物件的制法及其制品的制作方法

本发明涉及一种物件的制法及其制品，特别是涉及一种结合纤维复合材料及模造成型技术所形成的物件的制法及其制品。

背景技术：

一般可携式电子装置倾向以轻薄设计为主以便于携带。但是电子装置构件的设计除了轻薄的考虑之外，还有其它特定条件也必须列入考虑，例如外壳还需考虑结构强度、外观的装饰性等。

美国专利公开案第US20020106952号公开一种以纤维复合材料片材为芯材的射出成型物件，可应用于壳件。利用纤维复合材料搭配射出成型技术所形成的物件相较于单纯由射出成型制成的塑料件可以提高结构强度，且相较于金属材料制成的物件可以降低成本及减轻重量。

目前，用于制作可携式电子装置外壳为一经热塑性树脂含浸(prepreg)的纤维复合材料，且其厚度一致。若单纯考虑外壳的结构强度与后续的组装问题，则需以具有一定厚度的纤维复合材料，并搭配塑料射出成型的方式，直接在纤维复合材料上形成成形体，例如，卡扣结构，用以增加后续组装的便利性。

需说明的是，含浸的纤维复合材料与成形体需具有性质兼容的热塑性树脂，使得卡扣结构不需另外借由黏着剂的使用才能和纤维复合材料接合，而是利用射出成型所产生的热熔融方式直接与含浸的纤维复合材料结合。

然而，上述制作可携式电子装置纤维复合材料外壳的方法将导致整体可携式电子装置整体厚度过厚。因此，现行的改良方式是使纤维复合材料产生厚度差，其主要是利用CNC车床或雷射加工从表面移除纤维复合材料的局部区域，以减少该区域纤维复合材料的厚度。之后，利用射出成型方式直接在纤维复合材料的厚度较薄区域上形成成形体，以达成可携式电子装置轻薄与外壳结构强度的设计需求。

但是，上述作法常导致纤维复合材料外壳与射出成型的成形体容 易因外力作用而分离。推究其主要原因为在厚度较薄区域的纤维复合材料，其连续纤维因CNC车床或雷射加工而产生断裂，进而失去纤维强化的作用。此结果不但导致厚度较薄区域的结构强度下降，而且纤维裸露于表面，也造成与射出成型的成形体结合强度不佳。

此外，由于熔融的塑料与模具表面接触时，肉厚较薄处其冷却速度较快，而成形体的肉厚愈大，其成形收缩也愈大。因此，由成形体收缩产生的收缩力将导致纤维复合材料连结成形体处的外观表面产生缺陷，例如，收缩痕。

技术实现要素：

因此，本发明的其中一目的，在于提供一种结合纤维复合材料及模造成型技术所形成的物件的制法，其中纤维复合材料具有厚度差且可以保持强度。

本发明的其中另一目的在于提供一种以前述制法制成的物件。

本发明的物件的制法在一些实施态样中，步骤包含：制备以纤维复合材料制成的两片材，使所述片材的形状不相等；将所述片材的两相对表面结合，以形成一厚度不一致的本体；及以模造成型技术形成一与该本体结合的成形体。

在一些实施态样中，该制备所述片材的步骤还包括使所述片材的其中一者形成一镂空部，该将所述片材相对结合的步骤则还包括使所述片材的另一者覆盖该镂空部，以形成该本体中一厚度较薄区域。

在一些实施态样中，该物件的制法还包含在该镂空部内设置一装饰物。

在一些实施态样中，形成该成形体的步骤中是使该成形体至少结合于该本体的一厚度较薄区域。

在一些实施态样中，形成该成形体的步骤中是使该成形体至少结合于该本体的一厚度较厚区域。

在一些实施态样中，形成该本体的步骤中还包括使该本体至少一侧弯折形成一侧壁，且该侧壁包括该厚度较薄区域，该成形体结合于该本体的区域包括该侧壁。

在一些实施态样中，在将所述片材的两相对表面结合的步骤中，是使所述片材于一模具内相对结合形成该本体，再于该模具内以模造 成型技术形成该成形体。

在一些实施态样中，该物件的制法还包括在将所述片材的两相对表面结合的步骤后，将所述片材置入一第一模具，以获得具有一预定形状的该本体，再将该本体置入一第二模具以模造成型技术形成该成形体。

在一些实施态样中，在将所述片材的两相对表面结合的步骤中，是使所述片材在一第一模具内使两相对表面结合同时对应该第一模具形状成形，使该本体具有一预定形状，再将该本体置入一第二模具以模造成型技术形成该成形体。

在一些实施态样中，所述片材分别为一第一片材及一第二片材且该第一片材的面积小于该第二片材，所述片材结合后，在该第一模具内还包括将该第一片材的周缘挤压延展而使其周缘厚度往外逐渐缩小的步骤，借此使该第一片材的周缘与该第二片材平缓地相接。

