CN106363911A - 金属构件和塑料接合方法及其结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种金属构件和塑料接合方法及其结构，其中接合结构包括金属构件、金属界面层及塑料层，金属构件具有第一表面；金属界面层具有上表面和形成在上表面背面的下表面，下表面对应第一表面设置，金属界面层设有多个孔，各孔位在下表面的一侧彼此相互连通；塑料层对应金属界面层位置铺设，其中一部分的塑料层穿过各孔而固着在第一表面和下表面之间，另一部分的塑料层覆盖在金属界面层的上表面。藉此，不仅可提升金属构件和塑料层的接合牢固度，且能够简化工艺和缩短制作时间。

Description

金属构件和塑料接合方法及其结构

技术领域

本发明涉及一种复合材料的接合技术，尤其涉及一种金属构件和塑料接合方法及其结构。

背景技术

随着科技不断的进步和发展，将复合材料应用在各种产品的情况已日渐普遍，举凡手机、平板电脑、笔记型电脑等的机壳与机构配件；风扇叶、汽机车零配件、医疗器材、家电外壳或零配件、安全帽；汽机车外观钣件及内部结构配件、飞机内外部配件、螺旋桨、一般船体结构件、军用钢盔、防弹类部品、卫浴设备、建材等不胜枚举。其所产制出的成品不仅具有重量轻、薄型化、外观质感佳等诸多优点外，且可有效地降低电磁波外泄，尤其是金属构件和塑料的接合课题更是执复合材料的重要地位。

现有用于金属构件和塑料的接合，最被广泛采用的方式为化学蚀刻，制作时首先对不须蚀刻的一表面施以电镀封孔，其次将整个部件浸入化学药剂中，利用化学药剂来对金属构件的另一表面缓慢侵蚀而形成孔洞，继的将塑料披覆在具有孔洞的金属构件上，待塑料固化后而结合。

然而，现有用于金属构件和塑料的接合，存在有以下的问题点，不管是电镀或蚀刻其处理速度皆相当的缓慢冗长而不符何经济效益，且此些电镀或蚀刻所使用的液体，后续更将造成严重的环保问题。以化学蚀刻工艺所形成的孔洞不仅孔径小且深度亦相当的浅，导致金属构件和塑料的接合强度无法被有效提升，仅能作小面积的局部接合或接合强度低的产品需求上。各孔洞间各自独立形成，在塑料进入孔洞的过程中，往往因为排气不良而无法嵌入，并造成接合力道不足及无法大面积与金属构件进行有效接合。

发明内容

本发明的一目的，在于提供一种金属构件和塑料接合方法及其结构，其不仅可提升金属构件和塑料层的接合牢固度，且能够简化工艺和缩短制作时间。

为了达成上述的目的，本发明提供一种金属构件和塑料接合方法，其步骤包括:a)制备设有多个孔的一金属界面层；b)将该金属界面层置设在一金属构件上；c)以一热性接合方式使该金属界面层固着在该金属构件；以及d)将一塑料以披覆方式形成在该金属界面层并且固化成一塑料层，其中一部分的该塑料穿过各该孔而固着在该金属构件和该金属界面层之间，另一部分的该塑料覆盖该金属界面层。

为了达成上述的目的，本发明提供一种金属构件和塑料接合结构，包括一金属构件、一金属界面层及一塑料层，该金属构件具有一第一表面；该金属界面层具有一上表面和形成在该上表面背面的一下表面，该下表面对应该第一表面设置，该金属界面层设有多个孔，各该孔位在该下表面的一侧彼此相互连通；该塑料层对应该金属界面层位置铺设，其中一部分的该塑料层穿过各该孔而固着在该第一表面和该下表面之间，另一部分的该塑料层覆盖在该金属界面层的该上表面。

本发明还具有以下功效，藉由各穿孔位在下表面侧的相互连通，将塑料依序批覆于金属界面层时，得以让存在金属构件和金属界面层之间的气体被逐一排出，进而增加塑料层与金属构件的结合强度。利用各穿孔形成上小下大的形状，塑料在穿过各穿孔而硬化后能够形成倒钩结构，不仅可承受长时间环境所造成的震动、冲击和热涨冷缩等情况，更能够保持整体结构的强度与完整性。本发明的制法不仅可快速的大量生产而使成本大幅的降低，其所产制出的成品更具有重量轻、薄型化、外观质感佳和可降低电磁波外泄等诸多优点。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1本发明的方法流程图；

