CN105587994A - 金属与塑料的复合体的制备方法及由该方法制得的复合体 - Google Patents

Abstract

一种金属与塑料的复合体，包括金属件与形成于金属件表面的塑料件，该金属件的表面通过镀覆处理形成有若干金属柱，塑料件填充于每二相邻的金属柱之间并覆盖于金属件的表面从而与金属件结合。本发明还提供多种金属与塑料的复合成型体的成型方法。

Description

金属与塑料的复合体的制备方法及由该方法制得的复合体

技术领域

本发明涉及一种金属与塑料的复合体的制备方法及由该方法制得的复合成型体。

背景技术

在实际应用中，常常需要将金属和塑料进行连接形成复合体。现有的金属和塑料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长期有效及高强结合力的金属和塑料复合体。

另一种连接方法是先通过阳极氧化的方法在铝或铝合金等金属的表面成若干孔，然后将铝或铝合金放入模具内，注射塑料与铝或铝合金结合为一体。但上该方法仅可由可被阳极氧化的金属与塑料结合。同时因强酸遗留在若干孔内，会导致金属和塑料复合体易生锈且结合力不稳定。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种金属与塑料的复合体的制备方法及由该方法制得的复合体。

一种金属与塑料的复合体，包括金属件与形成于金属件表面的塑料件，该金属件的表面通过镀覆处理形成有若干金属柱，塑料件填充于每二相邻的金属柱之间并覆盖于金属件的表面从而与金属件结合。

一种金属与塑料的复合体，包括金属件与形成于金属件表面的塑料件，该金属件的表面形成有一金属层，该金属层的表面具有若干微孔，该塑料件面向该金属件的部分塑料流入至该金属层的微孔中而与金属件结合为一体。

一种金属与塑料的复合体的制备方法，其包括如下步骤：

提供一金属件；

对该金属件进行遮蔽处理以在该金属件上形成一遮蔽层；

对该遮蔽层进行镭射雕刻处理以在该遮蔽层上形成若干孔，从而露出部分金属件；

对所述经镭射雕刻处理后的金属件进行镀覆处理以在遮蔽层的若干孔中形成金属柱；

对所述经镀覆处理后的金属件进行退漆处理，以除去金属件表面的遮蔽层；

将所述经退漆处理后的金属件嵌入到一成型模具中，于所述模具中注射熔融的塑料并冷却，塑料填充于每二相邻的金属柱之间并覆盖于金属件的表面从而与金属件结合。

一种金属与塑料的复合体的制备方法，其包括如下步骤：

提供一金属件；

对该金属件进行电镀处理以在金属件的表面形成一金属层，该金属层的表面具有孔径为1~50μm的若干微孔；

将所述经镀覆处理后的金属件嵌入到一成型模具中，于所述模具中注射熔融的塑料并冷却，塑料流入至金属层的微孔中而与金属件结合为一体。

相较于现有技术，上述金属与塑料的复合体的制作方法通过于金属件上形成金属柱，塑料件填充于每二相邻的金属柱之间并覆盖于金属件的表面从而与金属件相结合，金属柱可将塑料件卡合于金属件上从而提高金属件与塑料件的结合力。

附图说明

图1为本发明第一较佳实施例金属与塑料的复合体的剖视图。

图2为本发明第二较佳实施例金属与塑料的复合体的剖视图。

图3为本发明第三较佳实施例金属与塑料的复合体的剖视图。

图4为本发明第四较佳实施例金属与塑料的复合体的剖视图。

图5为本发明第五较佳实施例金属与塑料的复合体的剖视图。

主要元件符号说明

金属与塑料的复合体	100
		金属件	11
金属柱	13
		金属凸块	15
塑料件	17
		金属层	19
微孔	191

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，本发明第一较佳实施例的金属与塑料的复合体100包括金属件11、形成于金属件11表面的若干金属柱13及覆盖于金属件11表面的塑料件17。

所述金属件11的材质可为不锈钢、铝、铝合金、镁、镁合金、铜、铜合金、锌或锌合金等。

每一金属柱13的直径可为0.01~0.1mm，高度可为2~15μm。所述金属柱13的材质可为金、银、铜、镍、锌、锡、铝或铬等。本实施例中，该金属柱13的材质为镍。

