一种具有金属质感的键帽及其生产方法与流程

本发明涉及计算机键盘配件领域，尤指一种具有金属质感的键帽及其生产工艺。

背景技术：

键盘作为计算机、打字机或工控机等各类机电设备的输入装置之一，得以广泛的运用，而键帽是与使用者的手指直接接触的，键帽的触感直接影响着使用者对键盘的使用手感。

因此，出现了发光键帽。但是，现有发光键帽通过不透光塑胶外壳与透光塑胶内壳塑胶组装，组装工艺复杂，且塑胶表面易磨损从而影响按键的字母发光效果。另外，表面磨光后的键帽易打滑而影响手感。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种触感好、美观的具有金属质感的键帽及其生产工艺

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案是：一种具有金属质感的键帽，包括金属键帽外壳、与所述金属键帽外壳连接的透明材质的键帽内壳和连接在所述键帽内壳内的键帽键芯，所述金属键帽外壳的上端面镂空字符穿孔，所述金属键帽外壳的内表面形成若干个凹凸微孔，所述键帽内壳上端面镭射有与字符穿孔相对应的便于透光的字符凸块，所述的字符凸块的入光面设有聚碳酸酯膜，所述键帽内壳的内表面上除字符凸块外涂设有用于遮光的喷涂层，所述金属键帽外壳罩设在所述键帽内壳的外表面，所述金属键帽外壳内表面与键帽内壳外表面间设有树脂层。

现有键盘的字符发光效果较弱，黑暗时难以看到，聚碳酸酯膜使字符凸块降低射入光线的反射率以及提升穿透率，字符发光效果更佳，更亮。

优选地，所述的金属键帽外壳和键帽内壳呈中空壳体状，且所述的金属键帽外壳的内腔容积大于键帽内壳的内腔体积。

优选地，所述的金属键帽外壳和键帽内壳的横截面积从上至下递增。

优选地，所述的金属键帽外壳和所述键帽内壳是金属与塑胶一体成型的结构件。

优选地，所述的键帽键芯为柱状件，且所述柱状件垂直连接在所述键帽内壳的轴心线上。

优选地，所述的字符穿孔由激光切割而成。

优选地，所述金属键帽外壳的上端面中间下凹，形成弧面，顶面的高度由后往前逐渐降低，形成斜面。

一种键盘，包括如权利要求1-9任一项所述的键帽。

本发明的有益效果在于：现有发光键帽通过模具塑料成型品而得，将一次成型品从模具中取出，再次放入另一种模具中进行再成型。从成型技术人员的观点来讲，前后采用两个模具成型一个制品，实属不容易。而且这种将金属与塑胶成型的想法，在当时技术上还完全是空白。近几年，金属与塑胶一体成型成为新的技术发展期，但金属与塑胶结合强度不足，难以实现一体化成型。申请人通过在金属键帽外壳内表面形成凹凸微孔，然后通过树脂涂在凹凸微孔表面，在树脂不完全固化状态下放进模具中进行注射成型，使塑料的前沿成尖角形状，进入到了凹坑的内部，实现有力的物理结合。不仅简化方便了装配，采用金属材质并结合注塑软胶内注塑层，使得键帽具有一定的柔软性、耐磨性、高强度和高成型性能，使得加工出来的键帽不仅表面不会出现裂纹磨损，具有良好的质感；采用金属外壳内表面贴覆树脂，使得金属与塑胶具有更好更高的粘接性能和耐候性，有效避免因遇到强烈的撞击而导致的脱裂现象；且便成型工艺的快速进行，本产品强度硬度大、结构性能稳定、耐磨性强，且成本低，适合大批量生产。

本发明在键帽内壳外套设金属键帽外壳，使键帽外观具有金属质感，使其更美观，具有更好的触感，且金属外罩容易擦洗，长时间使用任然具有很好的光泽，不容易磨损，使用寿命长。

一种具有金属质感的键帽的制作方法，包括如下步骤：

步骤一：选取厚度在0.2mm—0.5mm的铝质板材，该铝质板材通过剪板机裁剪成铝片；

步骤二：将铝片送至冲压设备，冲压设备上的模具对铝片正中央位置施加压力，铝片的正中央位置向外突出形成凸台结构,得到金属键帽外壳；

步骤三：在金属键帽外壳的上端面采用激光切割出字符穿孔；

步骤四：将金属键帽外壳送至清洗设备，清洗设备上的刷头对金属键帽外壳进行油污的清洗；

步骤五：先利用碱液浸泡金属键帽外壳内表面，进行碱蚀处理，然后利用酸液浸泡金属键帽外壳内表面以中和多余的碱液，再将金属键帽外壳内表面放在三氯化铁加入酸性物质、氨水制成的溶液中浸泡，每次浸泡2-4mins，最后进行清水冲洗并干燥处理；

