CN108688256B - 轧压接合体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轧压接合体及其制造方法,提供了一种能够抑制表面的起伏的轧压接合体及其制造方法。本发明的轧压接合体是将第1金属层与第2金属层轧压接合的轧压接合体,且其特征在于:所述第1金属层的表面的算术平均起伏(Wa1)为0.01μm~0.96μm,最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm。

Description

轧压接合体及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种轧压接合体,更具体来说,涉及将2片金属板通过轧压而接合的轧压接合体及其制造方法。
背景技术
以各种钢材为代表的金属材料适宜用作例如智能手机等移动电子设备用的加压成形零件。作为这样的金属材料,除了包括单一的金属的金属材料以外,已知有将2种以上的金属板或金属箔(是板还是箔是根据厚度的差异而决定的,所以,以下将这些板或箔统一作为“板”处理)通过轧压而积层的轧压接合体(也适当称为金属积层材或包覆材)。
在将这些金属材料用作移动电子设备用途的情况下,要求优异的外观性或光辉性。
例如,在专利文献1中,公开了一种为了获得有耐伤性、兼具光泽面及装饰性的电子设备盒体,而设有具有特定间距的周期性起伏的镜面的陶瓷。
另一方面,例如,在作为移动电子设备用的加压成形零件,使用在最外侧的壳体等的情况下,在专利文献1中所公开的陶瓷中,存在散热性或光辉性较差,另外也无法获得金属光泽的问题。
相对于此,例如,在专利文献2中,公开了散热性优异、且具有良好的成形加工性等的金属积层体。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利第4684099号公报
[专利文献2]国际公开公报WO2017/057665
发明内容
[发明要解决的问题]
一般来说,多个金属板通过轧压而接合的轧压接合体是经过以下的步骤而制造。首先,使用像例如日本特开平1-224184号公报等所示的制造装置将金属板接合,来制造轧压接合体。
其次,为了提高轧压接合体的接合面的密接性,利用像国际公开公报W02017/057665的段落[0049]~[0051]等中所公开的方法,进行热处理。
接着,为了将由所述热处理为止的步骤所产生的轧压接合体的翘曲等去除,而对轧压接合体赋予张力,且使轧压接合体通过1个或多个矫正用辊。也就是说,使轧压接合体通过张力平整机(tension leveler)。此外,以下也将该步骤称为“形状修正”。
如果经过该形状修正的步骤,那么较大的翘曲会从轧压接合体消失。
然后,在从形状修正后到出货为止的后续步骤中,存在如下问题:通过经过根据反复卷绕等的需要使轧压接合体沿着辊的“通板步骤”,在轧压接合体的表面自所述翘曲产生较小的波纹(以下,也称为“起伏”)。
这样的轧压接合体的表面的“起伏”的产生原因尚未完全阐明,但可推测有如以下的因素。
也就是说,在所述通板步骤中,在对轧压接合体的前进方向及前进方向的相反方向赋予的张力不足的情况下,在使轧压接合体向辊通过时,存在轧压接合体不完全沿着辊,重复从辊离开或接触于辊的情况。其结果,在轧压接合体的表面,残留有在接触于辊时所产生的痕迹(也称为“敲击图案”),认为该痕迹成为起伏的原因。
另外,在所述通板步骤中使用多个辊的情况下,如果辊间的间距过长,那么与所述相同地,轧压接合体不完全沿着辊,其结果,也认为在轧压接合体的表面产生所述“敲击图案”。
目前,移动电子设备用的壳体要求优异的外观性能。在将轧压接合体加压成形为移动电子设备用的壳体时,如果所述“起伏”存在于轧压接合体的表面,那么难以将壳体的外观抛光为优异的镜面。也就是说,难以形成图像清晰度优异的外观。
另外,如果在轧压接合体的表面产生“起伏”,那么在其制造的最终阶段,存在通过将表面研削或研磨,可减少“起伏”的可能性。然而,如果研磨量增加,那么会出现生产性降低或成本增加的缺点。可设想在这样的情况下,将来要求简易且即时地解决产生在轧压接合体的表面的“起伏”的问题。
