CN101578018A - 金属与塑料的结合件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种金属与塑料结合件，包括金属本体及塑料部，该金属本体与塑料部采用嵌入成型技术一体成型，该金属本体与该塑料部结合处形成至少一个定位结构。该金属本体的材料选自镁合金、铝合金、钛合金的其中之一，该塑料部的材料选自液晶高分子聚合物、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯的其中之一。本发明还提供了一种金属与塑料结合件的制造方法。本发明金属与塑料结合件具有强度高、不容易变形开裂且适于薄型化设计的优点。

Description

金属与塑料的结合件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种金属与塑料的结合件及其制造方法。
背景技术
金属与塑料的结合件在生活中较为常见，比如一些笔记本电脑或移动电话的壳体，为了防止金属产生的电磁屏蔽现象影响天线对信号的收发，壳体的天线盖部位通常为塑料件，其他部分为金属件。金属件与塑料件的的结合方式直接影响到壳体的强度。
一种现有的金属与塑料的结合件，其通过卡勾卡合或铆接等方式将塑料部固定连接于金属件上。然而，卡勾卡合及铆接的方式容易产生间隙大、易松动等缺陷，而影响结合件的强度。当结合件的厚度较薄时，采用卡勾卡合及铆接的方式容易产生断裂应力而影响结合件的强度。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种金属与塑料的结合件及其制造方法，尤其是一种强度高的金属与塑料的结合件及其制造方法。
一种金属与塑料结合件，包括金属本体及塑料部，该金属本体与塑料部采用嵌入成型技术一体成型，该金属本体与该塑料部结合处形成至少一个定位结构。该金属本体的材料选自镁合金、铝合金、钛合金的其中之一，该塑料部的材料选自液晶高分子聚合物、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯的其中之一。
一种金属与塑料结合件的制造方法，包括以下步骤：提供一个金属本体且该金属本体的一侧边处形成至少一个定位部，该金属本体的材料选自镁合金、铝合金、钛合金的其中之一；将该金属本体作为嵌件，通过嵌入成型技术在该金属本体上形成包覆至少部分金属本体的塑料部，并在该塑料部与该金属本体的至少一个定位部结合处形成至少一个定位结构，塑料部的材料选自液晶高分子聚合物、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯的其中之一。
与现有技术相比，上述金属与塑料结合件的金属本体与塑料部的结合处形成有至少一个定位结构，并针对金属本体及塑料部的材料作了特别选择，使金属本体与塑料部具有较好的融合性，因此本发明的金属与塑料结合件适用于薄型化设计，且金属本体与塑料部结合处的定位结构可保证较薄的金属与塑料结合件具有较高的强度。
附图说明
图1是本发明较佳实施例一的金属与塑料的结合件的立体图。
图2是本发明较佳实施例一的金属与塑料的结合件的金属本体与塑料部分离时的立体图。
图3是图2所示金属与塑料的结合件的局部放大图。
图4是图3所示金属与塑料的结合件沿IV-IV线的局部剖视图。
图5是图2所示金属与塑料的结合件V处的局部放大图。
图6是图3所示金属与塑料的结合件沿VI-VI线的局部剖视图。
图7是图3所示金属与塑料的结合件沿VII-VII线的局部剖视图。
具体实施方式
下面将结合附图及较佳实施例对本发明的金属与塑料的结合件及其制造方法作进一步的详细说明。
请参见图1与图2，本发明较佳实施例一的金属与塑料的结合件10为一个电子装置壳体，其包括金属本体11及与金属本体11相结合的塑料部12。金属本体11大体为一矩形金属盖板，其与塑料部12相结合的侧边上设置有至少一个定位部110，用以在成型过程中与塑料部12紧密结合而形成定位结构。金属本体11的材料可选自镁合金、铝合金或钛合金的其中之一。