图2本发明的金属界面层外观图；

图3本发明的金属界面层和金属构件结合前剖视图；

图4本发明的塑料填入金属界面层和金属构件剖视图；

图5本发明的塑料固化成塑料层与金属界面层和金属构件组合剖视图；

图6本发明所制作出的遥控器外壳；

图7本发明的金属界面层的另一实施例外观图。

其中，附图标记

本发明

10…金属构件

11…第一表面

12…第二表面

20…金属界面层

21…板片

22…上表面

23…下表面

24…穿孔

25…凸点

D1、D2…孔径

20a…编织网

30…塑料

30a…塑料层

5…遥控器外壳

a～d…步骤

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而所附的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

请参阅图1及图5所示，本发明提供一种金属构件和塑料接合方法及其结构，其中方法步骤包括:

a)制备设有多个孔的一金属界面层20；请参阅图2及图3所示，此金属界面层20可为铝合金、镁合金或铝镁合金等质轻的金属材料，本实施例的金属界面层20为一薄板，其厚度介于0.05～0.2毫米(mm)之间，其中厚度以0.1毫米(mm)为优选，此金属界面层20具有一板片21，板片21的上侧形成有一上表面22，板片21的下侧且背向上表面22的位置形成有一下表面23，另在板片21间隔冲设有贯穿上表面22和下表面23的多个孔，本实施例的孔为一圆锥形穿孔24，且每一穿孔24位于下表面23侧的一孔径D1大于位于上表面22侧的一孔径D2。又，在板片21冲设有形成在下表面23的多个凸点25，各凸点25之间是以间隔方式配置。此外，各凸点25亦可以模压方式而自下表面23延伸而出。继之，可因应实际的使用需求对金属界面层20进行弯曲加工。

b)将该金属界面层20置设在一金属构件10上；请参阅图3及图4所示，在此步骤中的金属构件10可为铝合金、镁合金、铝镁合金或不锈钢等金属材料，其可以铸造或锻造等方式而形成一非平板状壳板，其厚度介于0.5～2毫米(mm)之间，其中厚度以1毫米(mm)为优选，此金属构件10是可应用在手机、平板电脑、笔记型电脑或如遥控器、烤箱、微波炉等家电产品的外壳，金属构件10具有一第一表面11及形成在第一表面11背后方的一第二表面12，金属界面层20是以其下表面23朝向第一表面11叠置而形成在金属构件10上。

c)以一热性接合方式使该金属界面层20固着在该金属构件10；续参阅图3所示，在此步骤中的热性接合可以是电阻焊或超音波熔接等方式，利用各凸点25与金属构件10的第一表面11接触，在对金属构件10和金属界面层20加热后将形成有较高的温升，而令金属界面层20固着于金属构件10上，因此金属界面层20和金属构件10为多点式接合而不是全面性密贴，如此可使各穿孔24在下表面23的一侧彼此相互连通。另超音波熔接则利用各凸点25与第一表面11接触摩擦生热而达成固着。

d)将一塑料30以披覆方式形成在该金属界面层20并且固化成一塑料层30a，其中一部分的该塑料30穿过各该孔而固着在该金属构件10和该金属界面层20之间，另一部分的该塑料30覆盖该金属界面层20。请参阅图4及图5所示，在此步骤中的塑料30可为塑胶、人工或天然树脂等材料，可通过模内射出或射出成型等方式披覆在金属界面层20并且固化成一塑料层30a，其中一部分的塑料30穿过各穿孔24而固着在金属构件10的第一表面11和金属界面层20的下表面23之间，另一部分的塑料30则覆盖在金属界面层20的上表面22。