所述若干金属柱13的内部结构致密，其表面具有较高的光泽度与平整度，并呈现亮面光亮效果。

可以理解的，所述呈现亮面光亮效果的若干金属柱13可具有不同的高度，亦可具有不同的直径，使得所述具有亮面光亮效果的若干金属柱13呈现高低不平，形状具有差异的外观。

所述塑料件17可为热塑性塑料或热固性的塑料。塑料件17填充于每二相邻的金属柱13之间并覆盖于金属件11的表面，使得金属件11与塑料件17之间具有较强的结合力。

所述热塑性塑料可为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚苯硫醚（PPS），聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚醚醚酮（PEEK），聚碳酸酯（PC），或聚氯乙烯（PVC）等。

所述热固性的塑料可为聚氨类树脂、环氧类树脂、聚脲类树脂或丙烯酸树脂。

所述聚氨类树脂指主链上含有若干氨基甲酸酯基团（NHCOO）的大分子化合物的统称，可由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外，还可含有醚、酯、脲、缩二脲、脲基甲酸酯等基团。

所述环氧类树脂指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机化合物。

所述聚脲类树脂指由异氰酸酯组分和树脂混合物组分反应生成的弹性体物质。该异氰酸酯可以是脂肪族的，也可是芳香族的，还可是单体、聚合物、异氰酸酯的衍生物、半预聚物或预聚物，该预聚物和半预聚物是由端氨基或者端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。

所述丙烯酸酯类树脂指二官能度以上的丙烯酸树脂。该丙烯酸酯类树脂可发生UV交联反应而固化。

请参阅图2，本发明第二较佳实施例的金属与塑料的复合体100与本发明第一较佳实施例的金属与塑料的复合体100的区别在于：所述若干金属柱13的表面具有较低的光泽度与平整度，并呈现雾面效果。该呈现雾面效果的金属柱13的高度可为2~20μm，直径为0.01~0.1mm，表面粗糙度Ra为2.0~5.0μm。

可以理解的，所述若干呈现雾面效果的金属柱13可具有不同的高度，亦可具有不同的直径及表面粗糙度，使得所述具有雾面效果的金属柱13呈现高低不平，形状具有差异及表面粗糙度不同的外观。

请参阅图3，本发明第三较佳实施例的金属与塑料的复合体100与本发明第一较佳实施例的金属与塑料的复合体100的区别在于：每一金属柱13远离金属件11的一端均进一步形成有一与该金属柱13垂直连接的金属凸块15。该金属凸块15的内部结构致密，其表面具有较高的光泽度与平整度，并呈现亮面光亮效果。该金属凸块15的厚度可为4~8μm。所述金属凸块15的材质可为金、银、铜、镍、锌、锡、铝或铬等。本实施例中，该金属凸块15的材质为镍。塑料件17填充于每二相邻的金属柱13之间并覆盖于金属件11与金属凸块15的表面从而与金属件11结合。形成于金属件11表面的金属柱13及金属凸块15可将塑料件17卡扣于金属件11上从而提高金属件11与塑料件17的结合力。

可以理解的，所述若干呈现亮面光亮效果的金属柱13可具有不同的高度，亦可具有不同的直径，使得所述具有亮面光亮效果的金属柱13呈现高低不平，形状具有差异的外观。所述呈现亮面光亮效果的金属凸块15亦可具有不同的厚度，使得所述金属凸块15具有厚薄不均的外观。

请参阅图4，本发明第四较佳实施例的金属与塑料的复合体100与本发明第二较佳实施例的金属与塑料的复合体100的区别在于：每一金属柱13远离金属件11的一端均进一步形成有一与该金属柱13垂直连接的金属凸块15。该金属凸块15的厚度可为4~8μm。所述若干金属柱13的表面具有较低的光泽度与平整度，并呈现雾面效果。该呈现雾面效果的金属凸块15的厚度可为4~8μm，表面粗糙度Ra为2.0~5.0μm。所述金属凸块15的材质可为金、银、铜、镍、锌、锡、铝或铬等。本实施例中，该金属凸块15的材质为镍。塑料件17填充于每二相邻的金属柱13之间并覆盖于金属件11与金属凸块15的表面从而与金属件11结合。形成于金属件11表面的金属柱13及金属凸块15可将塑料件17卡扣于金属件11上从而提高金属件11与塑料件17的结合力。金属柱13及金属凸块15表面的粗糙结构可进一步的加强金属件11与塑料件17的结合力。