塑料部12大体为长条状，其可成型于金属本体11设置有定位部110的一侧边处。塑料部12的材料要求与金属本体11的材料具有较好的融合性，例如具有较小的缩水率和与金属本体11的材料近似的线膨胀系数。塑料部12的材料可选自液晶高分子聚合物(LCP)、聚苯硫醚(PPS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的其中之一。经过反复试验，在本实施例中，金属本体11的材料优选镁合金，塑料部12的材料优选聚苯硫醚，在这种情况下，金属本体11与塑料部12具有较佳的融合性，金属与塑料的结合件10在使用过程中，当外界环境变化时，不会因为金属本体11与塑料部12的线膨胀系数的差异，而造成塑料部12的变形与开裂。且塑料部12具有较佳的耐高温及耐腐蚀性能，这样有利于对金属与塑料的结合件10的表面进行涂装处理。
请一并参见图3，金属与塑料结合件10的金属本体11与塑料部12的结合处贴合紧密，无间隙存在。同时，为了增强金属本体11与塑料部12之间的结合强度，其结合处形成有第一定位结构13、第二定位结构14以及第三定位结构15。第一定位结构13可实现塑料部12相对于金属本体11在X、Y、Z三个方向上的定位。第二定位结构14可实现塑料部12相对于金属本体11在X、Y两个方向上的定位。第三定位结构15可实现塑料部12相对于金属本体11在X、Y、Z方向上定位。
该金属与塑料结合件10的制造方法包括以下步骤：
(1)提供一个金属本体11且该金属本体11的一侧边处形成至少一个定位部110。提供该金属本体11的方法可为：利用铸造、挤出、锻造、冲压等各种金属生产方法制备金属本体11，优选采用压铸方法制备该金属本体11。该定位部110可采用数控机床(Computer NumberControl，CNC)加工形成，也可在采用铸造方式制备金属本体11的过程中直接形成。
(2)将金属本体11作为嵌件，通过嵌入成型技术将一个塑料部12与该金属本体11一体成型，同时金属本体11与塑料部12结合处形成至少一个定位结构。即将金属本体11作为嵌件放入射出成型模具的模腔内，然后将熔融的塑料注入射出成型模具的模腔内，熔融的塑料与金属本体11接合固化即形成塑料部12。同时，熔融的塑料注入金属本体11上的定位部110内或包覆定位部110，而在塑料部12与金属本体11的定位部110结合处形成第一定位结构13、第二定位结构14以及第三定位结构15。
可以理解，步骤(1)后，可首先对金属本体11进行打磨去除毛边，并对金属本体11进行化学处理，如微弧氧化、阳极氧化等，用以在金属本体11与塑料部12的结合面上形成一层接合膜，从而增强其结合力。步骤(2)后，可对一体成型后的金属本体11及塑料部12进行打磨，去除塑料部12的浇口及毛边。
步骤(2)后，还可对金属与塑料结合件10的外表面进行烤漆或喷漆等涂装处理，这样金属与塑料结合件10的外表面便形成有一层涂层，金属与塑料结合件10的外观更为美观。
请参见图4，该第一定位结构13通过以下方式形成：采用数控机床在金属本体11的一侧边处加工形成至少一个阶梯孔111，阶梯孔111位于金属与塑料结合件10内表面一端的孔径大于位于金属与塑料结合件10外表面一端的孔径；嵌入成型时，熔融的塑料流入阶梯孔111中并将阶梯孔111充满，冷却后即在金属本体11与塑料部12的结合处形成第一定位结构13。
请参见图5与图6，该第二定位结构14通过以下方式形成：采用数控机床在金属本体11的一侧边处加工形成一个结合槽112，该结合槽112的一侧延伸出至少一个凸片113；凸片113的横截面可为任意形状，如类似椭圆形。嵌入成型时，熔融的塑料流入结合槽112并包覆该凸片113，冷却后即在金属本体11与塑料部12的结合处形成第二定位结构14。