请参阅图5及图6所示，本发明提供一种金属构件和塑料接合结构，其可为一遥控器外壳5，包括一金属构件10、一金属界面层20及一塑料层30a，金属构件10具有一第一表面11及形成在第一表面11背后方的一第二表面12；金属界面层20具有一上表面22和形成在上表面22背面的一下表面23，下表面23对应第一表面11设置，金属界面层20设有多个穿孔24，各穿孔24位在下表面23的一侧彼此相互连通；塑料层30a对应金属界面层20位置铺设在金属界面层20和金属构件10上，其中一部分的塑料层30a穿过各穿孔24而固着在第一表面11和下表面23之间，另一部分的塑料层30a覆盖在金属界面层20的上表面22。

请参阅图7所示，本发明的金属界面层除了可为上述实施例外，亦可如本实施例为一编织网20a，其具备有多个网孔、各网孔紧邻编织网20a下侧处彼此相互连通，且与前述的金属构件10为多点式接合，如此亦具有前述实施例的等同效果。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种金属构件和塑料接合方法，其特征在于，其步骤包括:

a)制备设有多个孔的一金属界面层；

b)将该金属界面层置设在一金属构件上；

c)以一热性接合方式使该金属界面层固着在该金属构件；以及

d)将一塑料以披覆方式形成在该金属界面层并且固化成一塑料层，其中一部分的该塑料穿过各该孔而固着在该金属构件和该金属界面层之间，另一部分的该塑料覆盖该金属界面层。

2.根据权利要求1所述的金属构件和塑料接合方法，其特征在于，该孔为一圆锥形穿孔，且每一该穿孔邻近该金属构件侧的一孔径大于远离该金属构件侧的一孔径。

3.根据权利要求2所述的金属构件和塑料接合方法，其特征在于，该金属界面层具有一板片，该板片冲设有多个凸点，各该凸点形成在邻近该金属构件侧的该板片表面。

4.根据权利要求2所述的金属构件和塑料接合方法，其特征在于，该金属界面层具有一板片，在邻近该金属构件侧的该板片表面延伸有呈间隔配置的多个凸点。

5.根据权利要求2所述的金属构件和塑料接合方法，其特征在于，该热性接合为一电阻焊或一超音波熔接。

6.根据权利要求1所述的金属构件和塑料接合方法，其特征在于，该金属界面层为一编织网。

7.一种金属构件和塑料接合结构，其特征在于，包括:

一金属构件，具有一第一表面；

一金属界面层，具有一上表面和形成在该上表面背面的一下表面，该下表面对应该第一表面设置，该金属界面层设有多个孔，各该孔位在该下表面的一侧彼此相互连通；以及

一塑料层，对应该金属界面层位置铺设，其中一部分的该塑料层穿过各该孔而固着在该第一表面和该下表面之间，另一部分的该塑料层覆盖在该金属界面层的该上表面。

8.根据权利要求7所述的金属构件和塑料接合结构，其特征在于，该孔为一圆锥形穿孔，且每一该穿孔位于该下表面侧的一孔径大于位于该上表面侧的一孔径。

9.根据权利要求7所述的金属构件和塑料接合结构，其特征在于，该金属界面层具有一板片，该上表面形成在该板片上侧，该下表面形成在该板片下侧，该板片冲设有形成在该下表面的多个凸点。

10.根据权利要求8所述的金属构件和塑料接合结构，其特征在于，该金属界面层具有一板片，该上表面形成在该板片上侧，该下表面形成在该板片下侧，该下表面延伸有呈间隔配置的多个凸点。

11.根据权利要求8所述的金属构件和塑料接合结构，其特征在于，该金属界面层的厚度介于0.05～0.2毫米之间。

12.根据权利要求11所述的金属构件和塑料接合结构，其特征在于，该金属界面层的厚度为0.1毫米。

13.根据权利要求8所述的金属构件和塑料接合结构，其特征在于，该金属构件为一非平板状壳板。

14.根据权利要求8所述的金属构件和塑料接合结构，其特征在于，该金属构件的厚度介于0.5～2毫米之间。

15.根据权利要求14所述的金属构件和塑料接合结构，其特征在于，该金属构件的厚度为1毫米。

16.根据权利要求7所述的金属构件和塑料接合结构，其特征在于，该金属界面层为一编织网。