本发明的物件在一些实施态样中，包含：一本体及一成形体。该本体包括以纤维复合材料制成且两相对表面结合的两片材，所述片材的形状不相等而使该本体的厚度不一致。该成形体以模造成型技术形成于该本体并与该本体结合。

在一些实施态样中，所述片材其中至少一具有一镂空部，且该镂空部由另一片材覆盖以形成该本体中一厚度较薄区域。

在一些实施态样中，该物件还包含一设于该镂空部的装饰物。

在一些实施态样中，该成形体至少结合于该本体的一厚度较薄区域。

在一些实施态样中，该成形体至少结合于该本体的一厚度较厚区域。

在一些实施态样中，该本体的至少一侧具有一弯折形成的侧壁，且该侧壁为一厚度较薄区域，该成形体结合于该本体的区域包括该侧壁。

在一些实施态样中，该成形体包括一结构件。

在一些实施态样中，所述片材分别为一第一片材及一第二片材且该第一片材的面积小于该第二片材，该第一片材的周缘厚度往外逐渐缩小而与该第二片材平缓地相接。

本发明的功效在于：借由纤维复合材料制成的两片材形成厚度不一致的本体，能够保有纤维复合材料的结构强度，且能配合成形体的结构来设计本体的厚度较薄的区域及厚度较厚区域，以使成形体较容易成形且具有较佳结构强度或外观并能与本体有较佳的结合强度。

附图说明

本发明的其它的特征及功效，将于参照图式的实施例详细说明中清楚地呈现，其中：

图1是一流程方块图，说明本发明物件的制法的第一实施例；

图2是一示意图，说明该第一实施例中制备两片材；

图3是一示意图，说明该第一实施例中将两片材结合；

图4是一沿图3中IV-IV直线所取的剖面图，说明该第一实施例形成的本体的厚度不一致；

图5是一沿图3中V-V直线所取的剖面图，说明该第一实施例形成的本体的厚度不一致；

图6是一剖面示意图，说明该第一实施例将本体形成预定形状；

图7是一剖面示意图，说明该第一实施例形成的物件；

图8是一剖面示意图，说明本发明物件的制法的第二实施例形成的本体；

图9是一剖面示意图，说明本发明物件的制法的第三实施例形成的物件；

图10是一示意图，说明本发明物件的制法的第四实施例中制备两片材；

图11是一示意图，说明该第四实施例中将两片材结合；

图12是一沿图10中XI-XI直线所取的剖面图，说明该第四实施例形成的本体的厚度不一致；及

图13是一剖面示意图，说明该第四实施例形成的物件。

具体实施方式

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图1，本发明物件的制法的第一实施例主要包含以下步骤：

步骤101，制备以纤维复合材料制成的两片材，使所述片材的形状不相等；

步骤102，将所述片材的两相对表面结合，以形成一厚度不一致的本体；及

步骤103，以模造成型技术形成一与该本体结合的成形体。

前述纤维复合材料为一般纤维补强的高分子复合材料，可由市售商品购得，本实施例是选用基材为热塑性塑料的纤维复合材料。具体步骤进一步说明如下：

参阅图2，步骤101中，依据需求裁切出两片形状不相等的纤维复合材料制成的片材，例如图2所示左边面积较小的第一片材1及右边面积较大的第二片材2，且在第一片材1还形成镂空部11。

参阅图3至图5，步骤102，将第一片材1与第二片材2相叠置，并使第一片材1的下表面与第二片材2对应的上表面结合，由于纤维复合材料中的基材为热塑性塑料，使第一片材1与第二片材2可以热熔接。在本实施例中，第一片材1与第二片材2以焊接方式使两相对表面结合固定，且第二片材2覆盖第一片材1的镂空部11，此外，第一片材1的外周缘较该第二片材2的外周缘内缩一段距离，形成厚度不一致的本体3。如图4及图5所示，其中在第一片材1与第二片材2的叠合处为厚度较厚区域301，而仅有第二片材2处为厚度较薄区域302、303，且本例中其中一厚度较薄区域302环绕于厚度较厚区域301外围，另一厚度较薄区域303即对应第一片材1的镂空部11区域。

参阅图6，第一片材1与第二片材2结合后可进一步置入一第一模具(未图示)成形，以获得具有预定形状的本体3。本实施例是以制作壳件为例，利用第一模具将第二片材2的周缘弯折使本体3两相反侧具有一对弯折而相对称的侧壁32。

此外，也可将第一片材1与第二片材2分别置入第一模具内，且借由第一模具内的定位结构将第一片材1与第二片材2相对定位。之后，借由对第一模具的加压与加热制程，使第一片材1与第二片材2相互结合并在第一模具内形成预定形状，也就是利用第一模具加热熔接，可以省去在第一模具外先结合固定的步骤。

