[发明专利]金属与树脂的复合体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属与树脂的复合体的制造方法。

背景技术

在实际应用中，常常需要将金属和树脂进行连接形成复合体。现有的金属和树脂连接方法之一是采用粘接剂进行粘合，但通过粘接剂粘合无法制得高强度的金属和树脂复合体。

另一种连接方法是先通过化学蚀刻方法在金属件表面成孔，然后将金属件放入模具内，注射树脂与金属件结合为一体。该方法虽然可以制得较高强度的金属和树脂复合体，但需要针对不同的金属配制不同的化学蚀刻液，由于所用化学药剂都为强酸强碱，废弃的蚀刻液难以处理，不利于环保。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种环保的、连接强度高的金属与树脂的复合体的制造方法。

一种金属与树脂的复合体，包括金属件及与金属件结合的树脂件，该金属件表面形成有若干微孔，所述微孔的开口直径小于孔底直径，该树脂件部分侵入所述微孔而与该金属件结合。

一种金属与树脂的复合体的制造方法，其包括如下步骤：

提供一金属件；

对该金属件进行脱脂除油清洗；

用激光束烧蚀金属件表面，以在金属件表面形成若干微孔，所述微孔的开口直径小于孔底直径；

将金属件嵌入到一成型模具中，并加热金属件至100～350℃；

于所述模具中注射熔融的树脂并冷却，树脂侵入金属件表面的微孔中与金属件结合。

相较于现有技术，上述金属与树脂的复合体的制作方法藉由激光束在金属件烧蚀出由开口小底部大的锥形微孔组成的微孔点阵，注射树脂后熔融的树脂侵入到微孔中而与金属件牢牢地结合，从而增强了树脂与金属件的结合力。而且，由于该方法不涉及到使用化学药剂在金属件形成微孔，因而较为环保。

附图说明

图1为本发明较佳实施例金属与树脂的复合体的剖视示意图。

图2为本发明较佳实施例金属与树脂的复合体的制造方法中在金属件上形成微孔的原理图。

主要元件符号说明

金属与树脂的复合体    10

金属件                20

表面                  201

微孔                  22

树脂件                30

激光束                1

具体实施方式

请参阅图1，本发明较佳实施例的金属与树脂的复合体10包括金属件20及与金属件结合的树脂件30。

金属件20的表面201形成有若干微孔22，所述微孔22的开口直径d₁小于孔底直径d₂，其中开口直径d₁大约为5～50微米，深度大约为25～300微米。金属件的材质可为铝合金、镁合金、不锈钢、铜及铜合金等。

所述树脂件30通过注射或热熔的方式部分侵入所述微孔22中与该金属件20结合。树脂件30由结晶型热塑性树脂组成，该结晶型热塑性树脂可为聚苯硫醚(PPS)与玻璃纤维的混合物、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。若为聚苯硫醚与玻璃纤维的混合物时，其中玻璃纤维的质量百分含量可为20～50％。

上述金属与树脂的复合体10的制造方法主要包括如下步骤：

提供经成型的金属件20。该金属件20可以通过机械加工、铸造的方式成型。

对金属件20进行脱脂除油清洗。该脱脂除油清洗主要包括将所述金属件20浸渍于含脱脂剂的水溶液中。所述脱脂剂可为市面上出售的金属常用的脱脂剂。该脱脂剂的浓度可为90～150g/L。浸渍时，保持所述脱脂剂的水溶液的温度在20～30℃之间。该浸渍的时间为1～6分钟。脱脂处理后对所述金属件20进行水洗。

请参阅图2，用激光束在金属件20的表面201烧蚀出若干微孔。该步骤具体为：首先，提供一激光打孔设备(图未示)，该激光打孔设备包括一控制器，该控制器用于控制激光束1的照射路径；设计需加工的微孔点阵图，并将该微孔点阵图输入所述激光打孔设备的控制器；然后，将激光束1的聚焦位置设置在金属件20待烧蚀的表面201上方预定距离处，在控制器控制下，激光束1按照所设计的微孔点阵图对金属件20进行烧蚀，以在金属件20表面形成所述微孔22。由于激光束1的聚焦位置设置在金属件20待烧蚀表面201上方，激光到达金属件20时又重新发散，所以形成的微孔22开口直径d₁小于孔底直径d₂。