專利名稱：一種金屬外殼與塑膠件的粘接方法及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種金屬外殼與塑膠件的粘接方法及設備。
背景技術：
目前常用的電子產品金屬外殼與塑膠件的粘結方法有兩種點膠與雙面膠貼合。 點膠易出現(xiàn)溢膠問題，而電子產品金屬外殼屬一級面，對外觀要求非常嚴格，使用點膠難以達到對外觀的要求，而且點膠工藝對物料平整度要求高，物料表面不平整時出膠不均勻，這樣會直接影響其外觀及粘接強度。同時因膠水需要一定的固化時間，對于在結構復雜且面積較大的表面上進行點膠，耗時長，效率低，需要使用的夾具數(shù)量多。雙面膠貼合操作簡單， 時間短，外觀較點膠更易控制，但其粘接強度差，拉拔、跌落、濕熱循環(huán)等性能不穩(wěn)定，對粘接表面的潔凈程度，平整度要求高。熱熔技術是近來常用于電子產品金屬外殼組裝的一種方法，其相對于點膠及雙面膠貼合工藝，外觀溢膠易控制，操作簡單，時間短，使用的夾治具數(shù)量少，強度好，性能穩(wěn)定。但熱熔時金屬外殼需要受熱，受熱會使筆記本金屬殼變形，尤其是對于厚度偏薄(小于 0. 80MM)、沒有加強筋結構的金屬筆記本外殼，受熱后金屬殼變形嚴重；當金屬殼中間沖有 LOGO時，LOGO位置變形更為嚴重。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是現(xiàn)有的金屬外殼與塑膠件粘接方法會金屬外殼變形嚴重的缺陷，從而提供一種不變形或變形較小的金屬外殼與塑膠件的粘結方法及應用于該方法的設備。本發(fā)明提供了一種金屬外殼與塑膠件的粘接方法，該方法包括在在所述金屬外殼表面部分區(qū)域預壓熱熔膠形成預壓有熱熔膠熱熔區(qū)和沒有預壓熱熔膠的非熱熔區(qū)；在熱熔區(qū)貼合塑膠件；對金屬外殼進行熱熔，所述熱熔分為熱壓和冷壓；在所述熱熔過程中對非熱熔區(qū)持續(xù)冷卻，并使熱熔區(qū)和非熱熔區(qū)同時受力且所受壓力相等。本發(fā)明還提供了一種用于粘接金屬外殼與塑膠件的設備，該設備包括上模，所述上模分為熱壓上模和冷壓上模；下模，所述下模用于放置金屬外殼；固定裝置，所述固定裝置將金屬外殼固定在下模上；冷卻裝置，所述冷卻裝置與下模連接，并對非熱熔區(qū)進行冷卻。本發(fā)明的金屬外殼與塑膠件的粘接方法，是在金屬外殼表面非熱熔區(qū)進行局部冷卻并保壓的方法，在對金屬表面非熱熔區(qū)進行冷卻的同時用外力保壓穩(wěn)固金屬平面，減輕變形，解決金屬外殼受熱膨脹變形的問題。此方法操作簡單，生產周期短，性能穩(wěn)定，且易于調控產品的外觀。


圖1是本發(fā)明中上模示意圖；圖2是本發(fā)明中下模示意圖；圖3是本發(fā)明固定裝置示意圖；圖4是本發(fā)明中設備示意圖；圖5是本發(fā)明中設備示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種金屬外殼與塑膠件的粘接方法，該方法包括在在所述金屬外殼表面部分區(qū)域預壓熱熔膠形成預壓有熱熔膠熱熔區(qū)和沒有預壓熱熔膠的非熱熔區(qū)；在熱熔區(qū)貼合塑膠件；對金屬外殼進行熱熔，所述熱熔分為熱壓和冷壓；在所述熱熔過程中對非熱熔區(qū)持續(xù)冷卻，并使熱熔區(qū)和非熱熔區(qū)同時受力且所受壓力相等。根據本發(fā)明所提供的所述金屬外殼與塑膠件的粘接方法，為了更好的控制金屬外殼的變形，優(yōu)選地，所述熱熔膠的熔解溫度為140-195°C。本發(fā)明中所用的熱熔膠為3M 725。根據本發(fā)明所提供的所述金屬外殼與塑膠件的粘接方法，所述熱壓的壓力為 0. 30-0. 40Mpa，熱壓溫度為140_195°C，熱壓時間為10_20s，熱壓時冷卻所用冷媒的溫度為 25-400C ；所述冷壓的壓力為0. 40-0. 