Kunststoffkörper, der auf der Oberfläche eine aufweist Gegenstand der Erfindung ist ein Kunststoff körper, der auf der Oberfläche eine mit dem Kunst stoff fest verbundene Blatt- oder streifenförmige Metallfolie aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie auf der Innenseite mit festhaftenden Metallpartikeln versehen ist, welcher mit der Ober flächenschicht des Kunststoffkörpers eine feste Ver zahnung bilden.
Derartige Kunststoffkörper können erfindungsgemäss hergestellt werden, indem man auf eine Blatt- oder streifenförmige Metallfolie einseitig Metallpartikel aufbringt, diese mit der Metallfolie durch Verschweissen oder Verlöten fest verbindet, die Metallfolie mit der Metallpartikel aufweisenden Seite auf den Kunststoff legt und mit diesem derart zusammenpresst, dass die Metallpartikel in die Ober flächenschicht des Kunststoffkörpers eindringen, und den Kunststoff verfestigt.
Die vorzüglichen Isolierungseigenschaften vieler Kunststoffe liessen diese als geeignet erscheinen zur Verwendung als Träger für eine metallische Ober fläche, beispielsweise für elektrotechnische Anwen dungen. Die Verwendung von Kunststoffen zu die sem Zweck wird aber dadurch behindert, dass es schwierig ist, zwischen dem Trägermaterial und der metallischen Oberfläche eine gute Haftung zu schaffen.
Unter den Kunststoffen mit guten Isolierungs- eigenschaften befinden sich einige, die sie als be sonders günstig als Träger für metallische Schichten für elektrotechnische Zwecke erscheinen lassen. Zu diesen besonders geeigneten Stoffen gehören bei spielsweise die Halogenkohlenstoff-Harze (Polymeri- sate perhalogenierter mono-olefinischer Kohlenwas- serstoffe).
Gegenwärtig sind im Handel zwei Halogenkohlen stoff-Harze erhältlich, welche chemische, physikali sche und elektrische Eigenschaften haben, die sie für viele Anwendungszwecke geeignet machen, nämlich das Polytetrafluoräthylen und das Polymonochlor- trifluoräthylen. Eine der hervorragendsten physikali schen Eigenschaften der genannten Halogenkohlen- stoff-Polymeren ist deren Hydrophobie. Sie sind deshalb undurchlässig für Wasser und Feuchtigkeit. Sie zeichnen sich ferner durch grossen elektrischen Widerstand und niedrigen Leistungsfaktor aus.
Diese Eigenschaften machen in ihrer Zusammenwirkung die genannten Stoffe vorzüglich geeignet als Grund materialien für elektrische Anwendungszwecke.
Die genannten Stoffe sind im Handel als Pulver erhältlich, welche Stoffe geformt und unter Ein wirkung von Druck und Hitze zu beliebigen ein fachen Formen gepresst werden können. Sie können auch zu Blöcken oder Platten geformt und, wenn komplizierte Formen benötigt werden, welche sich nicht gut durch einfaches Pressen herstellen lassen, können die Blöcke und Platten dann maschinell be arbeitet werden.
Wegen der geringen Haftfähigkeit von Halogen kohlenstoff-Polymeren hielt man es für sehr schwierig oder fast unmöglich, eine direkte physi kalische Bindung zwischen einem Halogenkohlenstoff polymerkörper und einem äusseren Metallelement zu schaffen, welches entweder als Träger für das Ha- . logenkohlenstoffpolymere dient oder seinerseits vom Kunststoffkörper getragen wird.
Anderseits haben Halogenkohlenstoff-Polymere eine weitere Eigenschaft, die ihre Verwendung für elektrotechnische Zwecke besonders nahelegt. Nach dem sie einmal in die gewünschte Form gebracht sind, widerstehen sie höheren Umgebungstempera turen beim Betrieb besser, als die meisten andern zur Zeit bekannten Kunststoffe.