另一方面,以往,未揭示关于这样的轧压接合体的“起伏”的问题。
本发明人等着眼于这些问题,为了有助于制造外观性能更优异、且具有优异的镜面(图像清晰度)的成形品,完成了本发明。
也就是说,本发明是鉴于解决如上所述的问题作为一例而完成的,目的在于提供一种在制造将多个金属板通过轧压而接合的轧压接合体时,能够抑制表面的“起伏”的轧压接合体及其制造方法。
[解决问题的手段]
为了解决所述问题,本发明中的轧压接合体是(1)将第1金属层与第2金属层轧压接合的轧压接合体,且其特征在于:所述第1金属层的表面的算术平均起伏(Wa1)为0.01μm~0.96μm,最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm。
或者,为了解决所述问题,本发明中的另一轧压接合体是(2)将第1金属层与第2金属层轧压接合的轧压接合体,且其特征在于:在将所述第1金属层的表面镜面研磨直至算术平均粗糙度(Ra1)为1nm~30nm为止时的算术平均起伏(Wa1)为0.01μm~0.96μm,最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm。
此外,在所述(1)或(2)所记载的轧压接合体中,优选为(3)所述第2金属层的表面的算术平均起伏(Wa2)为0.01μm~1.0μm,最大高度起伏(Wz2)为0.2μm~6.0μm。
另外,在所述(1)~(3)中任一项记载的轧压接合体中,优选为(4)所述第1金属层的表面的算术平均起伏(Wa1)小于所述第2金属层的表面的算术平均起伏(Wa2)。
另外,在所述(1)~(4)中任一项记载的轧压接合体中,优选为(5)所述第1金属层的表面的最大高度起伏(Wz1)小于所述第2金属层的表面的最大高度起伏(Wz2)。
另外,在所述(1)~(5)中任一项记载的轧压接合体中,优选为(6)在所述第1金属层与所述第2金属层之间形成中间金属层。
另外,在所述(1)~(6)中任一项记载的轧压接合体中,优选为(7)所述第1金属层用于电子设备用壳体的外表面侧,所述第2金属层用于所述电子设备用壳体的内表面侧。
另外,在所述(1)~(7)中任一项记载的轧压接合体中,优选为(8)所述第1金属层及第2金属层分别由Fe、Ti、Ni、Al、Mg、Cu或以这些成分中的任一个为基础的合金组成。
另外,在所述(1)~(8)中任一项记载的轧压接合体中,优选为(9)所述第1金属层包括由SUS、或Ti、Ni或者这些成分中的任一个为基础的合金组成。
另外,在所述(6)~(9)中任一项记载的轧压接合体中,优选为(10)所述中间金属层由Fe、Ti、Ni、Al、Mg、Cu或以这些成分中的任一个为基础的合金组成。
进而,为了解决所述问题,本发明中的电子设备壳体(11)的特征在于,由所述(1)~(10)中任一项记载的轧压接合体组成,且将所述第1金属层设为外表面侧,将所述第2金属层设为内表面侧。
此时,在所述(11)记载的电子设备壳体中,优选为(12)外表面侧表面的算术平均粗糙度(Ra)为30nm以下。
进而,为了解决所述问题,本发明中的轧压接合体的制造方法是(13)将第1金属层与第2金属层轧压接合的轧压接合体的制造方法,且其特征在于包含:对所述轧压接合体进行形状修正的步骤;及所述形状修正后的通板步骤;在所述通板步骤中,通过将至少步骤终端侧的辊的外径设为200mm以上,获得所述第1金属层的表面的算术平均起伏(Wa1)为0.01μm~0.96μm且最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm的轧压接合体。
另外,为了解决所述问题,本发明中的另一轧压接合体的制造方法(14)是将第1金属层与第2金属层轧压接合的轧压接合体的制造方法,且其特征在于包含:对所述轧压接合体进行形状修正的步骤;及所述形状修正后的通板步骤;在所述通板步骤中,通过使所述轧压接合体中的所述第2金属层的表面首先接触于辊,获得所述第1金属层的表面的算术平均起伏(Wa1)为0.01μm~0.96μm且最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm的轧压接合体。