60Mpa,冷壓溫度為25_40°C，冷壓時冷卻所用冷媒的溫度為25-40°C，冷壓時間為10-40s。本發(fā)明中在較低的溫度下進行熱壓，同時延長熱壓時間，使熱熔膠在較低溫度下熔融，同時使用較小的壓力。在冷壓時使用較大的壓力，較長的冷卻時間保壓。這樣可以在較低的溫度下進行熱壓，進一步防止金屬外殼的變形。根據本發(fā)明所提供的所述金屬外殼與塑膠件的粘接方法，所述預壓的壓力為 0. 30-0. 60Mpa，預壓的溫度為70-100°C，預壓的時間為5_10s。本發(fā)明中是先將熱熔膠預壓到金屬殼上再熱熔，而在預壓后即出現(xiàn)金屬殼變形，但隨著金屬殼表面溫度下降變形可以自行恢復。本發(fā)明所述的貼合塑膠件的方法可以是在將金屬外殼放置在熱熔設備之前進行貼合，也可以在熱熔設備上進行貼合。為了節(jié)省工藝流程，本發(fā)明所述的貼合塑膠件的方法為在熱熔設備上進行貼合。本發(fā)明提供了一種用于粘接金屬外殼與塑膠件的設備，如圖1和圖2所述，該設備包括上模10，所述上模分為熱壓上模和冷壓上模(圖中為標出)；用于放置塑膠件及金屬外殼的下模50 ；固定裝置60，所述固定裝置將金屬外殼固定在下模上并使金屬外殼受力均勻；冷卻裝置80，所述冷卻裝置與下模連接，并對非熱熔區(qū)進行冷。所述冷卻裝置包括水箱及輸水管，所述輸水管將水箱中的水輸送到下模中，在下模內形成循環(huán)水冷，以加快產品冷卻，減緩變形。由上述治具結構中的壓塊、側壓條與設備的水冷循環(huán)控制，形成金屬外殼表面的局部冷卻保壓，熱熔區(qū)域則形成局部加熱。根據本發(fā)明所提供的用于粘接金屬外殼與塑膠件的設備，所述固定裝置60包括用于固定金屬外殼四周的側壓條601和固定金屬外殼非熱熔區(qū)的壓板602，所述壓板與側壓條固定形成一體。所述壓板對下模形成向下的壓力，在非熱熔區(qū)持續(xù)施加壓力，以保證熱熔區(qū)與非熱熔區(qū)同步受力，壓制非熱熔區(qū)域變形。進一步，在所述壓板的兩個表面上涂敷 1-2毫米厚的硅膠，使用硅膠的厚度依據治具設計時預留的空間來選擇，所述硅膠可以隔熱，同時能適應金屬外殼表面的變化，均勻施加壓力，LOGO位置不設計避空，通過硅膠的彈性來調節(jié)，并壓緊LOGO。根據本發(fā)明所提供的用于粘接金屬外殼與塑膠件的設備，所述側壓條有四個，分別在金屬外殼的四周，四個側壓條在整個熱熔過程中持續(xù)壓住金屬殼外沿，防止金屬殼熱熔區(qū)受熱變形后從治具上脫開，導致產品移位，造成壓傷。根據本發(fā)明所提供的用于粘接金屬外殼與塑膠件的設備，所述下模上設置有鎖扣 90，所述鎖扣將壓板和側壓條固定在下模上。根據本發(fā)明所提供的用于粘接金屬外殼與塑膠件的設備，所述壓板的面積小于非熱熔區(qū)的面積。根據本發(fā)明所提供的用于粘接金屬外殼與塑膠件的設備，所述設備還包括固定上模的上模架20和固定下模的下模架70，所述熱壓上模和冷壓上模平行固定在上模架上。根據本發(fā)明所提供的用于粘接金屬外殼與塑膠件的設備，所述上模架與熱壓上模之間依次設置有隔熱板30和加熱板40，熱壓上模裝載在加熱板40上。所述加熱板與加熱裝置連接，在熱壓時溫度傳遞到熱壓上模1，給熱熔膠加熱。所述隔熱板將加熱板與上模架隔開，阻止加熱板將熱量傳遞給上模架，利于設備的操作及節(jié)省能源。根據本發(fā)明所提供的用于粘接金屬外殼與塑膠件的設備，所述設備還包括工作臺 11，所述工作臺11上設置有滑軌12，所述下模架通過滑軌和工作臺活動連接，所述下模可以通過滑軌在熱壓上模和冷壓上模下方運動。根據本發(fā)明所提供的用于粘接金屬外殼與塑膠件的設備，所述上模架和工作臺之間設置有緩沖熱壓或冷壓時上模對金屬外殼的沖擊力的彈性件13。所述彈性件為4個彈簧，分別分布在工作臺的四周，這樣可以是每個彈簧所受的沖擊力相等，保持上模架在同一平面上。根據本發(fā)明所提供的用于粘接金屬外殼與塑膠件的設備，所述設備還包括升降系統(tǒng)14和驅動系統(tǒng)15。