Durch diese äusserst günstigen Temperaturstand- festigkeitseigenschaften von Halogenkohlenstoff-Poly- meren werden die Schwierigkeiten bei der Schaffung einer guten Haftung zwischen den Halogenkohlen stoff-Polymeren und einem oberflächig angeordneten Metallblatt noch verstärkt. Wo Betriebsbedingungen mit abwechselndem Erhitzen und Abkühlen vor liegen, führen die aufeinanderfolgenden Beanspru chungen in wechselnder Richtung zu einer Ablösung der Metallschicht vom Trägermaterial, wenn nicht zwischen dieser Metallschicht und dem Grundmaterial eine starke mechanische Verbindung besteht.
Gewöhnlich sind blatt- oder streifenförmige Me tallfolien, welche auf Körper aus isolierendem Ma terial von der oben beschriebenen Art verwendet werden, sehr dünn, das heisst von der Grössenord nung von 0,05-0,075 mm. Jedes derartige im Handel erhältliche Metall ist äusserst glatt und weist keine Struktur auf, auf Grund welcher eine genügend starke Haftung zwischen einer derartigen dünnen blatt- oder streifenförmigen Metallfolie und einem Kunststoffträgermaterial, z. B. einem Halogenkoh- lenstoff-Polymeren, zustande kommen kann.
Es wurde nun gefunden, dass es nach dem erfin dungsgemässen Verfahren möglich ist, die Haftung einer derartigen blatt- oder streifenförmigen Metall folie auf einem Körper aus Kunststoff auf diese Weise zu erreichen, dass man die Metallfolie auf der Innen seite mit festhaftenden Metallpartikeln versieht, welche durch Zusammenpressen in die Oberflächen schicht des Kunststoffkörpers eindringen, und dann die Metallfolie an der Oberfläche des Kunststoff körpers festhalten.
Das Festhalten von Metallpartikeln auf der Ober fläche der Metallfolie kann durch Verschweissen oder Verlöten erreicht werden. Im ersten Falle kann die Metallfolie zunächst auf eine Temperatur ge bracht werden, die nahe ihrer Schmelztemperatur liegt; danach können Metallpartikel, vorerhitzt oder nicht, auf die erhitzte Folie aufgebracht werden, wel che ein wenig in die Folie eindringen und dadurch festgehalten werden, dass sich die Metallpartikel mit der Metallfolie mit den Berührungsflächen gegenseitig verschmelzen. Beim Verlöten kann die Folie zunächst in eine verlötende Substanz getaucht werden, wo nach die Metallpartikel auf die Folie aufgebracht werden. Das Ganze kann hernach erhitzt werden.
Es ist auch möglich, die Partikel mit der verlötenden Substanz zu benetzen und sie dann auf die Folie aufbringen. Die so aufgebrachten und festhaftenden Partikel können eine Art Haken bilden, welche an der untern Oberfläche des Metallblattes oder -strei- fens verankert sind und somit unzählige Vertiefun gen für die Aufnahme von zusammengepresstem Fluorkohlenstoffpolymer darstellen.
Wenn die Metallfolie derart behandelt worden ist, kann sie auf ihrer Unterseite mit einem Teil des Materials bedeckt werden, mit welchem sie ver bunden werden soll. Sie kann dann auf den Gegen stand gelegt werden, mit welchem sie zusammen gefügt werden soll, worauf das Ganze zusammen gepresst werden kann, damit der Kunststoff in die Vertiefungen zwischen den Partikeln eindringt, welche als eine Art Anker dienen zum Festhalten der mit dem Trägermaterial festverbundenen Metallfolie. Der Körper kann dann verfestigt werden, indem man ihn z. B. erhitzt oder presst und erhitzt, je nach der Natur des Kunststoffs.
