本實(shí)用新型涉及電子元器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電子產(chǎn)品、玻璃外殼及其制造設(shè)備。

背景技術(shù)：

搭載有觸摸屏的智能手機(jī)、手表等電子產(chǎn)品的普及，使得各廠商爭(zhēng)相推出具有差異化的產(chǎn)品，以期吸引消費(fèi)者。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的一個(gè)亮點(diǎn)，就是將電子產(chǎn)品的外殼設(shè)計(jì)成曲面。具有曲面設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品可以與使用者的手更好的貼合，提升握持和操控的舒適度。若是手表外殼設(shè)計(jì)成曲面，還可與手腕更好的配合，提升佩戴的舒適性。并且曲面設(shè)計(jì)的顯示用外殼，其顯示的內(nèi)容更具有立體感，從而可提升觀感效果。玻璃由于更具有質(zhì)感，使得其作為電子產(chǎn)品的外殼材料更受歡迎。但是電子產(chǎn)品的玻璃外殼，特別是設(shè)計(jì)成凸曲面的情況下，容易因意外跌落而導(dǎo)致碎裂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)電子產(chǎn)品玻璃外殼容易碎裂的問題，提供一種能分散應(yīng)力、提升強(qiáng)度的玻璃外殼及其制造設(shè)備，以及具有該玻璃外殼的電子產(chǎn)品。

一種玻璃外殼，包括內(nèi)表面，與內(nèi)表面間隔的外表面，以及連接外表面和內(nèi)表面的側(cè)周面，所述內(nèi)表面和外表面均包括平面部和由平面部的周緣朝內(nèi)表面所在的一側(cè)彎折延伸而出的曲面部，所述內(nèi)表面和外表面之間的距離為0.2～1.0mm，所述曲面部為圓弧曲面，且圓弧半徑為5～50mm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述曲面部為圓弧曲面，且圓弧半徑為5～20mm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述曲面部為圓弧曲面，且圓弧半徑為5～10mm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)表面附著有至少一裝飾層，所述裝飾層由油墨印刷方式形成，油墨層厚度為5-40μm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)表面附著有至少一裝飾層，所述裝飾層由裝飾膜貼覆形成，所述裝飾膜厚度為10-125μm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)表面、外表面中的至少一個(gè)被強(qiáng)化而具有表面壓應(yīng)力層，所述表面壓應(yīng)力層的厚度為50-100μm，所述表面壓應(yīng)力層的壓應(yīng)力值為200-300Mpa，所述內(nèi)表面和外表面之間的中心張應(yīng)力值≤100Mpa。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述平面部呈矩形，包括兩個(gè)相對(duì)的長(zhǎng)邊和兩個(gè)相對(duì)的短邊，其中連接長(zhǎng)邊的曲面部的圓弧半徑與連接短邊的曲面部的圓弧半徑相等。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述平面部呈矩形，包括兩個(gè)相對(duì)的長(zhǎng)邊和兩個(gè)相對(duì)的短邊，其中連接長(zhǎng)邊的曲面部的圓弧半徑與連接短邊的曲面部的圓弧半徑不相等。

一種電子產(chǎn)品，包括上述任意一種的玻璃外殼。

一種用于制造上述的玻璃外殼的制造設(shè)備，包括密封腔體，以及設(shè)置在密封腔體內(nèi)的上模頭和下模頭，所述上模頭包括上平壓部和與上平壓部分離的上彎曲部，所述下模頭包括下平壓部和與下平壓部分離的下彎曲部，所述上平壓部和下平壓部用于夾持玻璃外殼的平面部，所述上彎曲部和下彎曲部具有相向的圓弧曲面，且圓弧半徑為5～50mm，所述上彎曲部和下彎曲部用于配合擠壓形成玻璃外殼的曲面部。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述上彎曲部包括位于上平壓部四周的多個(gè)上彎曲子部，所述下彎曲部包括位于下平壓部四周的多個(gè)下彎曲子部；或者所述上彎曲部呈環(huán)狀，圍設(shè)在上平壓部四周，所述下彎曲部呈環(huán)狀，圍設(shè)在下平壓部四周。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述上彎曲部和/或下彎曲部設(shè)有加熱源。