可以理解的，所述若干呈现雾面效果的金属柱13可具有不同的高度，亦可具有不同的直径及表面粗糙度，使得所述呈现雾面效果的金属柱13具有高低不平，形状具有差异及表面粗糙度不同的外观。所述呈现雾面效果的金属凸块15亦可具有不同的厚度及表面粗糙度，使得所述金属凸块15具有厚薄不均及表面粗糙度不同的外观。

请参阅图5，本发明第五较佳实施例的金属与塑料的复合体100包括金属件11、形成于该金属件11表面的金属层19及形成于金属层19表面的塑料件17。

该金属件11的材质可为不锈钢、铝、铝合金、镁、镁合金、铜、铜合金、锌或锌合金等。

所述金属层19的粗糙度Ra为2.0~5.0μm，厚度可为2~20μm。该金属层19的表面具有若干微孔191。该若干微孔191的孔径小于100μm，更加具体地，该若干微孔191的孔径可为1~50μm。

所述金属层19的材质可为金、银、铜、镍、锌、锡、铝或铬等。本实施例中，该金属层19的材质为镍。

可以理解的，所述若干微孔191可具有不同的孔径。

所述塑料件17可为热塑性塑料或热固性的塑料。

所述热塑性塑料可为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚苯硫醚（PPS），聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚醚醚酮（PEEK），聚碳酸酯（PC），或聚氯乙烯（PVC）等。

所述热固型的塑料可为聚氨类树脂、环氧类树脂、聚脲类树脂或丙烯酸树脂。

所述聚氨类树脂指主链上含有若干氨基甲酸酯基团（NHCOO）的大分子化合物的统称，可由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外，还可含有醚、酯、脲、缩二脲、脲基甲酸酯等基团。

所述环氧类树脂指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机化合物。

所述聚脲类树脂指由异氰酸酯组分和树脂混合物组分反应生成的弹性体物质。该异氰酸酯可以是脂肪族的，也可是芳香族的，还可是单体、聚合物、异氰酸酯的衍生物、半预聚物或预聚物，该预聚物和半预聚物是由端氨基或者端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。

所述丙烯酸酯类树脂指二官能度以上的丙烯酸树脂。该丙烯酸酯类树脂可发生UV交联反应而固化。

本发明第一较佳实施例的金属与塑料的复合体100的制备方法主要包括如下步骤：

提供经成型的金属件11。该金属件11可以通过机械加工、铸造的方式形成。该金属件11的材质可为不锈钢、铝、铝合金、镁、镁合金、铜、铜合金、锌或锌合金等。

对金属件11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11浸渍于温度为20~60℃的含脱脂剂的水溶液中1~6分钟。脱脂除油清洗后对所述金属件11进行水洗。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。

对所述经脱脂除油清洗后的金属件11的表面进行遮蔽处理以在金属件11的表面形成一遮蔽层（未图示）。所述遮蔽处理可为喷涂处理或电泳处理。

所述喷涂处理可为采用一喷枪将聚氨酯类油漆喷涂至金属件11的表面后，将所述喷涂有聚氨酯类油漆的金属件11于70~90℃的温度下烘烤8~15分钟，从而于金属件11的表面形成厚度为10~20μm的遮蔽层。

所述电泳处理可为以所述经脱脂除油清洗后的金属件11为阴极，不锈钢为阳极，于阳极与阴极之间施加70~90V的电压，使金属件11在温度为30~35℃的电泳液中反应20~44秒，从而在金属件11的表面形成厚度为5~10μm的遮蔽层。其中，该电泳液包括电泳漆及水，该电泳漆与水的体积比为3~5:4~6。该电泳漆为环氧类电泳漆。所述环氧类电泳漆可为环氧主链含聚醚类双醇类电泳漆、环氧主链含聚醚类双胺类电泳漆或环氧主链含聚脂类双醇类电泳漆。

采用一激光打标机（未图示）对上述经遮蔽处理后的金属件11进行镭射雕刻处理，以除去金属件11表面的部分遮蔽层。所述镭射雕刻处理可为：调节该激光打标机的功率为10~20KW，打标频率为30~40KHZ，填充间距为0.01~0.1mm，有效时间步长为0.005mm/s，刻写速度为≦9000mm/s。将该激光打标机发射出的波长为1064nm的激光照射到该遮蔽层上时，该遮蔽层被照射的区域吸收激光能量后瞬间熔融、挥发，于该遮蔽层上形成一圆形孔（未图示），从而露出部分金属件11。