所述的碱液为氢氧化钠或者氢氧化钾的任意一种，所述的酸液为盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、氢硫酸、盐酸硝酸中的任意一种。通过对碱液和碱蚀处理工艺条件的控制，能有效除去铝件表面的氧化物层，获得优质的铝材表面，为后续处理工艺提供了良好的基础，处理后的金属键帽外壳内表面形成无数的孔径约为20nm微孔，即处理后的金属键帽外壳内表面上形成了很多微小的凹凸结构，为后续使金属与塑胶结合提供前提基础。

步骤六：在金属键帽外壳内表面涂敷树脂，对树脂进行层压，在树脂不完全固化状态时放进模具中进行塑胶注射，使其一体成型键帽，涂布的树脂进入经步骤五处理金属键帽外壳内表面的凹凸结构中，产生锚定效果，塑胶注射后，塑胶前沿成尖角形状，进入到了凹坑的内部，形成强有力的物理结合。

如果放进模具前树脂就完全固化，在塑胶注料时就不会再具有反应性了，因此要控制好条件，使得树脂保持在一种不完全固化的状态；等到放进模具中进行注射成型时树脂间将互相反应，实现比双面胶更有力的结合。

由于金属和树脂的线性热膨胀系数不一样，为了匹配热膨胀系数，在树脂中添加了玻璃纤维、填料等。使塑料的热伸缩程度与金属的一致，不致于在结合界面处发生剥离破坏。这种结合既不是粘结，也不是化学结合，而是一种物理结合。

步骤七：将经步骤六处理的键帽放入镀膜机进行蒸镀，使字符突块的入光面形成聚碳酸酯膜。

为了进一步节省成本，金属键帽外壳可能通过挤出面盖和支撑框架，支撑框架与面盖连接的四个角采用注射成型用塑料连接，既实现了键帽的轻量化，同时也降低了制作成本。

所述的金属键帽外壳采用铝或镁或铜或不锈钢或钛或铁或紫铜任一金属材料制成。键帽内壳采用透明pc或pmma等材料制成。键帽内壳采用pc，且在表面形成聚碳酸酯膜，其光的穿透率达到95.97，比普通pc的透光率更高，使字符发光效果更亮。

本发明的金属键帽外壳与塑胶内壳通过注塑一体成型，金属键帽外壳能够很好的与塑胶内壳结合，由于塑胶内壳在模具内部就已经完成组装，能够节省将内壳组装进外壳的安装工序，减少制作成本还大幅度的降低人力组装成本，同时金属键帽外壳可以实现键帽多样化质感外观。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是本发明的爆炸结构图。

图3是本发明的侧视图。

图4是本发明的仰视图。

图5是本发明光线穿透率数据检测表。

附图标记说明：1.金属键帽外壳；11.字符穿孔；2.键帽内壳；21.字符凸块；22.键帽键芯；23.十字孔。

具体实施方式

请参阅图1-5所示，本发明关于一种具有金属质感的键帽，包括金属键帽外壳1、与所述金属键帽外壳1连接的透明材质的键帽内壳2和连接在所述键帽内壳2内的键帽键芯22，所述键帽键芯22内设有十字孔23，通过十字孔23将键帽安装在键盘上，所述金属键帽外壳1的上端面镂空字符穿孔11，所述金属键帽外壳1的内表面形成若干个凹凸微孔，所述键帽内壳2上端面镭射有与字符穿孔11相对应的便于透光的字符凸块21，所述的字符凸块21的入光面设有聚碳酸酯膜，所述键帽内壳2的内表面上除字符凸块21外涂设有用于遮光的喷涂层，所述金属键帽外壳1罩设在所述键帽内壳2的外表面，所述金属键帽外壳1内表面与键帽内壳2外表面间设有树脂层。