上述玻璃外殼通過對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)以及工藝上的改進(jìn)，可使所述玻璃外殼的應(yīng)力集中區(qū)域分散，提升整體強(qiáng)度，降低應(yīng)力過于集中導(dǎo)致稍微受到外力撞擊就發(fā)生破裂的風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的玻璃外殼的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示玻璃外殼的俯視示意圖；

圖3為圖2所示玻璃外殼沿A-A線的截面示意圖；

圖4為圖2所示玻璃外殼的側(cè)視示意圖；

圖5為本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的玻璃外殼的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的玻璃外殼的制造設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-圖4中所示，本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種玻璃外殼，其可應(yīng)用于智能手機(jī)等電子產(chǎn)品上，可作為手機(jī)等的顯示面的外殼，也可作為手機(jī)等的背面的蓋板。

所述玻璃外殼包括內(nèi)表面101，與內(nèi)表面101間隔的外表面102，以及連接外表面102和內(nèi)表面101的側(cè)周面103。

所述內(nèi)表面101包括平面部111和由平面部111的周緣朝一側(cè)彎折延伸而出的曲面部121。曲面部121為圓弧曲面。曲面部121的圓弧半徑為1～50mm，優(yōu)選5～50mm，進(jìn)一步優(yōu)選5～20mm，更優(yōu)選的5～10mm。半徑越小，圓弧曲面越陡峭，因而形成的玻璃外殼其外觀3D立體效果更強(qiáng)烈。

在一實(shí)施例中，所述平面部111呈矩形，包括兩個(gè)相對(duì)的長(zhǎng)邊112、113和兩個(gè)相對(duì)的短邊114、115。該實(shí)施例中，連接長(zhǎng)邊112、113的曲面部121的圓弧半徑與連接短邊114、115的曲面部121的圓弧半徑不相等，具體地，連接長(zhǎng)邊112、113的曲面部121的圓弧半徑小于連接短邊114、115的曲面部121的圓弧半徑。

圖1-圖4所示實(shí)施例中，連接長(zhǎng)邊112的曲面部121的圓弧半徑和連接長(zhǎng)邊113的曲面部121的圓弧半徑相等。連接短邊114的曲面部121的圓弧半徑和連接短邊115的曲面部121的圓弧半徑相等。

所述外表面102也包括平面部112和由平面部112的周緣朝一側(cè)彎折延伸而出的曲面部122。其中，外表面102的曲面部122和內(nèi)表面101的曲面部121均是朝同一側(cè)彎折，也即朝著向內(nèi)表面101的一側(cè)彎折。

曲面部122也為圓弧曲面。在一實(shí)施例中，平面部112和平面部111的位置相對(duì)應(yīng)，且尺寸相同，因而當(dāng)所述玻璃外殼的外表面102放置在水平面上時(shí)，平面部111和平面部112在水平面上的正投影完全重合。曲面部122和曲面部121的位置相對(duì)應(yīng)，且尺寸也基本相同，因而當(dāng)所述玻璃外殼的外表面102放置在水平面上時(shí)，曲面部122和曲面部121在水平面上的正投影也基本重合。

更具體的，曲面部122和曲面部121的半徑相等。本實(shí)施例中，內(nèi)表面101和外表面102之間的距離，也即所述玻璃外殼的厚度為0.2～1.0mm。玻璃外殼的各處厚度一致，如此可以較好的消除應(yīng)力集中，提升整體強(qiáng)度。優(yōu)選的，玻璃外殼的厚度為0.5～0.7mm。

參考圖3，所述曲面部122所在圓弧最邊緣的點(diǎn)的切線與所述平面部112的夾角定義為C角，C角為0°<C<90°，優(yōu)選為0°<C<45°。曲面部121與平面部111之間的C角也可以有相同設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述曲面部121所在圓弧最邊緣的點(diǎn)與所述平面部112之間的距離，也即所述玻璃外殼的高度為0.5～5mm。

