电子产品外壳及其制造方法技术

一种电子产品外壳，其包括第一表面蒙皮、第二表面蒙皮和设置在所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮之间的呈蜂窝状结构的夹芯层。一种制造所述电子产品外壳的方法。

【技术实现步骤摘要】
电子产品外壳及其制造方法
本公开内容涉及一种电子产品外壳及其制造方法，特别涉及一种包括蜂窝状夹芯层的电子产品外壳及其制造方法。
技术介绍
利用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等复合材料特性实现电子产品的外壳既轻且薄并获得可与金属材料相当的强度和刚度是目前各大品牌厂商的新材料应用战略之一。现有的解决方案是：首先采用碳纤维预浸料铺贴，然后经过模压、数控加工、内部结构件插入模制和外表面喷涂，最后形成电子产品的外壳。这一解决方案的缺点是：1.减重效果不明显：碳纤维复合材料密度约为1.8-2.0g/cm3，比使用铝合金制作的壳体仅仅减重20-30％，与镁合金相当；2.成本较高：碳纤维原材料研发始终未能取得重大突破，工业化量产所需碳纤维基本依赖进口，价格一直居高不下，而此方案需要使用大量碳纤维。
技术实现思路
针对上述问题和现有解决方案的缺陷，根据本公开内容的第一方面提出一种电子产品外壳，其包括第一表面蒙皮、第二表面蒙皮和设置在所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮之间的呈蜂窝状结构的夹芯层。呈蜂窝状结构的所述夹芯层是利用芳纶纤维形成芳纶纸制成的。呈蜂窝状结构的所述夹芯层是利用芳纶纤维经湿法抄纸工艺形成芳纶纸后，经印胶、堆叠、拉伸、树脂浸渍、切割工序制成。呈蜂窝状结构的所述夹芯层是由多个六角形单元组成的结构体，外观类似蜂箱的横截面。所述蜂窝状结构的90-99％是空的。在所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮上铺设一层浸过胶的薄毡，通过热压成型工艺呈蜂窝状结构的所述夹芯层利用所述薄毡与所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮结合在一起，所述夹芯层与所述第一表面蒙皮、所述第二表面蒙皮之间的粘接强度在3Mpa以上。所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮由碳纤维预浸料制成。当然，所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮也可以由玻璃纤维预浸料制成。所述第一表面蒙皮、所述第二表面蒙皮以及所述夹芯层构成大致上工字梁的二维网状结构。所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮由单层结构制成或由多层结构制成。由所述芳纶纸制成的所述夹芯层的密度为48kg/m3；所述碳纤维预浸料的面密度为150g/cm2。根据本公开内容的第二方面提出一种电子产品外壳的制造方法，其中所述电子产品外壳包括第一表面蒙皮、第二表面蒙皮和设置在所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮之间的呈蜂窝状结构的夹芯层。所述制造方法包括：利用碳纤维预浸料或玻璃纤维预浸料形成所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮；利用芳纶纤维形成芳纶纸后，形成呈蜂窝状结构的所述夹芯层；将所述夹芯层、所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮分别固化；通过模压工艺使得所述第一表面蒙皮、所述第二表面蒙皮和所述夹芯层结合在一起，从而形成所述夹芯层结合固定在所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮之间的夹层结构；基于获得的所述夹层结构，形成电子产品外壳。所述制造方法还包括：在所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮上铺设一层浸过胶的薄毡；在所述薄毡上铺设所述夹芯层以形成夹层结构。呈蜂窝状结构的所述夹芯层是利用芳纶纤维经湿法抄纸工艺形成芳纶纸后，经印胶、堆叠、拉伸、树脂浸渍、切割工序制成。根据本公开内容的第三方面提出一种电子产品外壳的制造方法，其中所述电子产品外壳包括第一表面蒙皮、第二表面蒙皮和设置在所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮之间的呈蜂窝状结构的夹芯层。所述制造方法包括：利用碳纤维预浸料或玻璃纤维预浸料形成所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮；利用芳纶纤维形成芳纶纸后，形成呈蜂窝状结构的所述夹芯层；在所述第一表面蒙皮、所述第二表面蒙皮和所述夹芯层处于未固化状态时，通过模压工艺使得所述第一表面蒙皮、所述第二表面蒙皮和所述夹芯层结合在一起，从而形成所述夹芯层结合固定在所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮之间的夹层结构；基于获得的所述夹层结构，形成电子产品外壳。所述制造方法还包括：将浸过胶的所述夹芯层放置在所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮之间；通过模压工艺使得所述第一表面蒙皮、所述第二表面蒙皮和所述夹芯层结合在一起。呈蜂窝状结构的所述夹芯层是利用芳纶纤维经湿法抄纸工艺形成芳纶纸后，经印胶、堆叠、拉伸、树脂浸渍、切割工序制成。呈蜂窝状结构的由芳纶纸制成的所述夹芯层的优点在于：1.重量极低；密度范围在24-160kg/m3，可满足不同的容量结构要求；2.具有极高的剪切强度，尤其与泡沫芯材相比，更适合在轻质结构中使用；3.阻燃，低烟，低毒性；4.优异的耐蠕变和耐疲劳特性；5.优良的隔音和减震性能；6.易于成型、易于加工，与金属蜂窝相比，芳纶纸蜂窝可以弯曲，加工更方便，操作更便捷。根据芳纶纸蜂窝的上述优点，其与碳纤维复合材料制成的三明治式夹芯结构的电子产品外壳具有以下优势：1.外壳重量大为减轻。相比于单纯使用碳纤维预浸料制成的外壳，重量降低至少40％。以14’笔记本电脑的面板为例，方案A的原材料分别为：密度为48kg/m3的芳纶纸蜂窝和面密度为150g/cm2的碳纤维预浸料，方案A的重量是50.1克；方案B的原材料完全是面密度为150g/cm2的碳纤维预浸料，方案B的重量是91.2克。2.有效降低材料成本。在上例中，方案A比方案B减少了大量碳纤维预浸料的使用，材料成本可降低20-30％。3.使用模压工艺制作芳纶纸蜂窝为芯材的三明治式夹芯结构，与原有的热压罐工艺相比，大大缩短了固化时间(模压0.5小时，热压罐3-6小时)，并无需使用热压罐工艺的众多辅材(热压罐需要使用透气毡、隔离膜、腻子条、真空袋等昂贵辅材和真空罐、真空阀等大型设备)，大大节约制造成本。4.芳纶纸蜂窝为芯材的三明治夹芯结构可显著提高产品的弯曲强度和刚度。从结构上看，蜂窝夹芯板结构类似两维的“工字梁”形状。上下蒙皮可承受弯曲时的压缩和拉伸载荷。蜂窝芯材类似于“工字梁”的二维网状结构，可承受剪切载荷，使得面板保持几何形状。这可给予面板连续可靠的支持，从而提高了结构刚度。蜂窝夹芯板能在重量基本不增加的情况下，大幅度提高强度和刚度。附图说明通过下面的附图本领域技术人员将对本公开内容有更好的理解，并且更能清楚地体现出本公开内容的优点。这里描述的附图仅为了所选实施例的说明目的，而不是全部可能的实施方式并且旨在不限定本公开内容的范围。图1示意性地示出现有技术中的完全由碳纤维预浸料制成的外壳的铺层设计；图2示意性地示出根据本公开内容的包括蜂窝状夹芯层的外壳的铺层设计；图3示意性地示出蜂窝夹芯结构，其类似于二维的“工字梁”形状；图4以表格形式示出根据本公开内容的蜂窝夹芯结构能在重量基本不增加的情况下，大幅度提高强度和刚度；图5以表格形式示出蜂窝夹芯结构与其它结构的力学性能对比；图6以表格形式示出以制造14’笔记本外壳为例，芳纶蜂窝夹芯板材料与其它几种常用材料的对比；图7示出根据本公开内容的电子产品外壳的制造方法所包括的步骤。具体实施方式图2示意性地示出根据本公开内容的第一实施例的包括蜂窝状夹芯层的一种电子产品外壳的铺层设计，其包括第一表面蒙皮1、第二表面蒙皮2和设置在所述第一表面蒙皮1和所述第二表面蒙皮2之间的呈蜂窝状结构的夹芯层3。呈蜂窝状结构的所述夹芯层3是利用芳纶纤维形成芳纶纸制成的。所述夹芯层3是利用芳纶纤维经湿法抄纸工艺形成芳纶纸后，经印胶、堆叠、拉伸、树脂浸渍、切割工序制成。所述夹芯层3是由多个六角形单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子产品外壳，其包括第一表面蒙皮、第二表面蒙皮和设置在所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮之间的呈蜂窝状结构的夹芯层。