现有键盘的字符发光效果较弱，黑暗时难以看到，聚碳酸酯膜使字符凸块21降低射入光线的反射率以及提升穿透率，字符发光效果更佳，更亮。

优选地，所述的金属键帽外壳1和键帽内壳2呈中空壳体状，且所述的金属键帽外壳1的内腔容积大于键帽内壳2的内腔体积。

优选地，所述的金属键帽外壳1和键帽内壳2的横截面积从上至下递增。

优选地，所述的金属键帽外壳1和所述键帽内壳2是金属与塑胶一体成型的结构件。

优选地，所述的键帽键芯22为柱状件，且所述柱状件垂直连接在所述键帽内壳2的轴心线上。

优选地，所述的字符穿孔11由激光切割而成。

优选地，所述金属键帽外壳1的上端面中间下凹，形成弧面，顶面的高度由后往前逐渐降低，形成斜面。

一种键盘，包括如权利要求1-9任一项所述的键帽。

本发明的有益效果在于：现有发光键帽通过模具塑料成型品而得，将一次成型品从模具中取出，再次放入另一种模具中进行再成型。从成型技术人员的观点来讲，前后采用两个模具成型一个制品，实属不容易。而且这种将金属与塑胶成型的想法，在当时技术上还完全是空白。近几年，金属与塑胶一体成型成为新的技术发展期，但金属与塑胶结合强度不足，难以实现一体化成型。申请人通过在金属键帽外壳1内表面形成凹凸微孔，然后通过树脂涂在凹凸微孔表面，在树脂不完全固化状态下放进模具中进行注射成型，使塑料的前沿成尖角形状，进入到了凹坑的内部，实现有力的物理结合。不仅简化方便了装配，采用金属材质并结合注塑软胶内注塑层，使得键帽具有一定的柔软性、耐磨性、高强度和高成型性能，使得加工出来的键帽不仅表面不会出现裂纹磨损，具有良好的质感；采用金属外壳内表面贴覆树脂，使得金属与塑胶具有更好更高的粘接性能和耐候性，有效避免因遇到强烈的撞击而导致的脱裂现象；且便成型工艺的快速进行，本产品强度硬度大、结构性能稳定、耐磨性强，且成本低，适合大批量生产。

本发明在键帽内壳2外套设金属键帽外壳1，使键帽外观具有金属质感，使其更美观，具有更好的触感，且金属外罩容易擦洗，长时间使用任然具有很好的光泽，不容易磨损，使用寿命长。

一种具有金属质感的键帽的制作方法，包括如下步骤：

步骤一：选取厚度在0.2mm—0.5mm的铝质板材，该铝质板材通过剪板机裁剪成铝片；

步骤二：将铝片送至冲压设备，冲压设备上的模具对铝片正中央位置施加压力，铝片的正中央位置向外突出形成凸台结构,得到金属键帽外壳1；

步骤三：在金属键帽外壳1的上端面采用激光切割出字符穿孔11；

步骤四：将金属键帽外壳1送至清洗设备，清洗设备上的刷头对金属键帽外壳1进行油污的清洗；

步骤五：先利用碱液浸泡金属键帽外壳1内表面，进行碱蚀处理，然后利用酸液浸泡金属键帽外壳1内表面以中和多余的碱液，再将金属键帽外壳1内表面放在三氯化铁加入酸性物质、氨水制成的溶液中浸泡，每次浸泡2-4mins，最后进行清水冲洗并干燥处理；

所述的碱液为氢氧化钠或者氢氧化钾的任意一种，所述的酸液为盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、碳酸、磷酸、亚硫酸、氢硫酸、盐酸硝酸中的任意一种。通过对碱液和碱蚀处理工艺条件的控制，能有效除去铝件表面的氧化物层，获得优质的铝材表面，为后续处理工艺提供了良好的基础，处理后的金属键帽外壳1内表面形成无数的孔径约为20nm微孔，即处理后的金属键帽外壳1内表面上形成了很多微小的凹凸结构。

步骤六：在金属键帽外壳1内表面涂敷树脂，对树脂进行层压，在树脂不完全固化状态时放进模具中进行塑胶注射，使其一体成型键帽，涂布的树脂进入经步骤五处理金属键帽外壳1内表面的凹凸结构中，产生锚定效果，塑胶注射后，塑胶前沿成尖角形状，进入到了凹坑的内部，形成强有力的物理结合。

如果放进模具前树脂就完全固化，在塑胶注料时就不会再具有反应性了，因此要控制好条件，使得树脂保持在一种不完全固化的状态；等到放进模具中进行注射成型时树脂间将互相反应，实现比双面胶更有力的结合。

由于金属和树脂的线性热膨胀系数不一样，为了匹配热膨胀系数，在树脂中添加了玻璃纤维、填料等。使塑料的热伸缩程度与金属的一致，不致于在结合界面处发生剥离破坏。这种结合既不是粘结，也不是化学结合，而是一种物理结合。

步骤七：将经步骤六处理的键帽放入镀膜机进行蒸镀，使字符突块的入光面形成聚碳酸酯膜。

为了进一步节省成本，金属键帽外壳1可能通过挤出面盖和支撑框架，支撑框架与面盖连接的四个角采用注射成型用塑料连接，既实现了框架的轻量化，同时也降低了制作成本。

所述的金属键帽外壳1采用铝或镁或铜或不锈钢或钛或铁或紫铜任一金属材料制成。键帽内壳2采用透明pc或pmma等材料制成。键帽内壳2采用pc，且在表面形成聚碳酸酯膜，其光的穿透率达到95.97，比普通pc的透光率更高，使字符发光效果更亮。

本发明的金属键帽外壳1与塑胶内壳通过注塑一体成型，金属键帽外壳1能够很好的与塑胶内壳结合，由于塑胶内壳在模具内部就已经完成组装，能够节省将内壳组装进外壳的安装工序，减少制作成本还大幅度的降低人力组装成本，同时金属键帽外壳1可以实现键帽多样化质感外观。

以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。