具有喷砂的表面纹理的钛部件制造技术

本公开涉及具有喷砂的表面纹理的钛部件。本申请涉及用于便携式电子设备的外壳。该外壳包括具有纹理化表面的钛衬底，该纹理化表面包括由谷分开的峰，其中该纹理化表面的特征在于具有(i)大于0.2微米的Sdq(均方根梯度)和(iii)大于90光泽单位的光泽度值，如通过光泽计在60下所测量的。

Titanium parts with sandblasted surface texture

【技术实现步骤摘要】
具有喷砂的表面纹理的钛部件
所描述的实施方案整体涉及用于形成蚀刻钛部件的技术。更具体地讲，所描述的实施方案涉及用于恢复蚀刻钛部件的光泽度光洁度的系统和方法。
技术介绍
便携式电子设备可包括各种可操作部件(例如，显示器、处理器、天线等)。这些便携式电子设备的外壳可由具有高强度和刚度以保护这些可操作部件的各种金属(例如，阳极化铝等)形成。另外，优选的是处理这些外壳，诸如赋予这些外壳具有吸引力的表面光洁度。然而，具体类型的金属虽然具有高强度和刚度，但也难以处理以赋予有吸引力的表面光洁度。因此，需要实施用于处理这些具体类型的金属的技术。
技术实现思路
本文描述了总体涉及用于蚀刻钛部件的技术的各种实施方案。更具体地，该实施方案涉及用于恢复所蚀刻的钛部件的光泽度光洁度的系统和方法。根据另一实施方案，描述了一种用于便携式电子设备的外壳。该外壳包括具有纹理化表面的钛衬底，该纹理化表面包括由谷分开的峰，使得该纹理化表面具有(i)大于0.2微米的Sdq(均方根梯度)和(ii)大于90光泽单位的光泽度值，如通过光泽计在60度下所测量的。根据另一实施方案，描述了一种用于便携式电子设备的外壳。该外壳包括包括纹理化表面的钛衬底，该纹理化表面具有由谷分开的峰，其中该峰的顶点与该谷的谷底分开至少2微米，并且该纹理化表面具有大于90光泽单位的光泽度值，如通过光泽计在60度下所测量的。根据另一实施方案，描述了一种用于便携式电子设备的外壳。该外壳包括包括纹理化表面的钛衬底，该纹理化表面具有由谷分开的交替的峰，其中该纹理化表面的特征在于具有大于0.2微米的Sq(均方根高度)。该外壳还包括覆盖纹理化表面的一部分的阳极化层。提供本
技术实现思路
仅用于概述一些示例性实施方案的目的，以便提供对本文所述主题的一些方面的基本理解。根据结合以举例的方式示出所述实施方案的原理的附图而进行的以下详细描述，本专利技术的其他方面和优点将变得显而易见。因此，应当理解，上述特征仅为示例，并且不应解释为以任何方式缩窄本文所描述的主题的范围或实质。本文所描述的主题的其它特征、方面和优点将通过以下具体实施方式、附图和权利要求书而变得显而易见。附图说明本公开通过下面结合附图的具体描述将更易于理解，其中类似的附图标记表示类似的结构元件。图1示出了根据一些实施方案的具有可使用本文所描述的技术处理的表面的各种设备的透视图。图2A-至2E示出根据本专利技术实施方案的用于形成金属部件的纹理化表面的工艺的横截面图。图3示出了根据一些实施方案的用于形成金属部件的纹理化表面的方法的流程图。图4A-图4B示出了根据一些实施方案的金属部件的视图的示例性图像。图5A-图5B示出了根据一些实施方案的金属部件的顶视图和对应的轮廓视图的示例性电子显微镜图像。图6A-至6D示出了根据一些实施方案的金属部件的视图的示例性图像。图7A-图7C示出了根据一些实施方案的指示纹理化表面的加工时间与程度之间的关系的金属部件的视图的示例性图像。图8示出了根据一些实施方案的能够赋予可见光的漫反射的纹理化金属部件的横截面图的示例性图像。图9A-图9B示出了根据一些实施方案的分别具有非纹理化表面和纹理化表面的焊接金属部件的示例性横截面图。图10A-图10B示出了根据一些实施方案的具有纹理化表面的焊接金属部件的示例性视图。图11A-图11E示出了根据一些实施方案的用于形成具有喷砂的表面的金属部件的工艺的横截面图。图12A-图12E示出了根据一些实施方案的用于形成具有阳极层的金属部件的工艺的横截面图。图13示出了根据一些实施方案的用于形成金属部件的方法的流程图。图14示出了根据一些实施方案的具有喷砂的表面的金属部件的顶视图的示例性电子显微镜图像。图15示出了根据一些实施方案的具有喷砂的表面金属部件的顶视图和对应的轮廓视图的示例性电子显微镜图像。图16示出了根据一些实施方案的具有阳极层的金属部件的顶视图的示例性电子显微镜图像。图17示出了根据一些实施方案的蚀刻金属部件的示例性图。本领域的技术人员将认识到并理解，根据惯例，下文论述的附图的各种特征部未必是按比例绘制的，并且附图的各种特征部和元件的尺寸可放大或缩小，从而更清楚地说明本文描述的本专利技术的实施方案。具体实施方式在该部分描述了根据本申请的方法与装置的代表性应用。提供这些示例仅为了添加上下文并有助于理解所描述的实施方案。因此，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，可在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践所述实施方案。在其他情况下，为了避免不必要地模糊所述实施方案，未详细描述熟知的处理步骤。其他应用是可能的，使得以下示例不应被当作是限制性的。在以下详细描述中，参考了形成说明书的一部分的附图，并且在附图中以例示的方式示出了根据所述实施方案的具体实施方案。虽然这些实施方案被描述得足够详细，以使本领域的技术人员能够实践所述实施方案，但是应当理解，这些示例不是限制性的；使得可以使用其他实施方案，并且可以在不脱离所述实施方案的实质和范围的情况下作出修改。便携式电子设备可包括各种可操作部件(例如，显示器、处理器、天线等)。这些便携式电子设备的外壳能够保护这些可操作部件(诸如在跌落事件期间)免受物理损坏。外壳可由各种金属形成，诸如阳极化铝，其具有足以保护这些可操作部件的高强度和刚度。另外，这些外壳的表面光洁度也应是美学上吸引人的。钛及其合金可用于形成便携式电子设备的外壳。实际上，钛比阳极化铝硬。然而，这种硬度还使得很难蚀刻和/或化学蚀刻钛。因此，在一些示例中，钛的特征在于具有高光泽度表面光洁度，这在美学上可视为是不吸引人的。在其他情况下，可能希望通过喷砂工艺蚀刻钛同时保持高光泽的表面光洁度，该喷砂工艺赋予喷砂和蚀刻的钛部件小尺度粗糙度。以此方式，喷砂和蚀刻的钛部件被赋予独特的表面光洁度，该表面光洁度既漫反射又镜面反射可见光。因此，喷砂和蚀刻的钛部件在结构和外观上分别不同于喷砂的常规钛部件和化学蚀刻的钛部件。例如，喷砂工艺赋予喷砂和蚀刻的钛部件约常规喷砂的钛部件的表面光洁度的50％-70％的表面光洁度。然而，蚀刻的钛部件和喷砂并蚀刻的钛部件的小尺度粗糙度有利于隐藏表面缺陷，诸如焊线和晶体晶粒结构差异。相比之下，仅以常规方式喷砂的钛部件未能赋予诸如隐藏焊线之类的有益效果。根据一些示例，优选的是在对钛部件进行阳极化的同时利用蚀刻和喷砂工艺的组合。具体地，由于阳极化层凹陷并浸没在已经被蚀刻和喷砂的阳极化部件的纹理化表面的谷内，因此可保护蚀刻和喷砂的钛部件的阳极化层不受化学(例如，指纹油)和机械去除(例如，摩擦物体)的影响。本文所描述的实施方案阐述了用于使钛、钛合金和其它阳极化的硬质金属(例如铪、锆等)的表面纹理化技术，以便赋予低光泽度的哑光表面光洁度。具体地，可将电化学氧化工艺应用到钛衬底(以及其它阳极化的硬质金属)以形成金属氧化物层。电化学氧化工艺可使底层钛衬底的表面纹理化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于便携式电子设备的外壳，所述外壳包括：/n钛衬底，所述钛衬底包括纹理化表面，所述纹理化表面具有(i)大于0.2微米的均方根梯度Sdq和(ii)通过光泽计在60度下所测量的大于90光泽单位的光泽度值。/n

