CN102848657B - 一种金属塑胶复合件的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种保护材料，包括：耐高温保护膜及无尘布，所述耐高温保护膜粘合于所述无尘布上。本发明还提供了一种金属塑胶复合件的制作方法，包括下述步骤：步骤1、提供金属件和塑胶件，将热熔胶预压到金属件和塑胶件之间；步骤2、将所述金属件置于塑胶件的上方，所述塑胶件具有露出所述金属件的区域；然后在所述金属件上设置保护材料，所述保护材料覆盖塑胶件露出金属件的区域，所述保护材料采用如上所述的保护材料；步骤3、对所述金属件和塑胶件进行热熔，冷却后去除所述保护材料，得到金属塑胶复合件。本发明的保护材料具有较佳的耐高温性能，隔热性能，能够有效的保护塑胶件裸露在外的部分，防止烫伤，同时提升了熔胶效果。

Description

一种金属塑胶复合件的制作方法

技术领域

本发明涉及热熔工艺领域，更具体地说，涉及一种用于金属塑胶复合件的制作的保护材料及一种金属塑胶复合件的制作方法。

背景技术

金属塑胶复合件是将金属材质的金属件和塑胶材质的塑胶件结合使用的制件，通常出现在电子产品领域，例如，电子产品的金属外壳与塑胶面板的结合。目前常用的电子产品金属件与塑胶件的粘结方法有两种：点胶与双面胶贴合。点胶易出现溢胶问题，对于外观要求非常严格的制件，例如：电子产品的金属外壳属一级面，使用点胶难以达到对外观的要求，而且点胶工艺对物料平整度要求高，物料表面不平整时出胶不均匀，这样会直接影响其外观及粘接强度。同时因胶水需要一定的固化时间，对于在结构复杂且面积较大的表面上进行点胶，耗时长，效率低，需要使用的夹具数量多。双面胶贴合操作简单，时间短，外观较点胶更易控制，但其粘接强度差，拉拔、跌落、湿热循环等性能不稳定，对粘接表面的洁净程度，平整度要求高。

热熔工艺是近来常用于电子产品的金属件和塑胶件组装的一种方法，其相对于点胶及双面胶贴合工艺，外观溢胶易控制，操作简单，时间短，使用的夹治具数量较少，强度好，性能稳定。然而，本领域的技术人员知道，热熔工艺分为两个步骤：预压和热熔，预压是将热熔胶预粘到金属件或塑胶件上；热熔步骤包括热压和冷压，热压通过加热使热熔胶熔融，冷压使热熔胶固化成型从而使金属件和塑胶件粘结在一起。由于金属件和塑胶件的粘合主要是通过热熔胶经过加热、冷却凝固粘结在一起，虽然在热压时，所述金属件置于塑胶件的上方，但是当塑胶件的部分区域露出金属件时，高温的热压上模会接触到塑胶件的暴露部分，烫伤塑胶件，导致塑胶件变形严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的金属塑胶复合件的制作方法，在热熔过程中，塑胶件裸露出金属件的部分会受到烫伤，造成产品缺陷的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于金属塑胶复合件的制作的保护材料，包括：耐高温保护膜及无尘布，所述耐高温保护膜粘合于所述无尘布上。

在本发明的保护材料中，所述耐高温保护膜为聚酰亚胺膜，其厚度为0.025-0.2mm。

在本发明的保护材料中，所述无尘布为聚酯纤维双编织布，其厚度为0.23-0.45mm。

在本发明的保护材料中，所述耐高温保护膜与所述无尘布之间设有耐高温胶带，耐高温保护膜通过所述耐高温胶带粘合于所述无尘布上。

本发明还提供了一种金属塑胶复合件的制作方法，包括下述步骤：

步骤1、提供金属件和塑胶件，将热熔胶预压到金属件和塑胶件之间；

步骤2、将所述金属件置于塑胶件的上方，所述塑胶件具有露出所述金属件的区域；然后在所述金属件上设置保护材料，所述保护材料覆盖塑胶件露出金属件的区域，所述保护材料采用如上所述的保护材料；