【技术特征摘要】
1.一种电子产品外壳，其包括第一表面蒙皮、第二表面蒙皮和设置在所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮之间的呈蜂窝状结构的夹芯层。2.根据权利要求1所述的电子产品外壳，其中呈蜂窝状结构的所述夹芯层是利用芳纶纤维形成芳纶纸制成的。3.根据权利要求2所述的电子产品外壳，其中呈蜂窝状结构的所述夹芯层是利用芳纶纤维经湿法抄纸工艺形成芳纶纸后，经印胶、堆叠、拉伸、树脂浸渍、切割工序制成。4.根据权利要求1所述的电子产品外壳，其中呈蜂窝状结构的所述夹芯层是由多个六角形单元组成的结构体。5.根据权利要求1所述的电子产品外壳，其中所述蜂窝状结构的90-99％是空的。6.根据权利要求2所述的电子产品外壳，其中在所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮上铺设一层浸过胶的薄毡，通过热压成型工艺呈蜂窝状结构的所述夹芯层利用所述薄毡与所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮结合在一起，所述夹芯层与所述第一表面蒙皮、所述第二表面蒙皮之间的粘接强度在3Mpa以上。7.根据权利要求6所述的电子产品外壳，其中所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮由碳纤维预浸料制成。8.根据权利要求7所述的电子产品外壳，其中所述第一表面蒙皮、所述第二表面蒙皮以及所述夹芯层构成大致上工字梁的二维网状结构。9.根据权利要求7所述的电子产品外壳，其中所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮由单层结构制成或由多层结构制成。10.根据权利要求7所述的电子产品外壳，其中由所述芳纶纸制成的所述夹芯层的密度为48kg/m3；所述碳纤维预浸料的面密度为150g/cm2。11.根据权利要求6所述的电子产品外壳，其中所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮由玻璃纤维预浸料制成。12.一种电子产品外壳的制造方法，其中所述电子产品外壳包括第一表面蒙皮、第二表面蒙皮和设置在所述第一表面蒙皮和所述第二表面蒙皮之间的呈蜂窝状结构的夹芯层；所述制造方法包括：利用碳纤维预浸料或玻璃纤维预...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙岷，
申请(专利权)人：联想北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11