Das als Kunststoff für den hier erwähnten Zweck vorzugsweise verwendete Fluorkohlenstoff-Polymer kann zur Herstellung des Körpers in der ganzen Dicke in Pulverform verwendet werden, oder es kann in Verbindung mit einem Gewebestück verwendet werden, mit welchem es dann unter Druck vereinigt und in üblicher Weise gesintert werden kann. In diesem Falle besteht das zu diesem Zweck verwen dete Gewebe vorzugsweise aus Glasfasermaterial, kann aber auch aus irgendeinem andern geeigneten Material, welches die Sintertemperatur aushält, be stehen.
Zu diesem Zweck eignet sich z. B. Glasfaser- gewebe von etwa 0,006 mm Dicke, welches zweck mässig in eine Fluorkohlenstoffpolymer-Suspension eingetaucht und anschliessend getrocknet wird, zur Bildung eines Gewebes von etwa 0,012-0,018 mm Dicke. Eine genügende Anzahl solcher Gewebe kön nen aufeinandergeschichtet werden, bis die für das Zusammendrücken gewünschte Dicke erreicht ist. Auf die Seite der behandelten Metallfolie wird dann vorzugsweise ebenfalls die Fluorkohlenstoffpolymer- Suspension aufgetragen, wonach diese Seite auf die aufgeschichteten Gewebestücke aufgebracht werden kann.
Das ganze Schichtenpaket kann dann auf die gewünschte Dicke zusammengepresst und bei der für Fluorkohlenstoff-Polymere üblichen Sintertem- peratur, welche etwa bei 371 C liegt, gesintert wer den.
Die Art der Durchführung des Verfahrens und die Vorteile der hergestellten Gebilde sind im ein zelnen noch genauer ersichtlich anhand der nach folgenden beispielsweisen Beschreibung und Zeich nung.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines dünnen Me tallblattes, dessen untere Oberfläche vorbereitet ist, um auf einen Kunststoffkörper aufgelegt zu werden, welcher beispielsweise aus Fluorkohlenstoffpolymer- material besteht;
Fig. 2 zeigt eine analoge Ansicht nach dem Zu sammenpressen eines Metallblattes mit pulverförmi gem Kunststoff auf die gewünschte Grösse und Dicke, wobei das Pulver in die einspringenden Vertiefungen oder Spalten zwischen den auf der untern Oberfläche des Metallblattes fixierten Metallpartikeln gepresst ist;
dieses Zusammenpressen geschieht im allgemei nen vor dem Sintern oder einem Wärmehärteprozess; Fig.3 zeigt eine analoge Ansicht wie Fig.2, jedoch nach dem Wärmehärteprozess; Fig. 4 zeigt eine analoge Ansicht eines Körpers, der gebildet wurde durch Zusammenpressen und Warmhärten mehrerer aufeinandergelegter, mit einem Kunststoffmaterial vorbehandelter Gewebeschichten. Wie in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt, wird eine dünne Metallfolie 10 mit einem Körper aus thermo plastischem Material 11 verbunden, welches in Pul verform vorliegt und welches hier beispielsweise Fluorkohlenstoffpolymermaterial ist.
Damit die blatt- oder streifenförmige Metallfolie 10 mit dem als Träger dienenden thermoplastischen Fluorkohlen- stoffpolymermaterial sicher verbunden werden kann, verwendet man zu diesem Zweck übliche, dünn gewalzte Metallblätter mit einer Dicke im Bereich von 0,050-0,076 mm. Das Kunststoffmaterial 11 kann in einem Behälter oder einer Form verteilt sein und dann auf die gewünschte Form und Dicke zu sammengepresst werden.
Falls das Metall um seiner Leitfähigkeit willen für elektrotechnische Anwendungszwecke benutzt werden soll, kann zweckmässig Kupfer verwendet werden. Zur näheren Erläuterung wird nachfolgend auf Kupfer als verwendetes Metall Bezug genommen. Damit die Metallfolie oder der Streifen 10 aus Kupfer auf dem Trägerkörper aus Fluorkohlenstoff-Polymerisat oder einem andern Kunststoff sicher befestigt werden kann, wird zunächst eine grosse Anzahl kleiner Par tikel 12 auf der untern Oberfläche des Blattes 10 aufgebracht. Diese Partikel können von zufälliger Form und Grösse sein und z.