步骤3、对所述金属件和塑胶件进行热熔，冷却后得到金属塑胶复合件。

在本发明的制作方法中，所述热熔胶预压于金属件上。

在本发明的制作方法中，所述预压的压力为0.30-0.60Mpa，预压的温度为70-100℃，预压的时间为5-10s。

在本发明的制作方法中，所述热熔包括热压和冷压步骤，所述热压的温度为200-260℃，时间为14-18s，压力为0.25-0.30Mpa。

在本发明的制作方法中，所述冷压的温度为室温，冷压时间为15-25s，压力为0.25-0.30Mpa。

在本发明的制作方法中，所述热熔胶的熔融温度为140-195℃。

本发明的保护材料具有较佳的耐高温性能，隔热性能，能够有效的保护塑胶件裸露在外的部分，防止烫伤，同时有效地提升了熔胶效果；另外，本发明的保护材料具有较佳的防静电性能和除尘性能，能够有效地避免产品表面因为灰尘、杂质颗粒的干扰，产生压印、白点的现象，起到较好的保护作用。

附图说明

图1是本发明的优选实施例的金属塑胶复合件的示意图。

图2是本发明的用于金属塑胶复合件的制作的保护材料的剖视示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图2所示，本发明提供了一种用于金属塑胶复合件的制作的保护材料，包括：耐高温保护膜11及无尘布12，所述耐高温保护膜11粘合于所述无尘布12上。

本发明的发明人对金属塑胶复合件的制作进行了长期的研究，为了保护塑胶件露出金属件的区域，发现可以在金属件上设置保护材料，并使所述保护材料完全覆盖塑胶件露出金属件的区域，发明人尝试采用耐高温保护膜，例如：聚酰亚胺膜作为保护材料，这种耐高温保护膜具有良好的耐高温性能，但是单独采用耐高温保护膜具有一些缺点：1、采用耐高温保护膜在一定程度上能够保护塑胶件，然而耐高温保护膜在具有良好的耐高温性能的同时还具有良好的导热性，塑胶件的裸露区域仍然容易因热辐射而烫伤，工业上可以使用经验参数来调节热压设备，但是这样就不能使热熔胶达到完全的熔融状态；提高温度会造成塑胶件烫伤，而降低温度会导致热熔胶无法熔融完全，产品外观与性能难以两全；2、单独采用耐高温保护膜的防静电性能差，容易沾染灰尘，需要经常更换，尤其是在灰尘过多的场所或者产品表面脏污过多，更换频率在30min左右；（视车间净化度与产品表面洁净度而定）；3、因为灰尘、颗粒的干扰，金属塑胶复合件产品的表面在热压后会产生压印、白点，而耐高温保护膜的厚度一般为0.03-0.06mm，厚度决定了其对较粗的灰尘、颗粒的缓冲性能较弱，起不到很好的保护效果。

发明人进一步的研究发现将耐高温保护膜和无尘布结合使用，能够起到较好的保护作用，并且能够有效地避免上述单独采用耐高温保护膜所存在的缺点。具体地说，本发明的保护材料包括耐高温保护膜与无尘布，采用耐高温胶带将耐高温保护膜粘合于所述无尘布上，耐高温保护膜位于上方，无尘布位于下方。

所述耐高温保护膜的作用是保护无尘布，避免无尘布直接接触温度过高的热压上模，无尘布具有较佳的热隔绝性能，能够有效地保护塑胶件，避免热压上模下压时，塑胶件的裸露的部分因为热辐射而烫伤；并且，无尘布还具有较佳的缓冲性能，能够隔离灰尘、杂质等颗粒，更好地保护产品表面不会因为灰尘、杂质等颗粒而压伤。本发明的保护材料将耐高温保护膜与无尘布相结合，具有下述优点：一、具有较佳的热隔离性能，可以很好的保护暴露在外的塑胶件，防止烫伤，因此可以适当地提高热压温度和热压时间，使熔融效果达到最好且不会烫伤塑胶件；二、具有良好的防静电性能、除尘性能，无需频繁更换，更换频率在2h左右（视车间净化度与产品表面洁净度而定）；三、对灰尘具有良好的缓冲性能，能够避免灰尘、杂质等颗粒的干扰，避免产品的表面在热压后产生压印、白点，提高产品的良率。