请参见图7，该第三定位结构15通过以下方式形成：采用数控机床在金属本体11的一侧边处加工形成至少一个通孔115；嵌入成型时，熔融的塑料流入通孔115内并将通孔115充满，冷却后即在金属本体11与塑料部12的结合处形成第三定位结构15。可以理解，阶梯孔111、结合槽112、凸片113以及通孔115除采用数控机床加工形成以外，也可在采用铸造方式制备金属本体11的过程中直接形成。
可以理解，根据产品的设计要求，金属本体11与塑料部12结合处可选用第一定位结构13、第二定位结构14以及第三定位结构15中的至少一种或其组合。同时，定位部110除阶梯孔111、结合槽112、凸片113以及通孔114以外还可变更为其他结构，以满足产品多样化的结合方式。
在本实施例中，由于金属与塑料结合件10的金属本体11与塑料部12的结合处形成有多个第一定位结构13、第二定位结构14以及第三定位结构15，从而使得金属本体11与塑料部12具有较高的结合强度。且由于嵌入成型技术可以满足较为多样化的产品设计需求，适于制造具有较薄厚度的金属与塑料结合件。同时金属本体11与塑料部12所使用的材料作了特别选择，金属本体11与塑料部12具有较好的融合性。在成型时，塑料部12具有较小的缩水变形量，同时塑料部12因变形引起的内应力也较小，金属本体11与塑料部12间具有较高的结合强度。金属与塑料结合件10在使用时，随着外界环境的变化，比如温度变化、或金属与塑料结合件10受到冲击时，其不容易发生龟裂或翘曲。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (9)

1.一种金属与塑料结合件，包括金属本体及塑料部，该金属本体与塑料部采用嵌入成型技术一体成型，其特征在于：该金属本体与该塑料部结合处形成至少一个定位结构，该金属本体的材料选自镁合金、铝合金、钛合金的其中之一，该塑料部的材料选自液晶高分子聚合物、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯的其中之一。
2.如权利要求1所述的金属与塑料结合件，其特征在于：该金属本体的一个侧边设置有至少一个定位部，该至少一个定位部与该塑料部结合在一起以形成所述的至少一个定位结构。
3.如权利要求2所述的金属与塑料结合件，其特征在于：该定位部为阶梯孔、凸片及通孔中的其中一种。
4.如权利要求1所述的金属与塑料结合件，其特征在于：该金属本体的材料为镁合金，该塑料部的材料为聚苯硫醚。
5.一种金属与塑料结合件的制造方法，包括以下步骤：
提供一个金属本体且该金属本体的一侧边处形成至少一个定位部，该金属本体的材料选自镁合金、铝合金、钛合金的其中之一；
将该金属本体作为嵌件，通过嵌入成型技术在该金属本体上形成包覆至少部分金属本体的塑料部，并在该塑料部与该金属本体的至少一个定位部结合处形成至少一个定位结构，塑料部的材料选自液晶高分子聚合物、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯的其中之一。
6.如权利要求5所述的金属与塑料结合件的制造方法，其特征在于：该至少一个定位部为阶梯孔；嵌入成型时，熔融的塑料流入该阶梯孔中并将该阶梯孔充满，冷却后即在该金属本体与该塑料部的结合处形成所述的至少一个定位结构。
7.如权利要求5所述的金属与塑料结合件的制造方法，其特征在于：该至少一个定位部为凸片；嵌入成型时，熔融的塑料包覆该凸片，冷却后即在该金属本体与该塑料部的结合处形成所述的至少一个定位结构。
8.如权利要求5所述的金属与塑料结合件的制造方法，其特征在于：该至少一个定位部为通孔；嵌入成型时，熔融的塑料流入该通孔内并将该通孔充满，冷却后即在该金属本体与该塑料部的结合处形成所述的至少一个定位结构。
9.如权利要求5所述的金属与塑料结合件的制造方法，其特征在于：该金属本体的材料为镁合金，该塑料部的材料为聚苯硫醚。
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