在一些實(shí)施例中，所述玻璃外殼在水平面上的正投影大致為長(zhǎng)方形，其中長(zhǎng)方形的長(zhǎng)50～500mm，寬30～300mm。

在一些實(shí)施例中，所述內(nèi)表面101、外表面102中的至少一個(gè)附著有裝飾層。裝飾層可以為玻璃外殼進(jìn)行著色，以使其具有更為美觀的外表。裝飾層可以通過油墨印刷或者貼合等方式形成在內(nèi)表面101和/或外表面102上。

具體的，當(dāng)裝飾層為油墨印刷方式形成時(shí)，油墨層厚度在5-40μm；當(dāng)裝飾層為裝飾膜貼覆形成時(shí)，該裝飾膜厚度為10-125μm，裝飾膜可以是采用帶基材的防爆膜絲印而成，也可以是直接在無基材膠層表面絲印而成。

在制作所述的玻璃外殼的過程中，可以對(duì)所述內(nèi)表面101、外表面102中的至少一個(gè)進(jìn)行強(qiáng)化處理，而使所述內(nèi)表面101和/或外表面102具有表面壓應(yīng)力層。通常，在機(jī)械加工玻璃過程中，會(huì)不可避免地在玻璃表面邊緣產(chǎn)生微裂紋，而這些微裂紋的存在會(huì)嚴(yán)重降低玻璃的強(qiáng)度，雖可通過拋光等物理加工方式減小微裂紋的尺寸，但進(jìn)一步的化學(xué)強(qiáng)化處理會(huì)具有更好的效果。例如，可在一定溫度下將玻璃浸入熔鹽中，玻璃中的堿金屬離子與熔鹽中的堿金屬離子因擴(kuò)散而發(fā)生相互交換，從而在玻璃表面形成一定厚度的表面壓應(yīng)力層。因而所述表面壓應(yīng)力層并非額外的附著在表面上的層狀結(jié)構(gòu)，而是自玻璃表面向內(nèi)的一定厚度范圍內(nèi)形成的加強(qiáng)層。表面壓應(yīng)力層使得裂紋不易擴(kuò)展，因而提高了玻璃的強(qiáng)度。

在一些實(shí)施例中，通過強(qiáng)化處理，得到的表面壓應(yīng)力層的厚度為50-100μm，所述表面壓應(yīng)力層的壓應(yīng)力值為200-300Mpa，所述內(nèi)表面和外表面之間的中心張應(yīng)力值≤100Mpa。

圖5所示的玻璃外殼與圖1-圖4所示的玻璃外殼基本相同，例如內(nèi)表面201同樣包括平面部211和由平面部211的周緣朝一側(cè)彎折延伸而出的曲面部221。曲面部221亦為圓弧曲面。不同之處在于，平面部211的各邊的曲面部221的圓弧半徑均相等。外表面202具有與內(nèi)表面201類似的設(shè)置，此處未提及的設(shè)置均可與圖1-圖4所示實(shí)施例中的相同，因此不再贅述。

本實(shí)用新型通過上述結(jié)構(gòu)和參數(shù)的設(shè)計(jì)，可使所述玻璃外殼的應(yīng)力集中區(qū)域分散，提升整體強(qiáng)度，降低應(yīng)力過于集中導(dǎo)致稍微受到外力撞擊就發(fā)生破裂的風(fēng)險(xiǎn)。

本實(shí)用新型還提供一種上述玻璃外殼的制造設(shè)備。如圖6中所示，該制造設(shè)備用于對(duì)經(jīng)切割后的玻璃母片所得的玻璃子片進(jìn)行壓合彎折，使玻璃子片的上下兩個(gè)表面邊緣形成曲面部，而表面的中間部分仍為平整而形成所述的平面部。該制造設(shè)備包括密封腔體500以及設(shè)置在密封腔體500內(nèi)的上模頭510和下模頭520。