B. aus zerbrochenen Metallstücken bestehen, welche in zufälliger Vertei lung mit Abständen voneinander auf der einen Seite des Blattes 10 aufgebracht und dann in irgendeiner geeigneten Weise mit dem Kupferblatt verbunden werden, beispielsweise durch Erhitzen, Verlöten, Ver schweissen oder durch irgendein anderes Verfahren, mit welchem diese Teilchen 12 dauerhaft mit dem Kupferblatt 10 verbunden werden können. Die zu fällige Form der Teilchen 12 schafft eine grosse An zahl rückspringender Winkel und Vertiefungen 13 zwischen den Partikeln, in welche Teile des Kunst stoffmaterials eingreifen können, wenn das Kupfer blatt und das Trägermaterial zusammengepresst wer den.
Nachdem die Partikel mit der Metallfolie verbun den sind, wird die vorbehandelte Folie vorzugsweise in eine Fluorkohlenstoffpolymer-Suspension einge taucht, wieder entnommen und getrocknet, zur Bil dung einer dünnen Schicht von Fluorkohlenstoff- polymer auf der untern Oberfläche des Metalls und den Metallpartikeln. Durch dieses Eintauchen erfolgt eine vorbereitende Füllung der einspringenden Winkel und Vertiefungen zwischen den Partikeln.
Das Kupferblatt wird dann auf das Fluorkohlen- stoffpolymer-Pulver aufgelegt, und das Ganze wird gemäss üblichem Verfahren auf die gewünschte Dicke zusammengepresst. Dabei dringen die Metallpartikel gleichsam wie Wurzeln in das Polymermaterial ein, und es entsteht, da das letztere in die einspringenden Winkel zwischen den Partikeln hineingepresst und um diese herum zusammengepresst wird, eine feste Verzahnung, wenn der Kunststoff z. B. durch eine Wärmebehandlung verfestigt wird.
Die zahlreichen Partikel dienen dann als verankernde Wurzeln oder Keile, welche durch das Trägermaterial festgehalten werden, und es entsteht auf diese Weise eine ausser ordentlich starke Bindung zwischen der Kupferfolie und dem Kunststoffkörper.
Es wird ausserdem während einem ersten Pressen, welches z. B. bei einem Druck von etwa 1400 bis 280 kg/cm2 erfolgt, und durch das anschliessende Sintern bei etwa 370' C sämtliche Luft zwischen dem Kupferblatt und dem Fluorkohlenstoffpolymer- Körper ausgepresst.
Nachdem das Kupferblatt auf das pulverförmige Material 11 aufgelegt ist, wird das Ganze auf die gewünschte Dicke zusammengepresst. Im Falle von Fluorkohlenstoffpolymermaterial beträgt das ur sprüngliche Volumen zweckmässig etwa das Vierfache des Volumens des entstehenden Pressgegenstandes, was als Mass dienen kann für die Menge des zu ver wendenden Fluorkohlenstoffpolymer-Pulvers. Wenn der gesamte Materialkörper, inbegriffen das Metall blatt, auf die gewünschte Dicke gepresst wird, wie es allgemein dargestellt ist in Fig.2,
bilden bei spielsweise das Fluorkohlenstoffpolymermaterial und das Metallblatt eine vollständige Einheit, welche selbsttragend ist und ohne äussere Unterstützung leicht gehandhabt werden kann. Die gepresste Einheit wird dann in einem geeigneten Ofen der Sintertemperatur ausgesetzt bei etwa 370 C während einer Zeitdauer, welche von der Dicke und vom Volumen des Ma terials abhängt, damit der gesamte Körper während der für das Fluorkohlenstoffpolymermaterial nötigen Zeit auf diese Temperatur erhitzt werden kann.