在本发明所述的保护材料中，耐高温保护膜的厚度为0.025-0.2mm，优选0.03-0.06 mm，更优选为0.03mm，此厚度的耐高温保护膜具有良好的耐高温性能，又能起到一定的隔热效果。所述无尘布的厚度为0.23-0.45mm，优选采用厚度为0.23mm的无尘布，上述优选厚度的耐高温保护膜和无尘布结合使用能够起到良好的耐高温和热隔离的效果。

在本发明所述的保护材料中，因为聚酰亚胺膜具有优良的力学性能、以及耐高温和耐低温性能 (-269 ℃至 + 400 ℃ )，耐高温保护膜优选为聚酰亚胺膜，当然所述耐高温保护膜还可以选择本领域技术人员所知的任意的具有较佳的耐高温性能的薄膜材料，例如：PET薄膜。无尘布优选为超细无尘布，由100%聚酯纤维双编织而成，超细无尘布具有优良的除尘效果和防静电功能，并且具有较佳的隔热性能。

本发明还提供了一种金属塑胶复合件的制作方法，该制作方法采用上述的保护材料在热熔工艺中，对塑胶件进行保护，具体包括下述步骤：

步骤1、提供金属件和塑胶件，将热熔胶预压到金属件和塑胶件之间；本领域的技术人员应该知道，热熔工艺包括两个主要步骤：预压，热熔，其中，热熔又分为两个步骤：热压，冷压；预压是将热熔胶预粘到金属壳或是塑胶件上。由于塑胶件的结构复杂，相应的夹、治具的设计较为复杂，且受热易烫伤，因而在本发明中，优选将塑胶件预压于金属件上。所述预压的压力为0.30-0.60Mpa，预压的温度为70-100℃，预压的时间为5-10s，通过预压将热熔胶粘结在金属件上，并置于金属件和塑胶件之间，再通过后续的热熔，使得热熔胶将金属件和塑胶件粘合在一起。

步骤2、将所述金属件置于塑胶件的上方，所述塑胶件具有露出所述金属件的区域；然后在金属件上设置保护材料，所述保护材料完全覆盖塑胶件露出金属件的区域，所述保护材料采用上述的保护材料，包括：耐高温保护膜及无尘布，所述耐高温保护膜粘合于所述无尘布上。

如本领域的技术人员所知，热熔步骤采用热熔机完成，热熔机包括下模、热压上模和冷压上模，将金属件和塑胶件放置于下模上，由于热压时，热压上模具有很高的温度，将金属件置于塑胶件的上方，使金属件与塑胶件相贴合，避免热压上模直接接触塑胶件，然而存在塑胶件的部分区域露出金属件的情况，对于这样的金属塑胶复合件的制作就需要采用本发明的保护材料进行保护。

本发明的保护材料通过耐高温保护膜与无尘布相结合使用具有较佳的热隔离性能，可以很好地保护暴露在外的塑胶件，防止烫伤，因此可以适当地提高热压温度和热压时间，使熔融效果达到最好且不会烫伤塑胶件；并且，本发明的保护材料对灰尘具有良好的缓冲性能，能够避免灰尘、杂质等颗粒的干扰，避免产品的表面在热压后产生压印、白点，提高产品的良率。本发明的金属塑胶复合件的制作方法由于采用了上述保护材料完全覆盖塑胶件的裸露部分，可以在较高的温度下进行热压，同时延长热压时间，使得热熔胶能够得到充分的熔融，从而提升塑胶件与金属件的结合性能，使得最终得到的金属塑胶复合件产品具有较佳的拉拔性能。