【技术特征摘要】
20180927 US 62/737,6691.一种用于便携式电子设备的外壳，所述外壳包括：
钛衬底，所述钛衬底包括纹理化表面，所述纹理化表面具有(i)大于0.2微米的均方根梯度Sdq和(ii)通过光泽计在60度下所测量的大于90光泽单位的光泽度值。


2.根据权利要求1所述的外壳，其中所述纹理化表面包括由谷分开的峰，并且所述峰的顶点与所述谷的谷底之间的分开距离为至少2微米。


3.根据权利要求1所述的外壳，其中所述纹理化表面的特征在于具有通过所述光泽计在20度下所测量的大于20光泽单位的光泽度值。


4.根据权利要求1所述的外壳，其中所述纹理化表面的特征在于具有通过所述光泽计在85度下所测量的大于70光泽单位的光泽度值。


5.根据权利要求1所述的外壳，其中所述纹理化表面的特征在于具有大于0.2微米的均方根高度Sq。


6.根据权利要求1所述的外壳，还包括：
阳极化层，所述阳极化层具有覆盖所述纹理化表面的一部分的介于20纳米至200纳米之间的厚度。


7.根据权利要求1所述的外壳，其中所述钛衬底为焊接的钛部件。


8.一种用于便携式电子设备的外壳，所述外壳包括：
钛衬底，所述钛衬底包括纹理化表面，所述纹理化表面具有由谷分开的峰，其中所述峰的顶点与所述谷的谷底分开至少2微米，并且所述纹理化表面具有通过光泽计在60度下所测量的大于90光泽单位的光泽度值。


9.根据权利要求8所述的外壳，其中所述纹理化表面具有大于0.2微米的均方根梯度Sdq。

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·库兰，S·R·伯斯达克，T·S·明茨，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US