上模頭510和下模頭520可相對(duì)運(yùn)動(dòng)用于對(duì)置于上模頭510和下模頭520之間的玻璃子片進(jìn)行彎折變形。彎折時(shí)，需要對(duì)玻璃子片進(jìn)行加熱，且需要在一定的保護(hù)氣體氛圍下進(jìn)行。所述密封腔體500可以保障加熱效能，同時(shí)維持保護(hù)氣體氛圍，例如可在密封腔體500內(nèi)充滿氮?dú)?。上模頭510和下模頭520可采用耐高溫的材料制成，例如是石墨材料或者陶瓷材料等。

上模頭510包括上平壓部511和與上平壓部511分離的上彎曲部512。分離設(shè)置上平壓部511和上彎曲部512，則可使上平壓部511和上彎曲部512被分開控制而作獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。類似的，下模頭520包括下平壓部521和與下平壓部521分離的下彎曲部522，同理分離設(shè)置下平壓部521和下彎曲部522，則可使下平壓部521和下彎曲部522被分開控制而作獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。

所述上平壓部511和下平壓部521用于夾持玻璃外殼的平面部，所述上彎曲部512和下彎曲部522具有相向的圓弧曲面，且圓弧半徑為1～50mm，優(yōu)選5～50mm，進(jìn)一步優(yōu)選5～20mm，更優(yōu)選的5～10mm。所述上彎曲部512和下彎曲部522用于配合擠壓形成玻璃外殼的曲面部。

在采用該制造設(shè)備進(jìn)行玻璃子片的壓合彎折時(shí)，可以先控制上平壓部511和下平壓部521相向運(yùn)動(dòng)，使上平壓部511和下平壓部521夾持固定玻璃子片，其中夾持部位對(duì)應(yīng)著玻璃外殼成品的平面部。固定對(duì)位準(zhǔn)確后，再使上彎曲部512和下彎曲部522相向運(yùn)動(dòng)，對(duì)玻璃子片的周圍邊緣部分進(jìn)行擠壓，由于上彎曲部512和下彎曲部522具有的圓弧曲面，最終使玻璃子片周緣形成具有相應(yīng)半徑的圓弧曲面，也即形成上述玻璃外殼的曲面部。

在一些實(shí)施例中，所述上彎曲部512包括位于上平壓部511四周的多個(gè)上彎曲子部，例如可以是兩個(gè)、三個(gè)或者四個(gè)，所述下彎曲部522包括位于下平壓部521四周的多個(gè)下彎曲子部。在另外的一些實(shí)施例中，所述上彎曲部512和下彎曲部522也可以是呈一體設(shè)置形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，圍設(shè)在上平壓部511、下平壓部521四周。

通過獨(dú)立設(shè)置平壓部和彎曲部，可避免玻璃在受壓時(shí)整體應(yīng)力過大導(dǎo)致的細(xì)微裂紋的產(chǎn)生，從而提升良率和玻璃成品的強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，在上平壓部511和下平壓部521上不設(shè)置加熱源，上平壓部511和下平壓部521僅起到對(duì)玻璃子片進(jìn)行夾持定位的作用。而在上彎曲部512和/或下彎曲部522設(shè)有加熱源，以對(duì)玻璃子片的四周邊緣進(jìn)行加熱。加熱的方式可以是傳導(dǎo)或輻射。例如利用加熱源對(duì)玻璃子片的相應(yīng)部位進(jìn)行精確的輻射加熱。通過這種設(shè)置，可克服整體熱壓使得玻璃子片中間部分容易產(chǎn)生變形的缺陷。

本實(shí)用新型還提供一種具有上述玻璃外殼的電子產(chǎn)品，所述電子產(chǎn)品可以是智能手機(jī)、平板電腦等。

本實(shí)用新型還提供一種上述玻璃外殼的制造方法。該制造方法包括如下步驟：

切割：將厚度為0.2～1.0mm的大片玻璃母片分隔成若干個(gè)符合設(shè)定玻璃外殼尺寸的玻璃子片。玻璃母片可以按照效率和工藝需要確定大小。切割方式可以為金屬等制成的刀具切割或者激光切割等。

