复合材料壳体及其一体成型方法技术

本申请公开了一种复合材料壳体及其一体成型方法

【技术实现步骤摘要】
复合材料壳体及其一体成型方法、电子设备


[0001]本申请涉及智能电子设备
，尤其涉及一种复合材料壳体及其一体成型方法
、
电子设备
。

技术介绍

[0002]随着
AR
（
Augmented Reality
，增强现实）
/VR
（
Virtual Reality
，虚拟现实）技术的发展，
VR/AR
设备也得到了广泛的应用，在此基础上的产生的结构材料及成型工艺新需求具有巨大的想象空间
。
对于
AR/VR
的结构材料，未来的发展方向将趋向于轻量化，轻量化研究是现代材料设计制造的一大主流，并且，随着“碳中和”概念的普及化，节能减排要求的提高，绿色环保可回收也是
VR/AR
设备的壳体材料必须满足的要求
。
[0003]目前，
VR/AR
设备的壳体大多数都是塑胶材质，而塑胶强度偏低，为了满足强度需求，需要增加壁厚，这样整体重量便会增加，无法满足轻量化设计，造成佩戴不舒适，市场应用前景受限
。
碳纤维等低密度非金属纤维具有轻量化的优势，是理想的轻量化材料
。
然而，随着
AR/VR
设备的小型化
、
精密化和轻量化发展，
AR/VR
设备的壳体的结构也越来越复杂和精细，而非金属纤维的加工性能较差，加工精度难以把控，在采用非金属纤维加工
AR/VR
设备的壳体上的一些复杂精细结构时，工艺越发复杂，且难度更高，成型工艺周期较长，因此，不适合小型化
、
结构复杂且高精度的壳体的规模化加工
。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种复合材料壳体及其一体成型方法
、
电子设备，旨在解决相关技术中
AR/VR
设备的壳体难以同时满足轻量化和较高加工效率的要求的技术问题
。
[0005]为实现上述目的，本申请提供一种复合材料壳体的一体成型方法，所述复合材料壳体包括壳面和连接于所述壳面上的结构件，所述复合材料壳体的一体成型方法包括以下步骤：将热塑性非金属纤维预浸料放置于模具的壳面区域中，合模，对所述热塑性非金属纤维预浸料进行模压成型，制备壳面；向所述模具的结构件区域中注入第一树脂，进行结构件的注塑成型，得到复合材料壳体
。
[0006]可选地，在所述模压成型的过程中，对所述热塑性非金属纤维预浸料进行红外加热，所述红外加热的温度为
300
‑
600℃
，所述红外加热的时间为
10
‑
100s。
[0007]可选地，在所述模压成型和所述注塑成型的过程中，所述模具的温度为
200
‑
300℃
，在所述注塑成型之后，将所述模具的温度降至
80℃
以下
。
[0008]可选地，所述模压成型的压力为
20
‑
180kgf/cm2，所述模压成型的时间为
10
‑
30s
；和
/
或，所述注塑成型的螺杆温度为
250
‑
320℃
，所述注塑成型的注射压力为
50
‑
200MPa
，所述注塑成型的保压时间为
10
‑
60s。
[0009]可选地，所述热塑性非金属纤维预浸料包括第二树脂和非金属纤维；其中，所述非金属纤维包括碳纤维和玻璃纤维中的至少一种；所述第二树脂为热塑性树脂，所述第二树脂包括聚丙烯
、
聚酰亚胺
、
尼龙
、
聚碳酸酯
、
聚氨酯
、
聚醚醚酮和聚苯硫醚中的至少一种
。
[0010]可选地，所述热塑性非金属纤维预浸料中的纤维呈编织状，所述热塑性非金属纤维预浸料中的纤维的编织方式包括单向带
、
平纹
、
斜纹和缎纹中的至少一种
。
[0011]可选地，所述第一树脂的类型与所述热塑性非金属纤维预浸料中的第二树脂的类型相同
。
[0012]可选地，所述壳面的厚度为
0.4
‑
2mm。
[0013]本申请还提供一种复合材料壳体，所述复合材料壳体采用如上所述的复合材料壳体的一体成型方法加工得到
。
[0014]本申请还提供一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的复合材料壳体
。
[0015]本申请提供了一种复合材料壳体及其一体成型方法
、
电子设备，所述复合材料壳体包括壳面和连接于所述壳面上的结构件，所述复合材料壳体的一体成型方法包括以下步骤：将热塑性非金属纤维预浸料放置于模具的壳面区域中，合模，对所述热塑性非金属纤维预浸料进行模压成型，制备壳面；向所述模具的结构件区域中注入第一树脂，进行结构件的注塑成型，得到复合材料壳体
。
这样，一方面，非金属纤维可以实现壳面的增强，且非金属纤维具有轻量化优势，因此相比于塑胶材质，在加工相同强度的壳面时，热塑性非金属纤维预浸料加工的壳面更轻更薄，有利于壳体的轻量化和小型化发展
。
一方面，热塑性树脂受热软化，冷却固化，且这一变化不发生化学反应，无论加热和冷却重复进行多少次，均能保持这一性能，因此，可以通过对温度进行控制实现壳面与结构件的一体成型，可以有效节省
CNC
切割
、
底涂
、
嵌件注塑等工序，有效缩短成型周期，且工序的减少可以进一步减少多工序产生的累计公差
。
另一方面，通过注塑成型加工壳面上结构更复杂且更精细化的结构件，加工难度较低，加工时间较短，并通过一体成型的方式直接将这些结构件与壳面连接，可以进一步减少结构件与壳面连接所需的底涂
、
连接等工序，有效缩短成型周期
。
因此克服了非金属纤维的加工性能较差，加工精度难以把控，在采用非金属纤维加工
AR/VR
设备的壳体上的一些复杂精细结构时，工艺越发复杂，且难度更高，成型工艺周期较长的技术缺陷，可以在较短的成型周期内实现轻薄化
、
高精度壳体的加工
。
附图说明
[0016]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理
。
[0017]为了更清楚地说明本申请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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种复合材料壳体的一体成型方法，其特征在于，所述复合材料壳体为头戴显示设备的壳体，包括壳面和连接于所述壳面上的结构件，所述复合材料壳体的一体成型方法包括以下步骤：将热塑性非金属纤维预浸料放置于模具的壳面区域中，合模，对所述热塑性非金属纤维预浸料进行模压成型，制备壳面，其中，所述热塑性非金属纤维预浸料包括第二树脂，所述第二树脂为热塑性树脂；向所述模具的结构件区域中注入第一树脂，进行结构件的注塑成型，得到复合材料壳体，其中，所述第一树脂的类型与所述第二树脂的类型相同
。2.
如权利要求1所述的复合材料壳体的一体成型方法，其特征在于，在所述模压成型的过程中，对所述热塑性非金属纤维预浸料进行红外加热，所述红外加热的温度为
300
‑
600℃
，所述红外加热的时间为
10
‑
100s。3.
如权利要求1所述的复合材料壳体的一体成型方法，其特征在于，在所述模压成型和所述注塑成型的过程中，所述模具的温度为
200
‑
300℃
，在所述注塑成型之后，将所述模具的温度降至
80℃
以下
。4.
如权利要求1所述的复合材料壳体的一体成型方法，其特征在于，所述模压成型的压力为
20
‑
180kgf/cm2，所述模压成型的时间为
10
‑
30s
；和
/
或...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤伟，高红荣，张羽，李忠军，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：