CN103205208B - 金属与金属的高强度粘结方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粘接方法，尤其是一种金属与金属的高强度粘结方法。本发明提供了一种提高金属与金属之间的粘结性，大幅提升其拉拔力性能的高强度粘结方法，包括以下步骤：A、脱脂，清洗掉待粘接金属件表面的油脂；B、活化，使用酸液去除金属件表面的氧化层，将其表面活化；C、腐蚀，对金属件待粘接的表面进行处理，使其表面具有细微的粗糙度；D、清洗，使用纯水清洗金属表面；E、干燥，使用烘烤箱对金属件进行干燥处理；F、涂胶，在金属件待粘接的表面均匀的涂一层胶；G、粘合，将两个金属件粘合在一起。这样在粘合的时候，胶能够更好的与金属件表面贴合，从而使相互粘接的两个金属件的连接强度极大的提高。

Description

金属与金属的高强度粘结方法

技术领域

本发明涉及一种粘接方法，尤其是一种金属与金属的高强度粘结方法。

背景技术

随着社会的发展和人民生活水平的提高，消费电子产品越来越深入人们的生活，如笔记本电脑、手机、GPS以及家用电器等。人们对产品的外观要求也越来越高，塑料材质已经不能满足人们的追求，而且现在的消费电子产品厚度越来越薄，对材质的强度要求越来越高，然而塑料材质相对于金属材质而言又有刚性不足的缺点，因此，现在许多消费电子产品采用金属材质，如铝合金、不锈钢、镁合金、锌合金等。金属材质具有强度高，厚度薄，散热快，质感好，颜色绚丽等优点。但是如何在金属外壳内部加工出螺丝孔或卡扣等结构，以利于产品的组装。

现有的方法制造金属外壳内部的螺丝孔或卡扣等结构，一是使用CNC加工一体的金属外壳，使用此种方法工序较多且成本昂贵；二是使用焊接机将螺丝孔或卡扣等金属结构焊接到金属外壳上，使用此种方法装夹及固定复杂，且金属外壳厚度较薄时，会影响产品的外观及后续处理；三是使用点胶机将胶涂抹到金属外壳上，再将螺丝孔或卡扣等结构焊接到金属外壳上，使用此种方法粘结强度低，容易脱落。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高金属与金属之间的粘结性，大幅提升其拉拔力性能的高强度粘结方法。

本发明解决其技术问题所采用的金属与金属的高强度粘结方法，包括以下步骤：

A、脱脂，清洗掉待粘接金属件表面的油脂；

B、活化，使用酸液去除金属件表面的氧化层，将其表面活化；

C、腐蚀，对金属件待粘接的表面进行处理，使其表面具有细微的粗糙度；

D、清洗，使用纯水清洗金属表面；

E、干燥，使用烘烤箱对金属件进行干燥处理；

F、涂胶，在金属件待粘接的表面均匀的涂一层胶；

G、粘合，将两个金属件粘合在一起。

进一步的是，在C步骤中，对金属件表面的处理是采用强酸腐蚀金属件待粘接的表面，在待粘接的表面上形成具有细微粗糙度的微小孔阵列，强酸采用硝酸即可。

进一步的是，在C步骤中，所述的腐蚀采用化学腐蚀或物理腐蚀两种方法。

进一步的是，在C步骤中，腐蚀形成的微小孔深度小于或等于500nm。

进一步的是，在F步骤中，涂胶以点胶或喷洒方式完成。

进一步的是，在F步骤中，所述涂胶的材质为环氧树脂。

进一步的是，在G步骤中，所述粘合是以压合方式完成。

进一步的是，在A步骤中，脱脂是采用NaOH碱液为主的脱脂剂清洗金属表面的油脂。

进一步的是，在A步骤脱脂时，碱液需加热到70～90℃；在D步骤清洗时，纯水需加热到70℃，并清洗3min；在E步骤干燥时，干燥温度应为120℃，干燥时间20min。

进一步的是，所述金属件的材质为铁、铝、镁其中之一或其组合。

本发明的有益效果是：由于在粘合前首先对金属件待粘接表面进行了处理，使其表面具有细微的粗糙度，这样在粘合的时候，胶能够更好的与金属件表面贴合，从而使相互粘接的两个金属件的连接强度极大的提高，解决了原来金属粘结强度不足的问题。经本方法粘接的金属件拉拔力测试达到70MPa，远远超过现在产品所要求的标准。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是金属件粘接后的示意图；

图3是金属件粘接处的截面图；

图4是金属件待粘接面腐蚀处理后的局部放大图；

图5是图4的A-A线剖视图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明包括以下步骤：

A、脱脂，清洗掉待粘接金属件表面的油脂；清洗油脂可以采用常用的油脂溶剂，例如酒精和表面活性剂，最好是采用碱液进行清洗，碱液采用常用的氢氧化钠即可，也可采用氢氧化钾之类的碱溶液，在脱脂时需将碱溶液加热，加热温度70～90℃；采用碱溶液是为了后续清除碱溶液方便，在后续B步骤的活化中，利用酸液即可去除氧化层，也可以去除残留的碱溶液。