步骤3、对所述金属件和塑胶件进行热熔，冷却后去除所述保护材料，得到金属塑胶复合件。

所述热熔分为热压和冷压，热压使热熔胶熔融，冷压使热熔胶固化成型从而将塑胶件和金属件粘结在一起。在本发明中，优选地，所述热熔胶的熔融温度为140-195℃，本发明中所用的热熔胶可为本领域常用的热熔胶，例如：可以为市售的热熔胶3M 725，3M615、TESA8475、TESA8432、思卡帕H192等。

所述热压和冷压的设备和步骤已为本领域技术人员所公知，可通过现有技术实现。如本领域的技术人员所知，热压和冷压步骤采用热熔机完成，所述热熔机可采用本领域常见的热熔机，包括：放置塑胶件及金属件的下模，用于下压塑胶件和金属件的上模、所述上模包括热压上模和冷压上模，分别用于实现对金属件和塑胶件的热压和冷压，所述热熔机的结构、作用和操作步骤已为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。在本发明中，所述热压和冷压的工艺参数可以选择现有的热压和冷压的工艺参数，值得一提的是，在优选的情况下，所述热压的温度为200-260℃，时间为14-18s，压力为0.25-0.30Mpa；所述冷压的温度为室温，冷压时间为20±5s，压力为0.25-0.30Mpa，具体的工艺参数的选择的根据具体的产品进行选择。上述优选的热压时间和热压温度均高于现有的热压工艺的时间和温度，这是由于本发明采用了保护材料，将热压温度提高了50℃左右，热压时间延长2s以上（现有热熔工艺的热压温度在150℃左右，热压时间为10秒左右，本发明的热压温度可达到200℃以上，热压时间可以为14秒以上），在塑胶件不烫伤的情况下，提升了溶胶效果。在热压、冷压完成后，将保护材料从成品上剥离，即得到金属塑胶复合件。

综上所述，本发明通过在热压步骤之前，在金属件上设置保护材料，使保护材料完全覆盖塑胶件露出金属件的区域，所述保护材料包括无尘布、及粘合于所述无尘布上的耐高温保护膜，耐高温保护膜与无尘布相结合具有下述优点：首先、具有较佳的热隔离性能，可以很好的保护暴露在外的塑胶件，防止烫伤，因此可以适当地提高热压温度和热压时间，使熔融效果达到最好且不会烫伤塑胶件；其次、对灰尘具有良好的缓冲性能，能够避免灰尘、杂质等颗粒的干扰，避免产品的表面在热压后产生压印、白点，提高产品的良率。采用上述保护材料完全覆盖塑胶件的裸露部分，可以在较高的温度下对金属件和塑胶件进行热压，同时延长热压时间，使得热熔胶能够得到充分的熔融，从而提升塑胶件与金属件的结合性能，使得最终得到的金属塑胶复合件产品具有较佳的拉拔性能。

 实施例1

本实施例1用于制作如图1所示的金属塑胶复合件，所述金属塑胶复合件包括金属面板21和塑胶外壳22，所述金属塑胶复合件的制作方法包括下述步骤：

1）、提供金属面板21和塑胶外壳22，将金属面板21放在预压机进行预压热熔胶，设置预压压力为0.30Mpa，温度为80℃，预压时间为7S，热熔胶为3M 725；

2）设置保护材料：将塑胶外壳22和金属面板21固定在下模上，将金属面板21置于塑胶外壳22的上方，所述塑胶外壳22的周缘221露出所述金属面板1，在金属面板21上设置保护材料，如图2所示，所述保护材料包括无尘布12、以及粘合于无尘布12上的耐高温保护膜11，使所述保护材料完全覆盖塑胶外壳22露出金属面板21的区域（塑胶外壳22的周缘221），其中，无尘布的厚度为0.23mm，耐高温保护膜为聚酰亚胺薄膜，厚度为0.03mm；