参阅图7，在本实施例中步骤103具体实施方式是将具有预定形 状的本体3置入第二模具(未图示)，以模造成型技术形成一对位于本体3的厚度较薄区域302的成形体4。成形体4的材料选用与纤维复合材料中的基材兼容的塑料材料为佳，以能具有较佳的结合性。如图7所示为所制成的物件的一剖面示意图，成形体4形成于本体3两相反侧的厚度较薄区域302，本实施例的成形体4包括一卡勾，用以供其它元件(图未示)卡合，但是成形体4也可包括其它结构件或其它元件，且模造成型是采用埋入模造成型(Insert Molding)方式。由于成形体4位于本体3的厚度较薄区域302，而使成形体4在成形时即具有足够的空间可以成形，且成形后可以具有较厚的厚度。而且因为本实施例的成形体4的厚度较厚，从而具有较佳的结构强度。此外，可理解地，成形体4也可形成在第一片材1的镂空部11所形成的厚度较薄区域303(见图5)，不再另外图示说明。

借由第一片材1及第二片材2形成厚度不一致的本体3，可以避免减薄纤维复合材料造成纤维断裂而破坏结构强度，以及裸露纤维导致与成形体结合强度不佳的缺点。可以理解地，本体3也可由三片以上的片材叠置而成，并不以两片为限。

参阅图8，本发明物件的制法的第二实施例与第一实施例大致相同，惟，在第二实施例中，在本体3利用第一模具形成预定形状的过程中，除了可以将第二片材2的周缘弯折形成侧壁32之外，也可借由变更压力、温度等制程参数，将第一片材1的周缘挤压延展而使其周缘厚度往外逐渐缩小，借此使第一片材1的周缘能与第二片材2平缓地相接。借由上述周缘厚度变化的设计，除了能使本体3在第一模具内成型后容易脱模之外，也能在第二模具中形成成形体后容易脱模。因此，制造者能透过改变制程参数来调整片材在不同位置的厚度，以符合其设计的需求。

参阅图9，本发明物件的制法的第三实施例与第一实施例大致相同，惟，在第三实施例中第二片材2还形成镂空部21，且进一步地，在镂空部21内设置装饰物5。在本实施例中，镂空部21位于物件的外表面，可以形成多个镂空部21以组成特定图案，或者镂空部21本身即具有特定图案或文字外形，例如商标图案。装饰物5可例如金属片或其它具有色彩或图案的物件，嵌设于镂空部21内以增加美观。

此外，在镂空部21内形成的装饰物5也可利用其它装饰技术来形成，例如数字印刷(digital printing)、镀膜(deposition)、模内装饰(In mold decoration)或是喷涂(painting)等相关技术，并不以上述的镶嵌技术为限。

参阅图10至图13，本发明物件的制法的第四实施例与第一实施例大致相同，惟，在第四实施例主要说明成形体4也可主要形成在本体3的一厚度较厚区域301，且本体3未利用模具加工形成预定形状。

如图10所示，与第一实施例同样地，先将纤维复合材料裁切出形状不相等的第一片材1及第二片材2。

如图11与图12所示，再将第一片材1及第二片材2的两相对表面以焊接方式结合，形成厚度不一致的本体3。其中在第一片材1与第二片材2的叠合处为厚度较厚区域301，而仅有第二片材2处为厚度较薄区域302。

如图13所示，再将本体3直接置于一模具(未图示)内以模造成型技术形成主要位于本体3的厚度较厚区域301的成形体4。也就是，所制得的物件包含有第一片材1与第二片材2相结合而成的本体3，及与本体3结合且主要形成于本体3的厚度较厚区域301的成形体4。借由在本体3厚度较厚区域301形成成形体4，可以减少成形体4所需的厚度，以避免成形体4因为太厚导致固化后收缩明显，在物件外表产生收缩痕而影响美观。当然，未结合的第一片材1与第二片材2也可以直接在模具内进行互相定位结合形成本体3的步骤。也就是利用模具加热熔接后，再于相同模具内形成成形体4。

可以理解地，在本实施例中，第一片材1或第二片材2也可形成镂空部(参考图2)，使镂空部处形成本体3中厚度较薄区域302、非镂空部处形成本体3中厚度较厚区域301，而在同一本体3的厚度较薄区域302及厚度较厚区域301都可以依据需求形成不同结构的成形体4。

综上所述，借由第一片材1及第二片材2形成厚度不一致的本体3，能够保有纤维复合材料的结构强度，且能配合成形体4的结构来设计本体3的厚度较薄的区域及厚度较厚区域，以使成形体4较容易成形且具有较佳结构强度或外观并能与本体3有较佳的结合强度。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。