所述孔形成后，该激光打标机的软件操作系统调节激光的发射方向，该发射方向改变后的激光照射到该遮蔽层上，从而于该遮蔽层上形成另一圆形孔，从而露出部分金属件11，如此不断循环，使得该遮蔽层形成若干个孔，且形成有孔的区域露出金属件11，使得该部分露出遮蔽层的金属件11具有导电性。形成每一孔的时间可为0.3~1秒。每一孔的直径0.01~0.1mm。可以理解的，所述孔可具有不同的孔径。

对所述经镭射雕刻处理后的金属件11进行镀覆处理，以在上述若干孔中形成金属柱13。

所述镀覆处理可为电镀或化学镀，至少包括以下2种实施方式：

实施方式一包括以下步骤：

提供一电解液，该电解液可包括浓度为280~450g/L的镍盐、浓度为50~70g/L的氯化镍、浓度为30~40g/L的硼酸、浓度为5~8ml/L的柔软剂、浓度为0.1~0.3ml/L的光泽剂及浓度为1~2ml/L的湿润剂。

所述镍盐可为硫酸镍或胺基磺酸鎳。镍盐为电镀处理提供镍离子。采用硫酸镍时，该电解液中硫酸镍的浓度为280~350g/L。采用胺基磺酸镍时，该电解液中胺基磺酸镍的浓度为380~450g/L。

所述氯化镍可增加电解液的导电性，并促进阳极镍球的溶解速度。所述硼酸可使镀层平滑、具有延性，同时可防止镀层出现焦化、剥落、橘皮及凹穴等不良现象。

所述光泽剂可为苯磺酰胺（benzenesulfonamide）、苯二磺酸（benzenedisulfonicacid）、苯三磺酸（benzenetrisulfonicacid）或萘三磺酸（napthalenetrisulfonicacid）。该光泽剂可提高镀层表面的光泽度与平整度，使得镀层表面具有亮面光亮效果。

所述柔软剂可为甲醛（formaldehyde）、香豆素（comarin）、2-氰乙醇（ethylenecyanohydrin）或丁炔二醇（butynediol）。该柔软剂可协助光泽剂来进一步提高镀层表面的光泽度与平整度。

所述润湿剂可为聚乙二醇（Polyethyleneglycol,PEG其分子量可为6000、8000或10000）、十二烷基磺酸钠（SodiumDodecylSulfonate）、改性聚醚（HFI）、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物（Ethyleneoxidepropyleneoxidecopolymer）、烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐（alkylphenolpolyoxyethyleneethersulfonate）或聚胺类表面活性剂。该聚胺类表面活性剂可为烷氧双胺聚氧乙烯醚或脂肪胺聚氧乙烯醚。该润湿剂可降低电极/电解液之间的界面张力，使电解液容易在电极表面铺展。

提供一具有电镀槽的电镀装置（未图示），将所述电解液加入至该电解槽中后将该电解液加热至50~60℃。

将一镍球（未图示）与金属件11置入电解液中，以镍球为阳极，金属件11为阴极，调节该电镀装置的电流密度为2~8.5A/dm²，脉冲电流频率通（ON）与断（OFF）的时间比例为60~90ms:10~40ms，向该电镀槽中持续通入2~3bar的压缩空气以对电解液进行搅拌，使金属件11浸渍于温度为50~60℃的电镀液中反应10~20分钟从而于金属件11表面的遮蔽层的若干孔中沉积镍金属柱13。该镍金属柱13于金属件11表面的附着力强，具有较强的耐腐蚀能力，且该镍金属柱13的表面具有较高的光泽度与平整度，呈现亮面光亮效果。该电镀过程中，部分镍球被氧化为镍离子后溶入到电解液中，电解液中的镍离子得到电子后于孔中形成镍金属柱13。该呈现亮面光亮效果的镍金属柱13的高度可为5~15μm。每一镍金属柱13的直径0.01~0.1mm。

可以理解的，所述若干呈现亮面效果的金属柱13可具有不同的高度，亦可具有不同的直径，使得所述具有亮面效果的金属柱13呈现高低不平，形状具有差异的外观。

实施方式二包括以下步骤：

提供一化学镀溶液。该化学镀溶液包括浓度为10~20g/L的硫酸镍，浓度为10~15g/L的次磷酸钠，浓度为26~33g/L的氟化氢铵，浓度为11~17g/L的柠檬酸钠及浓度为2~3g/L的乳酸。

