一种含有磁铁的壳体产品及其制造方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种含有磁铁的壳体产品及其制造方法与应用，所述制造方法通过在基材上增材制造磁铁，再于所得磁铁上制造防腐蚀镀层，并进行充磁后，将所得复合体粘贴于壳体中的目标安装位置上，得到含有磁铁的壳体产品。本发明专利技术通过直接在基材上增材制造磁铁，无需成型趋向及机械加工外形的工艺，同时省去了磁铁与基材之间的粘贴，提高了使用的可靠性和长期使用稳定性，所得磁铁形状及尺寸易控，有利于壳体产品在3C设备中的轻量化和薄型化，所述制造工艺原料磁粉利用率高、工艺简单、绿色低碳。绿色低碳。绿色低碳。

【技术实现步骤摘要】
一种含有磁铁的壳体产品及其制造方法与应用


[0001]本专利技术属于增材制造
，涉及3D打印的磁铁，具体涉及一种含有磁铁的壳体产品及其制造方法与应用。

技术介绍

[0002]目前，3C电子设备在大量的使用场景中均需要使用磁吸，且对其效果有了更高的要求。由于磁吸具有易固定、易分离的功能，所以无论是手写笔的粘附、保护盖板的开合还是无线充电的自吸附靠及自取放等场景中的使用，均会给消费者带来很大的使用便利性。但传统的磁铁生产工艺，以及后续的组装生产工艺目前存在如下问题。
[0003]钕铁硼磁铁的传统加工工艺是通过将粉末状的磁性颗粒经过如下工序形成最终的磁铁产品：
[0004](1)成形趋向：趋向的效果是使错乱趋向的粉末颗粒物的易被磁化的方位c轴转至同一个方位上去，进而获取较大的磁损。其过程使用压型板将粉末抑制成一定形状与规格的磁铁，与此同时，需要尽量保证在电磁场趋向中所获取的晶体取向度。因此设计方案往往选用成形电磁场压力机和等静压机开展二次成形，而针对异型磁体，需要选用额外独特的模具工装；
[0005](2)烧结：烧结是使磁铁在持续高温下产生一系列的生物化学转变，是一种简易便宜的能够更改原材料宏观构造以增强原材料磁学特性的方法，但烧结是影响着材质的最终成形的全过程，因此不适宜的烧结对磁体的硬度和宏观构造会极其严重的危害；
[0006](3)机械加工制造：烧结以后获得的钕铁硼磁体均为毛坯，必须进一步机械加工制造以获取各种各样不一样规格、尺寸和外形的商品，以满足安装时的匹配。但钕铁硼磁体因为较为脆，物理性能较弱，一般只有选用铣削生产加工和车削生产加工；
[0007](4)表层处理：最后还需要对各种形状类型的磁铁开展表层处理，比如电泳原理、热镀锌、镍、镍铜镍及磷化处理等，以确保设备的外观设计和抗腐蚀特点，满足长期使用的要求。
[0008]稀土永磁磁体的传统成型工艺往往还需要采用模压、注射及挤出工艺，生产中通常伴随着大量不同规格的模具的使用，会消耗大量的成本和占地空间，并且后期维护和维修也需要大量的人力，且设计和制作模具会需要较长的周期，以上问题不仅使得稀土永磁磁体的生产成本较高且容易导致延迟交货，无法满足客户要求。
[0009]另外，采用传统成型工艺生产的毛坯尺寸不能做到精确到位，后期还需要对其进行机加工，不利于磁体规格的变更，而且加工成本很高，同时制作超薄厚度(小于1毫米)的磁体有很大的加工难度。同时生产过程中材料利用率低，生产过程中高能耗、电镀过程中高污染，产生大量的废水废酸等危险废弃物，对环境极不友好。
[0010]而且，在传统的磁铁组装工艺中，需要把多个磁铁精确定位到壳体上需要的目标安装位置，人后通过点胶或者胶带的粘接作用固定磁铁。在使用过程中常常发生胶黏剂失效引起的磁铁剥落，跌落的磁铁掉落失效等问题，造成客户投诉和使用者体验差。还需要提
及的是，组装时通常需要将磁铁先充磁后再贴片组装，而充磁后的磁铁会互相吸引或排斥根据极性不同，导致组装工艺复杂，定位复杂。在组装过程做的所有金属治具和相关的过程治具都需要做无磁化处理，否则将干扰测试性能，影响磁性结果。
[0011]可以看出，使用传统的制造方法对磁铁最终需要达到的磁吸效果，无法做太多的设计和改变，只能在有限的范围内通过充磁的差异来调整，不能形成设定的磁场状况。
[0012]因此需要开发一种新的磁铁成型和组装方式的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