Wenn für den Träger andere Kunststoffe verwendet werden, richtet sich die Temperatur und Dauer der Erhitzung nach den für dieses Material üblicherweise gebrauch ten Werten.
Nachdem die zusammengesetzte Einheit gesintert oder einer anderweitigen Wärmehärtungsbehandlung unterworfen worden ist, weist die fertige Einheit eine Struktur auf wie in Fig. 3, welche ähnlich ist der jenigen von Fig. 2, ausser, dass darin zum Ausdruck gebracht wird, dass das Material des Körpers bereits gesintert ist und die Metallpartikel 12 mit der Ober flächenschicht des Kunststoffkörpers eine feste Ver zahnung bilden.
Die fertige Einheit, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, stellt einen starren Kunststoffkörper aus iso-Iie- rendem Material, beispielsweise einem Fluorkohlen- stoffpolymer und einer Oberfläche 10 aus einer Kupferfolie dar, welcher auf Grund seiner mechani schen Eigenschaften und elektrischen Leitfähigkeit für elektrotechnische Zwecke verwendet werden kann. Das Metallblatt kann in geeigneter Weise elektrisch verbunden werden, z. B. durch Verzinnen seiner Oberfläche, so dass es leicht und rasch mit einem Anschluss verlötet werden kann.
In gleicher Weise kann die metallische Oberfläche 10 benutzt werden zur Verbindung mit andern me tallischen Oberflächen oder zur Bildung von Trägern oder hermetisch dichten Verbindungen, sowie für eine Unzahl weiterer Anwendungszwecke, wo in Industrie oder Forschung Metall-auf-Metall-Verbindungen ge braucht werden.
In Fig. 4 ist eine weitere bevorzugte Ausführungs form dargestellt, bei welcher zunächst ein Gewebe material, wie z. B. Glasfasergewebe, mit dem Kunst stoff behandelt wird, welcher als Trägermaterial ver wendet wird. Wenn beispielsweise als Kunststoff ein Fluorkohlenstoff-Polymer verwendet wird, taucht man das Glasfasergebilde zunächst in eine Suspension des Fluorkohlenstoffpolymers ein, um es mit einer Schicht des Fluorkohlenstoff-Polymers zu überziehen.
Nach dem Trocknen des Gewebes haftet das Fluorkohlen- stoff-Polymer für den vorliegenden Zweck genügend fest am Glasfasergebilde. Eine Mehrzahl von in dieser Weise behandelten Gewebeschichten wird aufeinan- dergeschichtet bis zu einer solchen Dicke, dass nach dem Zusammenpressen ein Gebilde von der ge wünschten Mächtigkeit entsteht.
Der Oberteil des Schichtgebildes wird dann mit einem Metallblatt bedeckt, gleich wie in Fig. 1 dar gestellt, welches Blatt so vorbehandelt wurde, dass es auf seiner unteren Oberfläche die Partikel 12 als festhaftende Bestandteile enthält. Dieses Metallblatt wird in eine Suspension beispielsweise eines Fluor- kohlenstoff-Polymers eingetaucht und dann mit dem Schichtgebilde aus dem vorbehandelten Gewebe in einer Weise zusammengepresst, dass die Metallpartikel 12 in die entsprechenden oberen Schichten des behan delten Glasfasergewebes eindringen.
Die rohen Kan ten des Gewebematerials dringen in die einspringen den Winkel und Vertiefungen um die einzelnen Par tikel ein und ergeben in diesen Bereichen eine Ver stärkung des Kunststoffs. Durch Erhitzen der ganzen Gewebeeinheit mit dem daraufgelegten Metall wird der Körper gesintert; die Kanten des Gewebes und des Kunststoffes umschliessen die einzelnen Metall partikel 12 und bilden eine harte, starre, klauenartige Verbindung mit -der Metallschicht 10, welche dann mit dem Trägermaterial in einer Weise verbunden ist, dass auch bei starken zyklischen Temperatur schwankungen eine Ablösung vom Kunststoff nicht erfolgt.