调节该化学镀溶液的pH值为6.5~6.0后，将金属件11浸渍于温度为60~90℃化学镀溶液中1~5分钟，从而于金属件11表面的遮蔽层的若干孔中沉积镍金属柱13，该镍金属柱13的高度可为2~20μm。该镍金属柱13内部结构致密，并具有较高的光泽度与平整度，呈现光亮效果。所述浸渍过程中需摆动金属件11，该摆动的频率为10~20次/分钟。化学镀的过程中镍的沉积速度与pH值和化学镀溶液的温度有关，通过向所述化学镀溶液中加入适量氨水来控制所述化学镀溶液的pH值保持在6.5~6.0，并控制化学镀液的温度保持于60~90℃来控制镍的沉积速度为1~10μm/分钟。

可以理解的，通过调节镀覆处理中使用的电解液或化学镀溶液的组分，可于金属件11的表面形成其它材质的金属柱13。该金属柱13的材质还可为金、银、铜、锌、锡、铝或铬等。

可以理解的，所述若干呈现亮面效果的金属柱13可具有不同的高度，亦可具有不同的直径，使得所述具有亮面效果的金属柱13呈现高低不平，形状具有差异的外观。

对所述经镀覆处理后的金属件11进行退漆处理，以除去金属件11表面的遮蔽层。所述退漆处理可为将金属件11置于温度为50~70℃的退漆剂中5~15分钟。所述退漆剂可为市面上出售的常用的退漆剂。本实施例中使用深圳市宏达威化工有限公司生产的型号为T35的退漆剂。

将所述表面形成有金属柱13的金属件11嵌入到一成型模具(未图示)中，调节射出温度为290~320℃，射出压力为2~4bar。于所述成型模具中注射熔融的塑料，塑料覆盖于金属件11的表面并填充于每二相邻的金属柱13之间。该塑料冷却后，该塑料件17与该金属件11结合于一体，即获得该金属与塑料的复合体100。形成于金属件11表面的金属柱13可增加金属件11与塑料件17的结合强度。

所述塑料件17可为热塑型塑料或热固型的塑料。

所述热塑型塑料可为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚苯硫醚（PPS），聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚醚醚酮（PEEK），聚碳酸酯（PC），或聚氯乙烯（PVC）等。

所述热固型的塑料可为聚氨类树脂、环氧类树脂、聚脲类树脂或丙烯酸树脂。

所述聚氨类树脂指主链上含有若干氨基甲酸酯基团（NHCOO）的大分子化合物的统称，可由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外，还可含有醚、酯、脲、缩二脲、脲基甲酸酯等基团。

所述环氧类树脂指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机化合物。

所述聚脲类树脂指由异氰酸酯组分和树脂混合物组分反应生成的弹性体物质。该异氰酸酯可以是脂肪族的，也可是芳香族的，还可是单体、聚合物、异氰酸酯的衍生物、半预聚物或预聚物，该预聚物和半预聚物是由端氨基或者端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。

所述丙烯酸酯类树脂指二官能度以上的丙烯酸树脂。该丙烯酸酯类树脂可发生UV交联反应而固化。

可以理解的，采用热固型的塑料时，需先向该热固型的塑料中加入一定量的固化剂或光起始剂。当该热固型的塑料与该固化剂或光起始剂注塑到金属件11的表面并填充于每二相邻的金属柱13之间时，该热固型的塑料固化而结合于金属件11的表面并填充于每二相邻的金属柱13之间。

可以理解的，可根据实际生产的需要来调节塑料件17的厚度。

请参阅图2，本发明第二较佳实施例的金属与塑料的复合体100的制备方法与本发明第一较佳实施例的金属与塑料的复合体100的制备方法区别在于：本发明第二较佳实施例的金属与塑料的复合体100的制备方法中采用的镀覆处理方式不同于本发明第一较佳实施例的金属与塑料的复合体100的制备方法中采用的镀覆处理方式。

本发明第二较佳实施例的金属与塑料的复合体100的制备方法中的镀覆处理可为：

提供一电解液，该电解液中包括浓度为280~450g/L的镍盐、浓度为50~70g/L的氯化镍及浓度为30~40g/L的硼酸。

所述镍盐可为硫酸镍或胺基磺酸鎳。镍盐为电镀处理提供镍离子。采用硫酸镍时，该电解液中硫酸镍的浓度为280~350g/L。采用胺基磺酸鎳时，该电解液中胺基磺酸鎳的浓度为380~450g/L。