所述升降系統(tǒng)控制上模的上下運動，所述驅動系統(tǒng)控制下模的前后運動。根據本發(fā)明所提供的用于粘接金屬外殼與塑膠件的設備，所述設備還包括控制系統(tǒng)15，所述控制系統(tǒng)控制設備的運行及熱壓和冷壓過程中的各種參數(shù)。實施例1本發(fā)明中涉及的金屬外殼尺寸為(長344X寬214毫米)，內部無筋條加強，且中部設計有(105X8X0. 2毫米)的LOGO ABC。1)將金屬外殼放在預壓機進行預壓，設置預壓壓力為0. 3Mpa，溫度為80°C，預壓時間為7S。熱熔膠為3M 725。2)熱壓，將塑膠件和金屬外殼放在下模上后，用鎖扣、壓板和側壓條將金屬外殼固定在下模上，用熱壓上模對其進行熱壓。熱壓壓力為0. 3Mpa，溫度為150°C，熱壓時間18S， 冷卻水的溫度為25°C?；美鋲?，將熱壓后的下模移動到冷壓上模的正下方，用冷壓上模對其進行冷壓。冷壓壓力為0. 4Mpa，溫度40°C，冷壓時間30S，冷壓時冷卻水的溫度為25°C。
經過上述步驟，得到產品Al。實施例2本發(fā)明中涉及的金屬外殼尺寸為(長344X寬214毫米)，內部無筋條加強。1)將金屬外殼放在預壓機進行預壓，設置預壓溫度為80°C，預壓時間為7S。熱熔膠為3M 725。2)熱壓，將塑膠件和金屬外殼放在下模上后，用鎖扣、壓板和側壓條將金屬外殼固定在下模上，用熱壓上模對其進行熱壓。熱壓壓力為0.4Mpa，溫度為140°C，熱壓時間10S， 冷卻水的溫度為30°C?；美鋲海瑢釅汉蟮南履Ｒ苿拥嚼鋲荷夏５恼路?，用冷壓上模對其進行冷壓。冷壓壓力為0. 5Mpa，溫度為25°C，冷壓時間為10S，冷壓時冷卻水的溫度為30°C。經過上述步驟，得到產品A2。實施例3本發(fā)明中涉及的金屬外殼尺寸為(長344X寬214毫米)，內部無筋條加強，且中部設計有(105X8X0. 2毫米)的LOGO ABC。1)將金屬外殼放在預壓機進行預壓，設置預壓溫度為80°C，預壓時間為7S。熱熔膠為3M 725。2)熱壓，將塑膠件和金屬外殼放在下模上后，用鎖扣、壓板和側壓條將金屬外殼固定在下模上，用熱壓上模對其進行熱壓。熱壓壓力為0. 3Mpa，溫度為195°C，熱壓時間20S， 冷卻水的溫度為25°C?；美鋲海瑢釅汉蟮南履Ｒ苿拥嚼鋲荷夏５恼路?，用冷壓上模對其進行冷壓。冷壓壓力為0. 6Mpa，溫度為30°C，冷壓時間40S，冷壓時冷卻水的溫度為25°C。經過上述步驟，得到產品A3。對比例1本發(fā)明中涉及的金屬外殼尺寸為(長344X寬214毫米)，內部無筋條加強，且中部設計有(105X8X0. 2毫米)的LOGO ABC。1)將金屬外殼放在預壓機進行預壓，設置預壓溫度為80°C，預壓時間為7S。熱熔膠為3M 725?；脽釅?，將塑膠件和金屬外殼放在下模上后，用熱壓上模對其進行熱壓。熱壓壓力為0. 5Mpa，溫度為210°C，熱壓時間9S?；美鋲?，將熱壓后的下模移動到冷壓上模的正下方，用冷壓上模對其進行冷壓。冷壓壓力為0. 6Mpa，溫度為30°C，冷壓時間11S。經過上述步驟，得到產品Bl。對比例2本發(fā)明中涉及的金屬外殼尺寸為(長344X寬214毫米)，內部無筋條加強。1)將金屬外殼放在預壓機進行預壓，設置預壓溫度為80°C，預壓時間為7S。熱熔膠為3M 725?；脽釅?，將塑膠件和金屬外殼放在下模上后，用熱壓上模對其進行熱壓。熱壓壓力為0. 5Mpa，溫度為210°C，熱壓時間9S。幻冷壓，熱壓后的下模移動到冷壓上模的正下方，用冷壓上模對其進行冷壓。冷壓壓力為0. 6Mpa，溫度為30°C，冷壓時間IlS0經過上述步驟，得到產品B2。測試方法1、平面度用?？怂箍?00 X 700 X 500三坐標測量儀在分別在產品A1-A3及Bl、B2的表面取間距均等的48個點，測量系統(tǒng)依據采集的各測量點數(shù)據擬合平面，得出平面度。平面度是指基片具有的宏觀凹凸高度相對理想平面的偏差公差帶是距離為公差值的兩平行平面之間的區(qū)域.平面度屬于形位誤差中的形狀誤差。測試結果見表1。2、拉拔力產品固定在材料測試機(臺灣勝瀅自動插拔力實驗機，F(xiàn)460001)上進行拉拔力測試，具體的測試步驟為，將A1-A3或B1、B2固定在測試機上，然后其施加向上的拉力，以測試其所能夠承受的最大拉拔力，結果如表1所示。表 權利要求