Plastic body which has a on the surface The object of the invention is a plastic body which has a sheet or strip-shaped metal foil firmly connected to the plastic on the surface, characterized in that the metal foil is provided on the inside with firmly adhering metal particles, which Form a solid toothing with the upper surface layer of the plastic body.
Such plastic bodies can be produced according to the invention by applying metal particles to one side of a sheet or strip-shaped metal foil, connecting them firmly to the metal foil by welding or soldering, placing the metal foil with the side containing metal particles on the plastic and pressing it together in such a way that the Metal particles penetrate into the upper surface layer of the plastic body, and solidify the plastic.
The excellent insulation properties of many plastics made them suitable for use as a carrier for a metallic surface, for example for electrical engineering applications. The use of plastics for this purpose is hindered by the fact that it is difficult to create good adhesion between the carrier material and the metallic surface.
Among the plastics with good insulating properties there are some that make them appear particularly favorable as carriers for metallic layers for electrical engineering purposes. These particularly suitable substances include, for example, the halogenated carbon resins (polymers of perhalogenated mono-olefinic hydrocarbons).
Two halocarbon resins are currently commercially available which have chemical, physical and electrical properties that make them suitable for many purposes, namely polytetrafluoroethylene and polymonochlorotrifluoroethylene. One of the most outstanding physical properties of the halocarbon polymers mentioned is their hydrophobicity. They are therefore impermeable to water and moisture. They are also distinguished by their high electrical resistance and low power factor.
In their interaction, these properties make the substances mentioned extremely suitable as base materials for electrical applications.
The substances mentioned are commercially available as a powder, which substances can be shaped and pressed into any simple shapes under the action of pressure and heat. They can also be formed into blocks or plates and, if complex shapes are required which cannot be easily produced by simple pressing, the blocks and plates can then be machined.
Because of the low adhesiveness of halocarbon polymers, it was thought to be very difficult or almost impossible to create a direct physical bond between a halocarbon polymer body and an outer metal element, which either serves as a carrier for the Ha-. Logenkarbonpolymere serves or is in turn carried by the plastic body.
On the other hand, halocarbon polymers have another property that suggests their use for electrical engineering purposes. Once they have been brought into the desired shape, they withstand higher ambient temperatures during operation better than most of the other plastics currently known.
Due to these extremely favorable thermal stability properties of halocarbon polymers, the difficulties in creating good adhesion between the halocarbon polymers and a metal sheet arranged on the surface are increased. Where operating conditions with alternating heating and cooling exist, the successive stresses in alternating directions lead to a detachment of the metal layer from the carrier material, unless there is a strong mechanical connection between this metal layer and the base material.
Usually sheet-like or strip-shaped metal foils, which are used on bodies made of insulating material of the type described above, are very thin, that is to say of the order of magnitude of 0.05-0.075 mm. Any such commercially available metal is extremely smooth and has no structure on the basis of which a sufficiently strong adhesion between such a thin sheet or strip-shaped metal foil and a plastic carrier material, e.g. B. a halocarbon polymer, can come about.
It has now been found that it is possible according to the method according to the invention to achieve the adhesion of such a sheet-like or strip-shaped metal foil on a body made of plastic in this way that the metal foil is provided on the inside with firmly adhering metal particles, which penetrate by pressing into the surface layer of the plastic body, and then hold the metal foil on the surface of the plastic body.
The retention of metal particles on the upper surface of the metal foil can be achieved by welding or soldering. In the first case, the metal foil can first be brought to a temperature which is close to its melting temperature; thereafter, metal particles, preheated or not, can be applied to the heated foil, which penetrate a little into the foil and are held in place by the fact that the metal particles fuse with the metal foil with the contact surfaces. When soldering, the foil can first be dipped into a soldering substance, after which the metal particles are applied to the foil. The whole thing can then be heated.