所述氯化镍可增加电解液的导电性，并促进阳极镍球的溶解速度。所述硼酸可防止镀层出现焦化、剥落、橘皮及凹穴等不良现象。

提供一具有电镀槽的电镀装置（未图示），将该电解液加入至该电解槽中后将该电解液加热至50~60℃。

将一镍球（未图示）与金属件11置入电解液中，以镍球为阳极，金属件11为阴极，调节该电镀装置的电流密度为0.3~5A/dm2，脉冲电流频率通（ON）与断（OFF）的时间比例为990~999ms:1~10ms，向该电镀槽中持续通入2~3bar的压缩空气以对电解液进行搅拌，使金属件11浸渍于温度为50~60℃的电镀液中反应10~20分钟从而于金属件11表面的遮蔽层的若干孔中沉积金属柱13。该金属柱13表面粗糙度Ra为2.0~5.0μm，该金属柱13表面粗糙度较大，使得该金属柱13表面呈现雾面效果。该电镀过程中，部分镍球被氧化为镍离子后溶入到电解液中，电解液中的镍离子得到电子后于孔中形成金属柱13。该表面呈现雾面效果的金属柱13的高度可为2~20μm，表面粗糙度Ra为2.0~5.0μm。每一金属柱13的直径0.01~0.1mm。

可以理解的，所述若干呈现雾面效果的金属柱13可具有不同的高度，亦可具有不同的直径及不同的表面粗糙度，使得所述具有雾面效果的金属柱13呈现高低不平，形状具有差异及表面粗糙度不同的外观。

请参阅图3，本发明第三较佳实施例的金属与塑料的复合体100的制备方法与本发明第一较佳实施例的金属与塑料的复合体100的制备方法区别在于：对金属件11进行镀覆处理从而于遮蔽层的孔内填满具有光亮效果的金属柱13后，继续对该形成有金属柱13的金属件11进行镀覆处理，从而于每一金属柱13远离该金属件11的一端形成一金属凸块15。该金属凸块15内部结构致密，并具有较高的光泽度与平整度，呈现光亮效果。该呈现光亮效果的金属凸块15的厚度可为4~8μm。该金属凸块15的材质可为金、镍、银、铜、锌、锡、铝或铬等。

本发明第三较佳实施例的塑料件17覆盖于金属件11与金属凸块15的表面并填充于每二相邻的金属柱13之间。形成于金属件11表面的金属柱13及金属凸块15可将塑料件17卡扣于金属件11上从而提高金属件11与塑料件17的结合力。

可以理解的，所述若干呈现亮面光亮效果的金属柱13可具有不同的高度，亦可具有不同的直径，使得所述具有亮面光亮效果的金属柱13呈现高低不平，形状具有差异的外观。所述呈现亮面光亮效果的金属凸块15亦可具有不同的厚度，使得所述金属凸块15具有厚薄不均的外观。

请参阅图3，本发明第四较佳实施例的金属与塑料的复合体100的制备方法与本发明第二较佳实施例的金属与塑料的复合体100的制备方法区别在于：对金属件11进行镀覆处理从而于遮蔽层的孔内填满具有雾面效果的金属柱13后，继续对该形成有金属柱13的金属件11进行镀覆处理，从而于每一金属柱13远离该金属件11的一端形成一金属凸块15。所述金属凸块15的表面具有较低的光泽度与平整度，并呈现雾面效果。该呈现雾面效果的金属凸块15的厚度可为4~8μm，表面粗糙度Ra为2.0~5.0μm。该金属凸块15的材质可为金、镍、银、铜、锌、锡、铝或铬等。

本发明第四较佳实施例的塑料件17覆盖于金属件11与金属凸块15的表面并填充于每二相邻的金属柱13之间。形成于金属件11表面的金属柱13及金属凸块15可将塑料件17卡扣于金属件11上从而提高金属件11与塑料件17的结合力。金属柱13及金属凸块15表面的粗糙结构可进一步的加强金属件11与塑料件17的结合力。

可以理解的，所述若干呈现雾面效果的金属柱13可具有不同的高度，亦可具有不同的直径及表面粗糙度，使得所述呈现雾面效果的金属柱13具有高低不平，形状具有差异及表面粗糙度不同的外观。所述呈现雾面效果的金属凸块15亦可具有不同的厚度及表面粗糙度，使得所述金属凸块15具有厚薄不均及表面粗糙度不同的外观。