[发明的效果]
根据本发明的轧压接合体及其制造方法,可提供不仅加工性与散热性,而且抑制了表面的“起伏”的轧压接合体。本发明的轧压接合体利用其优异的特性,适宜用作例如具有漂亮的金属光泽及图像清晰度的移动电子设备的壳体。
附图说明
图1(a)是表示本实施方式中的轧压接合体1为2层构成的情况下的外观的示意图,(b)是表示本实施方式中的轧压接合体1为3层构成的情况下的外观的示意图。
图2是表示本发明的电子设备用壳体的一实施方式的立体图。
图3是表示在本实施方式中用来抑制起伏的方法的一例的图。
图4是表示在本实施例中获得起伏曲线的方法的图。
图5(a)是表示在本实施例中,镜面研磨前的起伏曲线的图。
图5(b)是表示在本实施例中,镜面研磨前的起伏曲线的图。
图6是表示在比较例中,镜面研磨前的起伏曲线的图。
图7是表示在实施例及比较例中,镜面研磨前的曲率分布的图。
图8(a)是表示在本实施例中,镜面研磨后的起伏曲线的图。
图8(b)是表示在本实施例及比较例中,镜面研磨后的起伏曲线的图。
图9是表示在实施例及比较例中,镜面研磨后的曲率分布的图。
图10是表示图像清晰度评估装置(测定面应变图案测定装置)的测定光学系统的外观的示意图。
图11是表示涉及实施例9及实施例10的起伏曲线的图。
图12是表示涉及实施例9及实施例10的曲率分布的图。
图13是表示涉及实施例11的起伏曲线的图。
图14是表示涉及实施例12的起伏曲线的图。
[符号的说明]
1 轧压接合体
2 线圈状轧压接合体
3 线圈状轧压接合体
10 第1金属层
20 第2金属层
110 轧压接合体
111 第1金属层
112 中间金属层
113 第2金属层
71 TV照相机
72 投影仪
73 样品
74 屏幕
8 电子设备用壳体
80 电子设备用壳体背面
81 电子设备用壳体侧面
A 电子设备用壳体背面的平面部。
具体实施方式
以下,一面参照图,一面对作为实施本发明的一例的实施方式进行说明。此外,图1及图4中的“RD”表示轧压方向,“TD”表示轧压垂直方向,“ND”表示轧压面法线方向。
<轧压接合体>
本实施方式中的轧压接合体的特征在于抑制其表面的“起伏”。此处,在本发明中所谓“起伏”,定义为包含根据JIS B 0601:2001所求出的算术平均起伏(Wa)及最大高度起伏(Wz)的概念。
如图1(a)所示,本实施方式中的轧压接合体1至少将第1金属层10与第2金属层20轧压接合而成。该轧压接合体1的特征在于,第1金属层10的表面(与接合界面相反侧的表面)中的算术平均起伏(Wa1)为0.01μm~0.96μm,最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm。
另外,在本实施方式中,将2层金属层(第1金属层与第2金属层)轧压接合的示例作为轧压接合体1进行说明,但本实施方式并不限定于该态样,也可以将3层以上的金属板轧压接合。也就是说,例如也可以为将第1金属层、第2金属层及第3金属层接合的3层轧压接合体。另外,在该情况下,第1金属层至第3金属层既可为分别不同种类的金属板,也可以为第1金属层与第3金属层是相同种类的金属板。
另外,也可以在轧压接合体1的最外表面(轧压接合体1的与界面相反侧的面),根据需要,只要不损及散热性或外观性,以耐腐蚀、抗氧化、防止变色等为目的设置公知的保护层。作为该保护层,也可以根据目的应用化学处理皮膜或铬酸盐皮膜等公知的各种表面处理皮膜。在该情况下,既可仅在第1金属层10侧的表面设置保护层,也可以仅在第2金属层20侧的表面设置保护层,也可以在两者的表面设置保护层。
为了实现如上所述表面性状,本实施方式中的轧压接合体1的轧缩率优选为40%以下,更优选为25%以下,进而更优选为15%以下。
该轧压接合体1的厚度并不特别限定,例示例如0.06mm~3.0mm等。其中,作为轧压接合体1的厚度的上限,更优选为2.2mm以下,进而更优选为1.5mm以下。另一方面,作为轧压接合体1的厚度的下限,在用作电子设备的壳体的情况下,优选为0.3mm以上,进而更优选为0.4mm以上。