It is also possible to wet the particles with the substance to be soldered and then apply them to the foil. The particles applied and adhering in this way can form a kind of hook, which are anchored to the lower surface of the metal sheet or strip and thus represent innumerable depressions for the reception of compressed fluorocarbon polymer.
When the metal foil has been treated in this way, it can be covered on its underside with a part of the material with which it is to be connected ver. It can then be placed on the object with which it is to be joined, whereupon the whole thing can be pressed together so that the plastic penetrates into the depressions between the particles, which serve as a kind of anchor to hold the firmly connected to the carrier material Metal foil. The body can then be solidified by e.g. B. heated or pressed and heated, depending on the nature of the plastic.
The fluorocarbon polymer preferably used as plastic for the purpose mentioned here can be used in powder form to manufacture the body in its entire thickness, or it can be used in conjunction with a piece of fabric, with which it is then combined under pressure and sintered in the usual manner can be. In this case, the fabric used for this purpose is preferably made of glass fiber material, but can also be made of any other suitable material that can withstand the sintering temperature.
For this purpose z. B. Glass fiber fabric about 0.006 mm thick, which is expediently immersed in a fluorocarbon polymer suspension and then dried to form a fabric about 0.012-0.018 mm thick. A sufficient number of such fabrics can be stacked on top of one another until the desired thickness for compression is achieved. The fluorocarbon polymer suspension is then preferably also applied to the side of the treated metal foil, after which this side can be applied to the layered pieces of fabric.
The entire stack of layers can then be pressed together to the desired thickness and sintered at the sintering temperature customary for fluorocarbon polymers, which is around 371 ° C.
The way in which the method is carried out and the advantages of the structures produced are shown in more detail in the individual with reference to the following exemplary description and drawing.
Fig. 1 shows a side view of a thin metal sheet, the lower surface of which is prepared to be placed on a plastic body, which consists for example of fluorocarbon polymer material;
2 shows an analogous view after pressing a metal sheet with pulverförmi gem plastic to the desired size and thickness, the powder being pressed into the recessed depressions or gaps between the metal particles fixed on the lower surface of the metal sheet;
this compression is generally done before sintering or a heat setting process; FIG. 3 shows a view analogous to FIG. 2, but after the heat setting process; 4 shows an analogous view of a body which has been formed by pressing together and thermosetting several superposed layers of tissue pretreated with a plastic material. As shown in Fig. 1 of the drawing, a thin metal foil 10 is connected to a body made of thermoplastic material 11, which is present in powder form and which is here, for example, fluorocarbon polymer material.
So that the sheet-shaped or strip-shaped metal foil 10 can be securely connected to the thermoplastic fluorocarbon polymer material serving as a carrier, conventional, thinly rolled metal sheets with a thickness in the range of 0.050-0.076 mm are used for this purpose. The plastic material 11 can be distributed in a container or a mold and then compressed to the desired shape and thickness.
If the metal is to be used for electrical engineering purposes because of its conductivity, copper can be used. For a more detailed explanation, reference is made below to copper as the metal used. So that the metal foil or the strip 10 made of copper can be securely attached to the support body made of fluorocarbon polymer or another plastic, a large number of small particles 12 is first applied to the lower surface of the sheet 10. These particles can be of random shape and size and e.g.
B. consist of broken pieces of metal, which are applied in random distribution at intervals on one side of the sheet 10 and then connected in any suitable manner to the copper sheet, for example by heating, soldering, welding or any other method with which these particles 12 can be permanently connected to the copper sheet 10. The accidental shape of the particles 12 creates a large number of recessed angles and depressions 13 between the particles, in which parts of the plastic material can intervene when the copper sheet and the carrier material are pressed together.
After the particles are connected to the metal foil, the pretreated foil is preferably dipped into a fluorocarbon polymer suspension, removed again and dried to form a thin layer of fluorocarbon polymer on the lower surface of the metal and the metal particles. This immersion results in a preparatory filling of the recessed angles and depressions between the particles.