请参阅图5，本发明第五较佳实施例的金属与塑料的复合体100的制备方法主要包括如下步骤：

提供经成型的金属件11。该金属件11可以通过机械加工、铸造的方式形成。该金属件11的材质可为不锈钢、铝或铝合金、镁或镁合金、铜或铜合金、锌或锌合金等。

对金属件11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11浸渍于温度为20~60℃的含脱脂剂的水溶液中1~6分钟。脱脂除油清洗后对所述金属件11进行水洗。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。

对经所述脱脂除油清洗后的金属件11进行电镀处理，以在金属件11的表面形成一金属层19。该金属层19的材质可为镍。

所述电镀处理包括以下步骤：

提供一电解液，该电解液中包括浓度为280~450g/L的镍盐、浓度为50~70g/L的氯化镍、浓度为30~40g/L的硼酸。

所述镍盐可为硫酸镍或胺基磺酸鎳。镍盐为电镀处理提供镍离子。采用硫酸镍时，该电解液中硫酸镍的浓度为280~350g/L。采用胺基磺酸鎳时，该电解液中胺基磺酸鎳的浓度为380~450g/L。

所述氯化镍可增加电解液的导电性，并促进阳极镍球的溶解速度。所述硼酸可防止镀层出现焦化、剥落、橘皮及凹穴等不良现象。

提供一具有电镀槽的电镀装置（未图示），将所述电解液加入至该电解槽中后将该电解液加热至50~60℃。

将一镍球（未图示）与金属件11置入电解液中，以镍球为阳极，金属件11为阴极，调节该电镀装置的电流密度为0.3~5A/dm²，脉冲电流频率通（ON）与断（OFF）的时间比例为990~999ms:1~10ms，向该电镀槽中持续通入2~3bar的压缩空气以对电解液进行搅拌，使金属件11浸渍于温度为50~60℃的电镀液中反应10~20分钟从而于金属件11的表面形成粗糙度Ra为2.0~5.0μm的镍金属层19，该镍金属层19的厚度可为2~20μm。该镍金属层19本身形成有不同孔径的若干微孔191，该若干微孔191的孔径小于100μm，更加具体地，该若干微孔191的孔径可为1~50μm。由于该镍金属层19的粗糙度较大，塑料注塑嵌入于该若干微孔191中后该塑料与该金属件11之间的结合力较强。可以理解的，所述若干微孔191可具有不同的孔径。

该金属层19的材质可为金、银、铜、镍、锌、锡、铝或铬等。

可以理解的，通过调节电镀处理中使用的电解液的组分，可于金属件11的表面形成其它材质的金属层19。该金属层19的材质还可为金、银、铜、锌、锡、铝或铬等。

将所述形成有若干微孔191的金属件11嵌入到一成型模具(未图示)中，调节射出温度为290~320℃，射出压力为2~4bar。于所述成型模具中注射熔融的塑料，塑料覆盖于金属层19的表面并填充于若干微孔191中。该塑料冷却后，该塑料件15与该金属件11结合于一体，即获得该金属与塑料的复合体100。所述塑料件17可为热塑型塑料或热固型的塑料。

所述热塑性塑料可为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚苯硫醚（PPS），聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚醚醚酮（PEEK），聚碳酸酯（PC），或聚氯乙烯（PVC）等。

所述热固型的塑料可为聚氨类树脂、环氧类树脂、聚脲类树脂或丙烯酸树脂。

所述聚氨类树脂指主链上含有若干氨基甲酸酯基团（NHCOO）的大分子化合物的统称，可由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外，还可含有醚、酯、脲、缩二脲、脲基甲酸酯等基团。

所述环氧类树脂指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机化合物。

所述聚脲类树脂指由异氰酸酯组分和树脂混合物组分反应生成的弹性体物质。该异氰酸酯可以是脂肪族的，也可是芳香族的，还可是单体、聚合物、异氰酸酯的衍生物、半预聚物或预聚物，该预聚物和半预聚物是由端氨基或者端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。

所述紫外光(UV)固化丙烯酸酯类树脂指二官能度以上的丙烯酸树脂。该紫外光(UV)固化丙烯酸酯类树脂可发生UV交联反应而固化。

可以理解的，采用热固型的塑料时，需先向该热固型的塑料中加入一定量的固化剂或光起始剂。当该热固型的塑料与该固化剂或光起始剂注塑到金属层19的表面并填充于若干微孔191中，该热固型的塑料固化而结合于金属层19的表面。