3）热压：用热压上模进行热压，热压压力为0.25 Mpa，温度为200℃，热压时间14S；

4）冷压：将下模移动到冷压上模的正下方，用冷压上模进行冷压，冷压压力为0.25 Mpa，温度为20℃，冷压时间20S；

经过上述步骤，得到金属塑胶复合件产品A1。

 对比例1

本对比例1用于制作金属塑胶复合件，所述金属塑胶复合件与实施例1的金属塑胶复合件的结构基本相同，包括金属面板和塑胶外壳，所述金属塑胶复合件的制作方法包括下述步骤：

1）、提供金属面板和塑胶外壳，将金属面板1放在预压机进行预压热熔胶，设置预压压力为0.3 Mpa，温度为80℃，预压时间为7S，热熔胶为3M 725，熔融温度为160℃；

2）将所述金属件置于塑胶件的上方，所述塑胶外壳的周缘露出所述金属面板；

3）热压：用热压上模进行热压。热压压力为0.35 Mpa，温度为150℃，热压时间12S；

4）冷压：将下模移动到冷压上模的正下方，用冷压上模进行冷压，冷压压力为0.35 Mpa，温度为20℃，冷压时间20S；

经过上述步骤，得到金属塑胶复合件产品B1。

 对比例2

本实施例2用于制作金属塑胶复合件，所述金属塑胶复合件与实施例1的金属塑胶复合件的结构基本相同，包括金属面板和塑胶外壳，所述金属塑胶复合件的制作方法包括下述步骤：

1）、提供金属面板和塑胶外壳，将金属面板放在预压机进行预压热熔胶，设置预压压力为0.3 Mpa，温度为80℃，预压时间为7S，热熔胶为3M 725，熔融温度为160℃；

2）设置保护材料：将塑胶外壳和金属面板固定在下模上，将金属面板置于塑胶外壳的上方，所述塑胶外壳的周缘露出所述金属面板；在金属件上设置保护材料，所述保护材料为聚酰亚胺膜，厚度为0.03mm；

3）热压：用热压上模进行热压，热压压力为0.35 Mpa，温度为150℃，热压时间12S；

4）冷压：将下模移动到冷压上模的正下方，用冷压上模进行冷压，冷压压力为0.35 Mpa，温度为20℃，冷压时间20S；

经过上述步骤，得到金属塑胶复合件产品B2。

 实施例2

本实施例2用于制作金属塑胶复合件，所述金属塑胶复合件与实施例1的金属塑胶复合件的结构基本相同，包括金属面板和塑胶外壳，所述金属塑胶复合件的制作方法包括下述步骤：

1）、提供金属面板和塑胶外壳，将金属面板放在预压机进行预压热熔胶，设置预压压力为0.6 Mpa，温度为70℃，预压时间为10S，热熔胶为思卡帕H192；

2）设置保护材料：将塑胶外壳和金属面板固定在下模上，将金属面板置于塑胶外壳的上方，所述塑胶外壳的周缘露出所述金属面板；在金属面板上设置保护材料，所述保护材料包括无尘布、以及粘合于无尘布上的耐高温保护膜，使所述保护材料完全覆盖塑胶外壳露出金属面板的区域（塑胶外壳的周缘），其中，无尘布的厚度为0.30mm，耐高温保护膜为聚酰亚胺薄膜，厚度为0.06mm；

3）热压：用热压上模进行热压，热压压力为0.30 Mpa，温度为220℃，热压时间16S；

4）冷压：将热压后的下模移动到冷压上模的正下方，用冷压上模进行冷压，冷压压力为0.28 Mpa，温度为20℃，冷压时间20S；

经过上述步骤，得到金属塑胶复合件产品A2。

 实施例3

本实施例用于制作金属塑胶复合件，所述金属塑胶复合件与实施例1的金属塑胶复合件的结构基本相同，包括金属面板和塑胶外壳，所述金属塑胶复合件的制作方法包括下述步骤：

1）、提供金属面板和塑胶外壳，将金属面板放在预压机进行预压热熔胶，设置预压压力为0.3Mpa，温度为100℃，预压时间为5S，热熔胶为TESA8475；

2）设置保护材料：将塑胶外壳和金属面板固定在下模上，将金属面板置于塑胶外壳的上方，所述塑胶外壳的周缘露出所述金属面板；在金属面板上设置保护材料，所述保护材料包括无尘布、以及粘合于无尘布上的耐高温保护膜，使所述保护材料完全覆盖塑胶外壳露出金属面板的区域（塑胶外壳的周缘），其中，无尘布的厚度为0.23mm，耐高温保护膜为PET薄膜，厚度为0.03mm；