The copper sheet is then placed on top of the fluorocarbon polymer powder and the whole is pressed together to the desired thickness according to a conventional method. The metal particles penetrate like roots into the polymer material, and since the latter is pressed into the re-entrant angle between the particles and compressed around them, a solid toothing occurs when the plastic z. B. is solidified by a heat treatment.
The numerous particles then serve as anchoring roots or wedges, which are held in place by the carrier material, and in this way an extremely strong bond is created between the copper foil and the plastic body.
It is also during a first pressing, which z. B. takes place at a pressure of about 1400 to 280 kg / cm2, and all air between the copper sheet and the fluorocarbon polymer body is pressed out by the subsequent sintering at about 370 ° C.
After the copper sheet has been placed on the powdery material 11, the whole is pressed together to the desired thickness. In the case of fluorocarbon polymer material, the original volume is expediently about four times the volume of the resulting pressed article, which can serve as a measure of the amount of the fluorocarbon polymer powder to be used. When the entire body of material, including the metal sheet, is pressed to the desired thickness, as shown generally in Fig.2,
For example, the fluorocarbon polymer material and the metal sheet form a complete unit which is self-supporting and can be easily handled without external support. The pressed assembly is then subjected to the sintering temperature in a suitable furnace at about 370 ° C. for a period of time which depends on the thickness and volume of the material in order that the entire body can be heated to that temperature for the time required for the fluorocarbon polymer material.
If other plastics are used for the carrier, the temperature and duration of the heating depend on the values normally used for this material.
After the assembled unit has been sintered or otherwise subjected to heat setting treatment, the finished unit has a structure as in FIG. 3, which is similar to that of FIG. 2, except that it is expressed therein that the material of the body is already sintered and the metal particles 12 form a solid toothing with the upper surface layer of the plastic body.
The finished unit, as shown in FIG. 3, is a rigid plastic body made of insulating material, for example a fluorocarbon polymer and a surface 10 made of a copper foil, which due to its mechanical properties and electrical conductivity for electrical engineering purposes can be used. The metal sheet can be electrically connected in any suitable manner, e.g. B. by tinning its surface so that it can be easily and quickly soldered to a terminal.
In the same way, the metallic surface 10 can be used for connection with other me-metallic surfaces or for the formation of carriers or hermetically sealed connections, and for a myriad of other applications where metal-to-metal connections are needed in industry or research.
In Fig. 4, a further preferred embodiment is shown form, in which first a fabric material such. B. fiberglass fabric is treated with the plastic, which is used as a carrier material ver. If, for example, a fluorocarbon polymer is used as the plastic, the glass fiber structure is first immersed in a suspension of the fluorocarbon polymer in order to coat it with a layer of the fluorocarbon polymer.
After the fabric has dried, the fluorocarbon polymer adheres sufficiently firmly to the glass fiber structure for the purpose at hand. A plurality of fabric layers treated in this way are stacked on top of one another to such a thickness that a structure of the desired thickness arises after being pressed together.
The upper part of the layer structure is then covered with a metal sheet, the same as shown in FIG. 1, which sheet has been pretreated so that it contains the particles 12 as firmly adhering components on its lower surface. This metal sheet is immersed in a suspension of, for example, a fluorocarbon polymer and then pressed together with the layer structure of the pretreated fabric in such a way that the metal particles 12 penetrate into the corresponding upper layers of the treated glass fiber fabric.
The raw edges of the fabric material penetrate the angles and recesses around the individual particles and result in a reinforcement of the plastic in these areas. The body is sintered by heating the whole tissue unit with the metal placed on it; the edges of the fabric and the plastic enclose the individual metal particles 12 and form a hard, rigid, claw-like connection with the metal layer 10, which is then connected to the carrier material in such a way that it becomes detached from the plastic, even with strong cyclical temperature fluctuations not happened.