此外,所谓本实施方式中的“轧压接合体的厚度”,是指将轧压接合体1上的任意的30点的厚度利用测微计等测定所得的测定值的平均值。
<第1金属层>
作为成为第1金属层10的金属板,适宜列举例如Fe、Ti、Ni、Al、Mg、Cu或以这些成分中的任一个为基础的合金等。其中,优选地例示例如不锈钢(SUS)、或Ti、Ni或者以这些成分中的任一个为基础的合金。
在第1金属层10为不锈钢的情况下,适宜例示SUS304、304L、316、316L、430及210等。在本实施方式中,特别由于为非磁性等,所以奥氏体系不锈钢优选,例如SUS304、304L、316及316L作为第1金属层10更优选。另外,从拉拔加工性的观点来看,第1金属层10优选为退火材(BA材)或1/2H材。
在第1金属层10为钛(Ti)的情况下,除了纯Ti以外,适宜使用Ti-Al系合金或Ti-Ni系合金,但并不限定于这些。
另外,在第1金属层10为铝(Al)的情况下,适宜使用纯铝板或铝合金板。其中,关于铝合金板,优选为使用含有超过1重量%的选自Mg、Mn、Si、Zn及Cu的至少1种的添加金属元素作为铝以外的金属元素的铝合金的板材,但并不限定于此。
另外,作为第1金属层10的厚度,并不特别限制,只要为例如0.01mm~0.6mm左右则适宜。其中,作为第1金属层10的厚度的下限,从在实施最终性的镜面研磨之后确保第1金属层10的厚度的观点来看,优选为0.045mm以上,进而更优选为0.05mm以上。另一方面,作为第1金属层10的厚度的上限,从轻量化或散热性的观点来看,优选为0.5mm以下,进而更优选为0.4mm以下。
此处,所谓本实施方式及下述实施例中的“镜面研磨”,是指利用例如例示为抛光研磨的公知的手法对研磨对象的表面行研磨,直至算术平均粗糙度(Ra1)成为1nm~30nm为止的表面处理。
此外,所谓本实施方式中的“第1金属层10的厚度”,是指取得轧压接合体1的截面的光学显微镜照片,在该光学显微镜照片中将任意的10点的第1金属层10的厚度测量所得的值的平均值。
另外,本实施方式的第1金属层10优选为其表面(外观面)中的算术平均起伏(Wa1)为0.01μm~0.96μm。更优选为0.6μm以下,进而优选为0.55μm以下,特别优选为0.25μm以下。第1金属层10的算术平均起伏(Wa1)是根据JIS B 0601:2001规格来算出。具体来说,是从第1金属层10中的TD方向的任意的位置上的基准长度的截面曲线将微细的构造(高频成分)去除的起伏曲线的算术平均。
进而,本实施方式的第1金属层10优选为其表面(外观面)的最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm。更优选为3.5μm以下,进而优选为2.8μm以下,特别优选为1.0μm以下。第1金属层10的最大高度起伏(Wz1)是根据JIS B 0601:2001规格来算出。具体来说,是在第1金属层10中的TD方向的任意的位置中,从在RD方向取基准长度时的截面曲线将微细的构造(高频成分)去除的起伏曲线中,将山的高度与谷的深度相加的值。
在本实施方式中,通过将第1金属层10的算术平均起伏(Wa1)及最大高度起伏(Wz1)以所述方式规定,获得如以下的效果。
也就是说,本实施方式中的轧压接合体1可应用于智能手机等移动电子设备用的加压成形零件、壳体等。在该情况下,如果将第1金属层10设为壳体的外表面侧那么可获得优异的外观性,尤其在对壳体的外表面实施镜面研磨后,可获得优异的图像清晰度。
在第1金属层10的算术平均起伏(Wa1)超过0.96μm的情况下,由于实施镜面研磨之后的图像清晰度降低,所以不优选。
另一方面,在第1金属层10的算术平均起伏(Wa1)未达0.01μm的情况下,图像清晰度不佳。
另外,制作轧压接合体1之前的作为原板的第1金属层10的算术平均起伏(Wa1)为0.04μm左右,制作轧压接合体1之后,在技术上或成本上难以使该算术平均起伏(Wa1)未达0.01μm,所以在本实施方式中将第1金属层10的算术平均起伏(Wa1)规定为0.01μm~0.96μm。