3）热压：用热压上模进行热压，热压压力为0.30 Mpa，温度为260℃，热压时间14S；

4）冷压：将热压后的下模移动到冷压上模的正下方，用冷压上模进行冷压，冷压压力为0.25 Mpa，温度为20℃，冷压时间25S；

经过上述步骤，得到金属塑胶复合件产品A3。

 测试方法

1、外观：用肉眼观察铝合金结构件的外观，对实施例1-3的金属塑胶复合件产品A1-A3，以及对比例1、2的金属塑胶复合件产品B1、B2进行表面观察，结果见表1。

表1 

	外观
		实施例1	金属塑胶复合件产品A1的表面无压印、白点。
对比例1	金属塑胶复合件产品B1的表面有较多压印和白点。
		对比例2	金属塑胶复合件产品B1的表面有一些压印和白点。
实施例2	金属塑胶复合件产品A1的表面无压印、白点。
		实施例3	金属塑胶复合件产品A1的表面无压印、白点。

从表1中可以看出，用本发明的实施例1-3因为在制作过程中采用了保护材料，所述保护材料具有较佳的防静电性能和除尘性能，因而制作得到的金属塑胶复合件产品A1-A3的表面无压印和白点，外观质量好。

2、拉拔力

产品固定在材料测试机（台湾顺滢自动插拔力实验机，F460001）上进行拉拔力测试，具体的测试步骤为，将A1-A3或B1、B2固定在测试机上，然后其施加向上的拉力，以测试其所能够承受的最大拉拔力，结果如表2所示。

表2 

	实施例1	对比例1	对比例2	实施例2	实施例3
						拉拔力(N)	131.5	111.6	114.4	126.5	124.5

由于本发明实施例1-3采用本发明的保护材料，使得热压的温度能够提高50℃以上，在塑胶件不烫伤的基础上，熔胶效果更佳，因而冷却后的塑胶件和金属件的结合性能较好，产品的拉拔性能得到了提升，参阅表1，本发明的实施例1-3得到的产品的拉拔力大于124.5N，而对比例1、2的产品的拉拔力为111.6 N、114.4N，这说明了本发明的产品的熔胶效果更佳，并且拉拔性能也更好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种金属塑胶复合件的制作方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1、提供金属件和塑胶件，将热熔胶预压到金属件和塑胶件之间；

步骤2、将所述金属件置于塑胶件的上方，所述塑胶件具有露出所述金属件的区域；然后在所述金属件上设置保护材料，所述保护材料覆盖塑胶件露出金属件的区域，所述保护材料包括：耐高温保护膜及无尘布，所述耐高温保护膜粘合于所述无尘布上；

步骤3、对所述金属件和塑胶件进行热熔，冷却后去除所述保护材料，得到金属塑胶复合件。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述耐高温保护膜为聚酰亚胺膜，其厚度为0.025-0.2mm。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述无尘布为聚酯纤维双编织布，其厚度为0.23-0.45mm。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述耐高温保护膜与所述无尘布之间设有耐高温胶带，耐高温保护膜通过所述耐高温胶带粘合于所述无尘布上。

5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述热熔胶预压于金属件上。

6.根据权利要求1或5所述的制作方法，其特征在于，所述预压的压力为0.30-0.60Mpa，预压的温度为70-100℃，预压的时间为5-10s。

7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述热熔包括热压和冷压步骤，所述热压的温度为200-260℃，时间为14-18s，压力为0.25-0.30Mpa。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述冷压的温度为室温，冷压时间为15-25s，压力为0.25-0.30Mpa。

9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述热熔胶的熔融温度为140-195℃。