B、活化，使用酸液去除金属件表面的氧化层，将其表面活化；酸液采用普通的强酸溶液即可，一般采用盐酸处理，去除金属件表面的氧化层，为后续的腐蚀做准备。

C、腐蚀，对金属件待粘接的表面进行处理，使其表面具有细微的粗糙度；腐蚀处理可以采用化学腐蚀或者物理腐蚀的方式，化学腐蚀可以采用强酸溶液处理，使得金属件表面出现微小孔；物理腐蚀的方式，一般可以采用激光进行阵列处理，使得金属件表面出现大量微小孔。

D、清洗，使用纯水清洗金属表面；

E、干燥，使用烘烤箱对金属件进行干燥处理；

F、涂胶，在金属件待粘接的表面均匀的涂一层胶；涂胶以点胶或喷洒方式完成，涂胶的材质为环氧树脂。

G、粘合，将两个金属件粘合在一起，粘合是以压合方式完成，由于金属件的表面经腐蚀处理后形成了大量的微小孔，这使得胶体有了更大的附着面积，极大的提高了金属件的粘接强度。

实施例1：

本例金属与金属的高强度粘结方法，相互粘接的金属件分别称为金属件一和金属件二，其步骤为：

a．脱脂：在脱脂槽放入以NaOH碱液为主要成分的脱脂剂，然后将其加热到80℃，将待处理的金属件一与金属件二放入脱脂槽内，浸泡1min进行脱脂，除去金属件表面的油脂，然后取出。

b.活化：将脱脂后的金属件一和金属件二放置到纯水槽中清洗,清洗掉残留在表面的脱脂剂,再将金属件一和金属件二放入活化槽内浸泡2min(活化槽内放入稀盐酸溶液活化剂)，金属件表面的氧化层与酸液发生化学反应被去除掉，使其表面活化。

c.腐蚀：将活化后的金属件一和金属件二放置到纯水槽中清洗,清洗掉残留在表面的活化剂,再将金属件一和金属件二放入腐蚀槽内浸泡5min，腐蚀槽内放入稀硝酸腐蚀溶液，使金属件表面形成细微的粗糙度及微小的孔，处理后的金属件可以参见图4和图5。

d.清洗：在清洗槽内放入纯水，然后将其加热到70℃，将腐蚀后的金属件一和金属件二放入清洗槽内浸泡3min，将金属件表面清洗干净。

e.干燥：设置烘烤箱的温度为120℃，将已清洗的金属件一和金属件二放入烘烤箱内，烘烤时间为20min，使金属件表面彻底干燥。

f．涂胶：在金属件一的表面均匀的涂一层环氧树脂胶，然后静置5min，使胶水预干。

g.粘合：将已涂胶的金属件一贴合到金属件二的指定位置，然后使手先指对金属件一预先压合，再使用3kgf/cm²进行压合15S，将粘合后的金属件整体静置20min即可。粘合后的剖视图参见图2和图3所示。

其最终的产品为金属件一与金属件二稳固的结合在一起，形成一个组件产品，且其拉拔力测试达到70MPa，远远超过现在产品所要求的标准。

Claims (8)

1.金属与金属的高强度粘结方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、脱脂，清洗掉待粘接金属件表面的油脂；

B、活化，使用酸液去除金属件表面的氧化层，将其表面活化；

C、腐蚀，对金属件待粘接的表面进行强酸溶液处理或采用激光进行阵列处理，使其表面具有细微的粗糙度，即腐蚀形成的微小孔深度小于或等于500nm；

D、清洗，使用纯水清洗金属表面；

E、干燥，使用烘烤箱对金属件进行干燥处理；

F、涂胶，在金属件待粘接的表面均匀的涂一层胶；

G、粘合，将两个金属件粘合在一起。

2.如权利要求1所述的金属与金属的高强度粘结方法，其特征在于：在C步骤中，对金属件表面的处理是采用强酸腐蚀金属件待粘接的表面，在待粘接的表面上形成具有细微粗糙度的微小孔阵列。

3.如权利要求1所述的金属与金属的高强度粘结方法，其特征在于：在F步骤中，涂胶以点胶或喷洒方式完成。

4.如权利要求1所述的金属与金属的高强度粘结方法，其特征在于：在F步骤中，所述涂胶的材质为环氧树脂。

5.如权利要求1所述的金属与金属的高强度粘结方法，其特征在于：在G步骤中，所述粘合是以压合方式完成。

6.如权利要求1所述的金属与金属的高强度粘结方法，其特征在于：在A步骤中，脱脂是采用NaOH碱液为主的脱脂剂清洗金属表面的油脂。

7.如权利要求6所述的金属与金属的高强度粘结方法，其特征在于：在A步骤脱脂时，碱液需加热到70～90℃；在D步骤清洗时，纯水需加热到70℃，并清洗3min；在E步骤干燥时，干燥温度应为120℃，干燥时间20min。

8.如权利要求1至7任一权利要求所述的金属与金属的高强度粘结方法，其特征在于：所述金属件的材质为铁、铝、镁其中之一或其组合。