CNC加工：將上述切割好的玻璃子片進(jìn)行CNC加工，使玻璃子片具有所需外形尺寸。

研磨：將CNC加工后的玻璃子片進(jìn)行研磨，以除去表面劃傷及微裂紋。CNC加工不可避免的會(huì)對(duì)玻璃子片的加工表面造成創(chuàng)傷產(chǎn)生微裂紋，通過研磨可以消除一些大的裂紋，使裂紋不易擴(kuò)展。

壓合：獲得玻璃子片后，對(duì)其進(jìn)行壓合以形成彎折曲面，使玻璃子片的上下兩個(gè)表面邊緣形成曲面部，而表面的中間部分仍為平整而形成所述的平面部。具體地，可將玻璃子片加熱至溫度690±10℃，在氮?dú)猸h(huán)境下，對(duì)玻璃子片進(jìn)行熱彎，壓合壓力為0.14±0.05MPa，壓合時(shí)間為2±0.5min。此時(shí)，所述的玻璃外殼已初步成型，具有內(nèi)表面、外表面和側(cè)周面，其中內(nèi)外表面均具有平面部和位于平面部周緣的曲面部。在壓合時(shí)，可采用分步壓合的方式形成所述的平面部和曲面部。即可先采用上述實(shí)施例中提供的壓合設(shè)備的平壓部對(duì)玻璃子片的中間部位進(jìn)行夾持定位，再采用分離的彎曲部對(duì)玻璃子片的周緣進(jìn)行擠壓彎折形成曲面部。其中擠壓時(shí)彎曲部與玻璃子片的周緣全程完全接觸，使玻璃子片周緣形成與彎曲部相應(yīng)的圓弧曲面，且圓弧半徑為1～50mm，優(yōu)選5～50mm，進(jìn)一步優(yōu)選5～20mm，更優(yōu)選的5～10mm。

可利用上模頭和下模頭上設(shè)置加熱源的方式對(duì)玻璃子片的中間部位和兩個(gè)邊緣均進(jìn)行加熱，也可采用精準(zhǔn)輻射的方式對(duì)玻璃子片整體進(jìn)行加熱。

進(jìn)一步地，壓合時(shí)，僅對(duì)玻璃子片的中間部位進(jìn)行夾持定位而不加熱，再對(duì)玻璃子片的四周邊緣進(jìn)行加熱擠壓彎折。只加熱周緣部分，可克服玻璃子片整體熱壓時(shí)中間部分容易變形的缺陷。

強(qiáng)化：將壓合后具有平面部和曲面部的玻璃子片浸入堿金屬熔鹽中，使玻璃子片的表面深度范圍50-100μm的金屬離子與堿金屬熔鹽中的金屬離子互換，形成表面壓應(yīng)力層。通過強(qiáng)化處理，所述表面壓應(yīng)力層的壓應(yīng)力值為200-300Mpa。

在一些實(shí)施例中，還包括在壓合之后強(qiáng)化之前進(jìn)行拋光的步驟，所述拋光可以使切割步驟中在邊緣產(chǎn)生的微裂紋減小，從而提升最終的玻璃成品的強(qiáng)度，使之不易碎裂。

在一些實(shí)施例中，還包括在強(qiáng)化之后進(jìn)行表面修飾的步驟，所述表面修飾包括在玻璃子片表面形成裝飾層。裝飾層可以為電子產(chǎn)品玻璃外殼進(jìn)行著色，以使其具有更為美觀的外表。裝飾層還可以充當(dāng)遮擋電子產(chǎn)品內(nèi)部元件等功能性層。裝飾層可以通過油墨印刷或者貼合等方式形成在內(nèi)表面和/或外表面上。

在一實(shí)施例中，當(dāng)裝飾層為油墨印刷方式形成時(shí)，油墨層厚度在5-40μm；當(dāng)裝飾層為裝飾膜貼覆形成時(shí)，該裝飾膜厚度為10-125μm，裝飾膜可以是采用帶基材的防爆膜絲印而成，也可以是直接在無基材膠層表面絲印而成。

在一些實(shí)施例中，還可在所述外表面102上附著形成抗指紋層。所述抗指紋層的初始水滴角≥110°。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。