进而,关于使本实施方式的第1金属层10的表面(外观面)的最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm的理由是,在最大高度起伏(Wz1)未达0.2μm的情况下,与所述相同,由于与制作轧压接合体1之前的原板所具有的起伏的关系,所以技术上、成本上困难。
另一方面,如果最大高度起伏(Wz1)超过5.0μm,那么在对第1金属层10的表面(外观面)实施镜面研磨后图像清晰度降低,所以不优选。
本实施方式的轧压接合体可在对移动电子设备用的壳体等加压加工之后,对外表面实施镜面研磨。而且,在实施了镜面研磨的壳体等中,当然为优选为表面的起伏较少的状态。
因此,在本实施方式中,在轧压接合体的状态(对壳体等加压加工之前的状态)中,测试性地实施了镜面研磨。而且,通过规定在实施了镜面研磨之后的轧压接合体的第1金属层10的表面的起伏,模拟性地制作出在对壳体等加压加工并实施了镜面研磨之后的表面的起伏优选的状态。
也就是说,在本实施方式中,在将所述第1金属层的表面镜面研磨为算术平均粗糙度(Ra1)为1nm~30nm的情况下,优选为算术平均起伏(Wa1)为0.01μm~0.96μm,最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm。此外,算术平均粗糙度(Ra)是根据JIS B 0601:2001来求出。
在以轧压接合体的状态模拟性地实施了镜面研磨的情况下,通过使其第1金属层的表面的起伏为所述数值范围,可获得优选的图像清晰度。
此处,作为使对轧压接合体的第1金属层10侧实施的镜面研磨的表面粗糙度(算术表面粗糙度Ra)为1nm~30nm的理由如以下所述。也就是说,鉴于对壳体等加压加工之后实施的镜面研磨时的表面粗糙度(算术表面粗糙度Ra),对获得良好的镜面外观的数值条件性地进行规定。
此外,作为所述镜面研磨的方法,也可以使用抛光研磨等机械研磨、电解研磨、化学研磨、将这些研磨组合的复合研磨的任一个方法。
<第2金属层>
与所述第1金属层10轧压接合的第2金属层20既可包括与第1金属层10种类不同的金属材料,也可以包括相同种类的金属材料。在本实施方式中,在第2金属层20为与第1金属层10不同种类的金属材料的情况下,例如,通过使具有热导率高于第1金属层10(或比重比第1金属层轻)的金属为第2金属层20,从而在对智能手机等移动电子设备的壳体应用本实施方式的轧压接合体1的情况下,能够形成散热性较好的(轻量的)壳体。
作为本实施方式中的成为第2金属层20的金属板,可例示例如Fe、或Ti、Ni、Al、Mg、Cu、或者以这些与Fe的任一个为基础的合金等。其中,由于轻量且为非磁性,所以铝板或铝合金板适宜作为第2金属层20。
此外,只要为可满足第1金属层10的表面性状的必要条件的材料,且为可满足作为移动电子设备的壳体时所要求的外观特性的材料,则也可以将作为成为第1金属层10的金属板而例示的金属与作为成为第2金属层20的金属板而例示的金属替换表面背面而形成轧压接合体(例如,能够形成使第1金属层10为铝,使第2金属层20为不锈钢的轧压接合体)。
其中,关于铝合金板,优选为使用含有超过1重量%的选自Mg、Mn、Si、Zn及Cu的至少1种的添加金属元素作为铝以外的金属元素的铝合金的板材。
作为这样的铝合金,例如可使用JIS中规定的Al-Cu系合金(2000系)、Al-Mn系合金(3000系)、Al-Si系合金(4000系)、Al-Mg系合金(5000系)、Al-Mg-Si系合金(6000系)及Al-Zn-Mg系合金(7000系)。其中,从加压成形性、强度、耐腐蚀性的观点来看,优选为3000系、5000系、6000系及7000系的铝合金,如果进而鉴于成本那么更优选为5000系的铝合金,在该情况下也可以含有0.3重量%以上的Mg。