[0013]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种含有磁铁的壳体产品及其制造方法与应用，所述制造方法通过在基材上增材制造磁铁，再于所得磁铁上制造防腐蚀镀层，并进行充磁后，将所得复合体粘贴于壳体中的目标安装位置上，得到含有磁铁的壳体产品。本专利技术通过直接在基材上增材制造磁铁，无需成型趋向及机械加工外形的工艺，同时省去了磁铁与基材之间的粘贴，提高了使用的可靠性和长期使用稳定性，所得磁铁形状及尺寸易控，有利于壳体产品在3C设备中的轻量化和薄型化，所述制造工艺原料磁粉利用率高、工艺简单、绿色低碳。
[0014]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0015]第一方面，本专利技术提供了一种含有磁铁的壳体产品的制造方法，所述制造方法包括如下步骤：
[0016](1)在基材上增材制造磁铁，再于所得磁铁上制造防腐蚀镀层，得到复合体；
[0017](2)将步骤(1)所得复合体进行热处理并充磁后，将所得复合体粘贴于壳体中的目标安装位置上，得到含有磁铁的壳体产品。
[0018]本专利技术通过直接在基材上增材制造磁铁，无需成型趋向及机械加工外形的工艺，可以适用于与不同材质及形状的基材相配合，从而制造出形状不同的磁铁，同时省去了磁铁与基材之间的粘贴，提高了使用的可靠性和长期使用稳定性，所得磁铁形状及尺寸易控，有利于壳体产品在3C设备中的轻量化和薄型化，所述制造工艺磁性粉材利用率高(>95％)，工艺简单，省去了粘接用的胶水/胶带，因此总厚度低，利于3C产品的轻量化和薄型化，同时绿色低碳。
[0019]以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。
[0020]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述基材包括导磁金属片和或金属壳体。
[0021]优选地，所述导磁金属片包括铁片。
[0022]本专利技术不限制所述基材的具体材质和形状，例如可以选用导磁金属片或金属壳体利用金属材质优化所得磁铁的磁性效果，如以导磁金属片作为基材设置于增材制造形成的磁铁的下方时，可以不额外适用粘接工艺，使磁铁制造的过程中即与基材结合，同时，此导磁金属片有利于形成更加均一的磁场。
[0023]优选地，所述金属壳体的材质包括铝合金、不锈钢、镁合金或钛合金中的任一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性的实例包括铝合金与不锈钢的组合、铝合金与镁合金的组合、铝合金与钛合金的组合、不锈钢与镁合金的组合、不锈钢与钛合金的组合或镁合金与钛合金的组合。
[0024]优选地，步骤(1)所述基材为所述金属壳体时，步骤(2)无需进行粘贴，在进行完所述充磁后，得到所述含有磁铁的壳体产品。
[0025]作为本专利技术优选的技术方案步骤(1)所述增材制造包括3D打印法。
[0026]优选地，所述3D打印法包括选择性激光熔化法(Selective laser melting，SLM)和/或电子束粉床法。
[0027]电子束粉床法(电子束选区熔化技术)的工作原理是：首先，在算计控制系统中设定基本加工工艺参数；在三维软件内建立一个所需零件的立体三维模型，按照扫描路径对立体模型进行切片处理；然后启动偏转线圈使电子速能按照设定路径扫描，金属粉末在高能电子束作用下迅速熔化，电子束扫描后迅速凝固，当电子束扫描完一个平面时，金属粉末全部凝成形一个二维平面轮廓；同时电子束发射器抬高一个高度，铺粉器再次铺放一层粉末，重复上次过程，层层堆积，最终实现增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有磁铁的壳体产品的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤：(1)在基材上增材制造磁铁，再于所得磁铁上制造防腐蚀镀层，得到复合体；(2)将步骤(1)所得复合体进行热处理并充磁后，将所得复合体粘贴于壳体中的目标安装位置上，得到含有磁铁的壳体产品。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(1)所述基材包括导磁金属片和或金属壳体；优选地，所述导磁金属片包括铁片；优选地，所述金属壳体的材质包括铝合金、不锈钢、镁合金或钛合金中的任一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述基材为所述金属壳体时，步骤(2)无需进行粘贴，在进行完所述充磁后，得到所述含有磁铁的壳体产品。3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，步骤(1)所述增材制造包括3D打印法；优选地，所述3D打印法包括选择性激光熔化法(Selectivelasermelting，SLM)和/或电子束粉床法；优选地，步骤(1)所述磁铁包括钕铁硼磁铁；优选地，增材制造所述钕铁硼磁铁的原料包括钕铁硼磁性粉材；优选地，所述钕铁硼磁性粉材的直径为10～100μm。4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，使用电子束粉床法制造所述钕铁硼磁铁时，每次铺粉厚度为50～70μm；优选地，使用电子束粉床法制造所述钕铁硼磁铁时，电子束功率2.8～3.2kW。5.根据权利要求1
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4任一项所述的制造方法，其特征在于，在步骤(1)所述增材制造得到所述磁铁后，在所得磁铁上制造防腐蚀镀层前，对所得磁铁进行抛光打磨；优选地，所述抛光打磨的方法包括先使用抛光机进行粗抛，再进行精抛，使所述磁铁的表面粗糙度达Ra0.1～Ra0.01；优选地，所述精抛的方法包括依次使用发泡轮、海绵砂及百洁布，并分别在900～1100rpm、400～600rpm及4500～5500rpm下抛光；优选地，所述精抛的力控标准为0.09～1.01N；优选地，所述精抛的补偿周期为55～65ms。6.根据权利要求1
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5任一项所述的制造方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿，瞿健，
申请(专利权)人：日铭电脑配件上海有限公司，
类型：发明
国别省市：