可以理解的，可根据实际生产的需要来调节塑料件17的厚度。

对经上述方法制得的金属与塑料的复合体100进行了抗拉强度及剪切强度测试。测试结果表明，该复合体100的抗拉强度可达3~8MPa，剪切强度可达6~30MPa。且对经上述测试后的复合体在进行冷热冲击试验（48小时，~40~85℃，4小时/cycle，12cycles）后发现，该复合体100的抗拉强度及剪切强度均无明显减小。

Claims (15)

1.一种金属与塑料的复合体，包括金属件与形成于金属件表面的塑料件，其特征在于：该金属件的表面通过镀覆处理形成有若干金属柱，塑料件填充于每二相邻的金属柱之间并覆盖于金属件的表面从而与金属件结合。

2.如权利要求1所述的金属与塑料的复合体，其特征在于：所述金属柱呈现亮面光亮效果，其直径为0.01~0.1mm，高度为2~15μm。

3.如权利要求2所述的金属与塑料的复合体，其特征在于：每一金属柱远离该金属件的一端均形成有一金属凸块，该金属凸块呈现亮面光亮效果，该金属凸块的厚度为4~8μm，塑料件覆盖于金属件与金属凸块的表面并填充于每二相邻的金属柱之间从而与金属件结合。

4.如权利要求1所述的金属与塑料的复合体，其特征在于：所述金属柱呈现雾面效果，其直径为0.01~0.1mm，高度为2~20μm，表面粗糙度Ra为2.0~5.0μm。

5.如权利要求4所述的金属与塑料的复合体，其特征在于：每一金属柱远离该金属件的一端均形成有一金属凸块，该金属凸块呈现雾面效果，该金属凸块的厚度为4~8μm，表面粗糙度Ra为2.0~5.0μm，塑料件覆盖于金属件与金属凸块的表面并填充于每二相邻的金属柱之间从而与金属件结合。

6.如权利要求5所述的金属与塑料的复合体，其特征在于：所述金属柱与金属凸块的材质为金、银、铜、镍、锌、锡、铝或铬。

7.如权利要求1所述的金属与塑料的复合体，其特征在于：所述金属件的材质为不锈钢、铝、铝合金、镁、镁合金、铜、铜合金、锌或锌合金。

8.如权利要求1所述的金属与塑料的复合体，其特征在于：所述塑料件为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚脲树脂或紫外光固化丙烯酸酯类树脂。

9.一种金属与塑料的复合体，包括金属件与形成于金属件表面的塑料件，其特征在于：该金属件的表面形成有一金属层，该金属层的表面具有若干微孔，该塑料件面向该金属件的部分塑料流入至该金属层的微孔中而与金属件结合为一体。

10.如权利要求9所述的金属与塑料的复合体，其特征在于：所述金属层的材质为金、银、镍、铜、锌、锡、铝或铬。

11.如权利要求9所述的金属与塑料的复合体，其特征在于：所述金属层表面的粗糙度为2.0~5.0μm，厚度为2~20μm。

12.如权利要求9所述的金属与塑料的复合体，其特征在于：所述若干微孔的孔径为1~50μm。

13.一种金属与塑料的复合体的制备方法，其包括如下步骤：

提供一金属件；

对该金属件进行遮蔽处理以在该金属件上形成一遮蔽层；

对该遮蔽层进行镭射雕刻处理以在该遮蔽层上形成若干孔，从而露出部分金属件；

对所述经镭射雕刻处理后的金属件进行镀覆处理以在遮蔽层的若干孔中形成金属柱；

对所述经镀覆处理后的金属件进行退漆处理，以除去金属件表面的遮蔽层；

将所述经退漆处理后的金属件嵌入到一成型模具中，于所述模具中注射熔融的塑料并冷却，塑料填充于每二相邻的金属柱之间并覆盖于金属件的表面从而与金属件结合。

14.如权利要求13所述的金属与塑料的复合体的制备方法，其特征在于：所述金属与塑料的复合体的制备方法进一步包括对金属件进行镀覆处理形成的金属柱填满遮蔽层的孔后对该金属件继续进行镀覆处理的步骤，从而于每一金属柱远离金属件的一端形成一金属凸块。

15.一种金属与塑料的复合体的制备方法，其包括如下步骤：

提供一金属件；

对该金属件进行电镀处理以在金属件的表面形成一金属层，该金属层的表面具有孔径为1~50μm的若干微孔；

将所述经镀覆处理后的金属件嵌入到一成型模具中，于所述模具中注射熔融的塑料并冷却，塑料流入至金属层的微孔中而与金属件结合为一体。