1.一種金屬外殼與塑膠件的粘接方法，其特征在于在所述金屬外殼表面部分區(qū)域預壓熱熔膠形成預壓有熱熔膠熱熔區(qū)和沒有預壓熱熔膠的非熱熔區(qū)；在熱熔區(qū)貼合塑膠件； 對金屬外殼進行熱熔，所述熱熔分為熱壓和冷壓；在所述熱熔過程中對非熱熔區(qū)持續(xù)冷卻， 并使熱熔區(qū)和非熱熔區(qū)同時受力且所受壓力相等。
2.根據權利要求1所述的金屬外殼與塑膠件的粘接方法，其特征在于所述熱熔膠的熔解溫度為140-195 °C。
3.根據權利要求2所述的金屬外殼與塑膠件的粘接方法，其特征在于所述熱壓的壓力為0. 30-0. 40Mpa，熱壓溫度為140_195°C，熱壓時間為10_20s，熱壓時冷卻所用冷媒的溫度為25-40°C ；所述冷壓的壓力為0. 40-0. 60Mpa，冷壓溫度為25_40°C，冷壓時冷卻所用冷媒的溫度為25-40°C，冷壓時間為10-40s。
4.根據權利要求1所述的金屬外殼與塑膠件的粘接方法，其特征在于所述預壓的壓力為0. 30-0. 60Mpa，預壓的溫度為70-100°C，預壓的時間為5_10s。
5.一種用于粘接金屬外殼與塑膠件的設備，其特征在于該設備包括上模，所述上模分為熱壓上模和冷壓上模；下模，所述下模用于放置金屬外殼；固定裝置，所述固定裝置將金屬外殼固定在下模上；冷卻裝置，所述冷卻裝置與下模連接，并對非熱熔區(qū)進行冷卻。
6.根據權利要求5所述的用于粘接電子產品金屬外殼的設備，其特征在于，所述固定裝置包括用于固定金屬外殼四周的側壓條和固定金屬外殼非熱熔區(qū)的壓板，所述壓板與側壓條固定形成一體。
7.根據權利要求6所述的用于粘接電子產品金屬外殼的設備，其特征在于，所述下模上設置有鎖扣，所述鎖扣將壓板和側壓條固定在下模上。
8.根據權利要求7所述的用于粘接電子產品金屬外殼的設備，其特征在于，所述壓板的面積小于非熱熔區(qū)的面積。
9.根據權利要求9所述的用于粘接電子產品金屬外殼的設備，其特征在于，所述設備包括固定上模的上模架和固定下模的下模架。
10.根據權利要求9所述的用于粘接電子產品金屬外殼的設備，其特征在于，所述設備還包括工作臺，工作臺上設置有滑軌，所述下模通過滑軌和工作臺活動連接，所述上模架和工作臺之間設置有緩沖熱壓或冷壓時上模對金屬外殼的沖擊力的彈性件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種金屬外殼與塑膠件的粘接方法，該方法為在所述金屬外殼表面部分區(qū)域預壓熱熔膠形成預壓有熱熔膠熱熔區(qū)和沒有預壓熱熔膠的非熱熔區(qū)；在熱熔區(qū)貼合塑膠件；對金屬外殼進行熱熔，所述熱熔分為熱壓和冷壓；在所述熱熔過程中對非熱熔區(qū)持續(xù)冷卻，并使熱熔區(qū)和非熱熔區(qū)同時受力且所受壓力相等。本發(fā)明還提供了一種用于粘接金屬外殼與塑膠件的設備，該設備包括上模，上模分為熱壓上模和冷壓上模；下模，所述下模用于放置金屬外殼；固定裝置，固定裝置將金屬外殼固定在下模上；冷卻裝置，冷卻裝置與下模連接，并對非熱熔區(qū)進行冷卻。本發(fā)明的方法是在對金屬表面非熱熔區(qū)進行冷卻的同時用外力保壓穩(wěn)固金屬平面，減輕變形。
文檔編號B29C65/72GK102294825SQ201010216429
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月28日 優(yōu)先權日2010年6月28日
發(fā)明者劉啟順, 唐倩, 張華 , 董菁 申請人:比亞迪股份有限公司