碳纤维复合材料外壳及其制备方法、电子设备技术

本发明专利技术公开一种碳纤维复合材料外壳及其制备方法、电子设备。其中，碳纤维复合材料外壳包括碳纤维壳体和结合在所述碳纤维壳体一侧表面上的塑料结构件；其中，所述碳纤维壳体的基材和所述塑料结构件的基材为同一种热塑型树脂。本发明专利技术的技术方案能够解决现有的利用热固型树脂碳纤维复合材料来制备碳纤维复合材料外壳的方式所存在的多种缺陷中的至少一种。料外壳的方式所存在的多种缺陷中的至少一种。料外壳的方式所存在的多种缺陷中的至少一种。

【技术实现步骤摘要】
碳纤维复合材料外壳及其制备方法、电子设备


[0001]本专利技术涉及复合材料
，特别涉及一种碳纤维复合材料外壳及其制备方法、电子设备。

技术介绍

[0002]虚拟现实(VR)和增强现实(AR)是近年来的两大热门领域，均有着良好的发展趋势和应用前景。因此，许多的虚拟现实设备和增强现实设备也应运而生。
[0003]由于这些设备普遍需要佩戴在人体的头部，考虑到佩戴的舒适性，这些设备的轻量化是一个非常重要的技术指标。当下，考虑到结构的强度要求和轻量化需求，这些设备的结构件(例如AR眼镜的镜腿、镜框等)主要采用PC、PC/ABS、PA等塑料材质。但受到成型工艺的限制，大部分需要注塑成型，因此壁厚较厚，重量较大，其他轻质的塑料材质则难以满足强度设计要求。
[0004]在这样的背景下，碳纤维复合材料逐渐发展起来，由于其具有高强度低密度的特性，可以在一个很薄的壁厚下同时满足穿戴设备的强度和轻量化需求，具有较大的优势。因此，碳纤维复合材料成为重要的轻量化选择。
[0005]目前，热固型树脂碳纤维复合材料比较成熟，应用较为广泛，因此消费类电子设备领域绝大多数还是采用的热固型树脂碳纤维复合材料。但是，热固型树脂碳纤维复合材料也存在一些缺陷，例如：
[0006](1)热固型树脂化学反应固化周期长、产能低；
[0007](2)材料回收利用困难，回收成本高；
[0008](3)热固型树脂韧性差，CNC加工容易产生开裂；
[0009](3)与内部塑料结构件粘接强度差。
专利技术内容
[0010]本专利技术的主要目的是提供一种碳纤维复合材料外壳及其制备方法、电子设备，旨在解决现有的利用热固型树脂碳纤维复合材料来制备碳纤维复合材料外壳的方式所存在的多种缺陷中的至少一种。
[0011]为实现上述目的，本专利技术提出的碳纤维复合材料外壳包括碳纤维壳体和结合在所述碳纤维壳体一侧表面上的塑料结构件；
[0012]其中，所述碳纤维壳体的基材和所述塑料结构件的基材为同一种热塑型树脂。
[0013]在本专利技术一实施例中，所述碳纤维壳体的基材和所述塑料结构件的基材均为PC、PA、PP、PEEK或PPS。
[0014]在本专利技术一实施例中，所述塑胶结构件的材质是PC
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GF、PA
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GF、PP
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GF、PEEK
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GF或PPS
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GF。
[0015]在本专利技术一实施例中，所述碳纤维壳体中的碳纤维层为碳纤维编织布。
[0016]在本专利技术一实施例中，所述碳纤维壳体的面向所述塑料结构件的一侧表面形成有
锚固凹槽，所述塑料结构件的面向所述碳纤维壳体的一侧表面形成有锚固凸起，所述锚固凸起填充在所述锚固凹槽中，以使所述碳纤维壳体和所述塑料结构件锚固。
[0017]在本专利技术一实施例中，所述锚固凹槽具有相互连通的槽底部和槽顶部，所述槽顶部具有两相对设置的侧壁，两所述侧壁之间的距离由所述槽底部至所述槽顶部逐渐增大。
[0018]在本专利技术一实施例中，所述槽底部与所述槽顶部的连通处呈缩口设置。
[0019]在本专利技术一实施例中，所述碳纤维壳体包括顶板和围设在所述顶板四周的侧板，所述塑料结构件为塑料框架，所述塑料框架沿所述侧板的围设方向环绕设置，所述侧板的背离所述顶板的一端承托在所述塑料框架之上；
[0020]其中，所述侧板的背离所述顶板的一端形成有所述锚固凹槽，所述塑料框架的面向所述侧板的一侧表面形成有填充在所述锚固凹槽中的所述锚固凸起。
[0021]在本专利技术一实施例中，所述塑料框架的面向所述侧板的一侧表面形成有沉台，所述沉台沿所述塑料框架的周向环绕设置，所述侧板的背离所述顶板的一端收容在所述沉台中。
[0022]为实现上述目的，本专利技术提出的碳纤维复合材料外壳的制备方法包括如下步骤：
[0023]将碳纤维壳体转移进入注塑机的模具型腔中；
[0024]合模，以在所述碳纤维坯体的一侧表面上注塑塑料结构件；其中，碳纤维壳体的基材和塑料结构件的基材为同一种热塑型树脂。
[0025]在本专利技术一实施例中，所述将碳纤维壳体转移进入注塑机的模具型腔中的步骤之前，还包括：
[0026]成型碳纤维壳体；
[0027]对碳纤维壳体的一侧表面进行微结构加工。
[0028]为实现上述目的，本专利技术提出的电子设备包括碳纤维复合材料外壳，所述碳纤维复合材料外壳包括碳纤维壳体和结合在所述碳纤维壳体一侧表面上的塑料结构件；
[0029]其中，所述碳纤维壳体的基材和所述塑料结构件的基材为同一种热塑型树脂。
[0030]为实现上述目的，本专利技术提出的电子设备包括碳纤维复合材料外壳，所述碳纤维复合材料外壳由碳纤维复合材料外壳的制备方法制备得到，所述碳纤维复合材料外壳的制备方法包括如下步骤：
[0031]将碳纤维壳体转移进入注塑机的模具型腔中；
[0032]合模，以在所述碳纤维坯体的一侧表面上注塑塑料结构件；其中，碳纤维壳体的基材和塑料结构件的基材为同一种热塑型树脂。
[0033]本专利技术提出的技术方案，就是将用于注塑形成塑料结构件的树脂和用于热压形成碳纤维壳体的树脂设定为相同材质。这样，在注塑过程中，同种基材便可融为一体，使界面结合强度得以大大提升，从而获得比现行的胶接的方式更高的结合强度。
[0034]即，本专利技术提出的技术方案，成功地替代了现有的利用热固型树脂碳纤维复合材料来制备碳纤维复合材料外壳的方式，解决了现有的利用热固型树脂碳纤维复合材料来制备碳纤维复合材料外壳的方式所存在的多种缺陷，具体如下：
[0035](1)热塑型树脂无需进行化学反应即可完成固化，周期短、产能高；
[0036](2)热塑型树脂的回收利用也相对简单，回收成本得以降低；
[0037](3)碳纤维复合材料难以成型内部复杂配合结构，内部复杂配合结构通常需要嵌
件注塑工艺实现，但是如果碳纤维壳体的基材采用的是热固型树脂则难以与塑料实现融合，此时便需要在碳纤维壳体上预先涂覆胶黏剂，再放入注塑模具进行嵌件注塑加工，通过胶黏剂产生粘接强度，以将碳纤维壳体与塑料结构件粘接。然而，注塑熔融料温度高、冲刷力大，会导致局部(尤其是浇口位置)胶黏剂被熔融料流冲走，导致局部粘接强度下降产生开裂。相比之下，本专利技术采用的是同种热塑型树脂相互融为一体的结合方式，使得碳纤维壳体和塑料结构件结合更为良好、结合强度更高。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0039]图1为本专利技术碳纤维复合材料外壳一实施例的结构示意图；
[0040]图2为本专利技术碳纤维复合材料外壳另一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合材料外壳，其特征在于，包括碳纤维壳体和结合在所述碳纤维壳体一侧表面上的塑料结构件；其中，所述碳纤维壳体的基材和所述塑料结构件的基材为同一种热塑型树脂。2.如权利要求1所述的碳纤维复合材料外壳，其特征在于，所述碳纤维壳体的基材和所述塑料结构件的基材均为PC、PA、PP、PEEK或PPS。3.如权利要求2所述的碳纤维复合材料外壳，其特征在于，所述塑胶结构件的材质是PC
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GF、PA
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GF、PP
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GF、PEEK
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GF或PPS
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GF。4.如权利要求1所述的碳纤维复合材料外壳，其特征在于，所述碳纤维壳体中的碳纤维层为碳纤维编织布。5.如权利要求1所述的碳纤维复合材料外壳，其特征在于，所述碳纤维壳体的面向所述塑料结构件的一侧表面形成有锚固凹槽，所述塑料结构件的面向所述碳纤维壳体的一侧表面形成有锚固凸起，所述锚固凸起填充在所述锚固凹槽中，以使所述碳纤维壳体和所述塑料结构件锚固。6.如权利要求5所述的碳纤维复合材料外壳，其特征在于，所述锚固凹槽具有相互连通的槽底部和槽顶部，所述槽顶部具有两相对设置的侧壁，两所述侧壁之间的距离由所述槽底部至所述槽顶部逐渐增大。7.如权利要求6所述的碳纤维复合材料外壳，其特征在于，所述槽底部与所述槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世超，杜雄春，任红恩，金毅，范亮，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：