本实施方式的第2金属层20优选为其表面(与接合界面相反侧的表面)中的算术平均起伏(Wa2)为0.01μm~1.0μm。进而,本实施方式的第2金属层20优选为其表面的最大高度起伏(Wz2)为0.2μm~6.0μm。此外,所述算术平均起伏(Wa2)及最大高度起伏(Wz2)是根据JISB 0601:2001标准来算出的情况与所述第1金属层10的情况相同。
在本实施方式中,将第2金属层20的算术平均起伏(Wa2)及最大高度起伏(Wz2)以所述方式规定的理由如以下所述。
也就是说,在将本实施方式中的轧压接合体1应用于移动电子设备用的壳体等,且第2金属层20为壳体的内表面的情况下,算术平均起伏(Wa2)及最大高度起伏(Wz2)不直接干预外观面。然而,在要求目前的移动电子设备用的壳体的轻量化的情况下,轧压接合体的厚度也逐渐变薄。而且,在轧压接合体为薄壁,且对它加压成形而形成壳体的情况下,成为内表面侧的第2金属层20的起伏有时也影响作为外观面的第1金属层10的表面的起伏。另外,在轧压接合体1的制造步骤中,在沿着辊面的通板步骤时,存在第2金属层20的起伏影响第1金属层10的起伏的可能性。
由于这样的理由,在本实施方式中,优选为以所述方式规定第2金属层20的算术平均起伏(Wa2)及最大高度起伏(Wz2)。
使第2金属层20的算术平均起伏(Wa2)及最大高度起伏(Wz2)为所述范围是因为,制作轧压接合体1之前的作为原板的第2金属层20的算术平均起伏(Wa2)及最大高度起伏(Wz2)为所述规定程度,难以在形成轧压接合体1时设为所述规定以下。
另一方面,在第2金属层20的算术平均起伏(Wa2)及最大高度起伏(Wz2)超过所述范围的情况下,即便使第2金属层20为成形品的内表面侧,也可对外观面的图像清晰度带来影响,所以不优选。
此外,第1金属层10的表面的算术平均起伏(Wa1)优选为小于第2金属层20的表面的算术平均起伏(Wa2)。
另外,同样地,第1金属层10的表面的最大高度起伏(Wz1)优选为小于第2金属层20的表面的最大高度起伏(Wz2)。
其次对第2金属层20的厚度进行说明。
本实施方式的轧压接合体1中第2金属层20的厚度优选为与第1金属层10相同的厚度或比第1金属层10厚。
作为该第2金属层20的厚度,并不特别限制,但在铝合金板的情况下,只要为例如0.05mm~2.5mm左右则适宜。
其中,作为第2金属层20的厚度的下限,从轧压接合体1的加工性的观点来看优选为0.1mm以上,如果也鉴于机械性强度那么更优选为0.2mm以上。另一方面,作为第2金属层20的厚度的上限,从轻量化或成本的观点来看优选为1.7mm以下,进而优选为1.1mm以下。
此外,该第2金属层20的厚度是利用与所述第1金属层10的厚度相同的手法来测量。
<中间金属层>
在图1(a)中,表示第1金属层与第2金属层直接接触的示例而对本实施方式进行了说明,但在本实施方式中第1金属层与第2金属层也可以不直接接触,也可以在第1金属层与第2金属层之间形成着其它的层。
也就是说,本实施方式的轧压接合体1并不限定于2层构成,也可以为3层以上的构成。以下,参照图1(b)对本实施方式的轧压接合体1为3层构成的示例进行说明。
如图1(b)所示,本实施方式的轧压接合体也可以为3层构成的轧压接合体110。在该情况下,轧压接合体110具有第1金属层111、中间金属层112、及第2金属层113。而且,轧压接合体110是在中间金属层112的单面设置着第1金属层111,在中间金属层112的与第1金属层111相反侧的面形成着第2金属层113。也就是说,以中间金属层112为中心,形成第1金属层111与第2金属层112,成为三明治状。
在该情况下,第1金属层111、中间金属层112、第2金属层113的各者既可为相同种类的金属,也可以为不同种类的金属。另外,也可以为第1金属层111与第2金属层113为相同种类的金属,中间金属层112为不同种类的金属。作为能够应用作中间金属层112的金属的种类,与能够应用作上述第1金属层或第2金属层的金属的示例相同。
图1(b)所示的轧压接合体110的第1金属层111的算术平均起伏(Wa11)及最大高度起伏(Wz11)优选为与图1(a)所示的2层构成的情况下的算术平均起伏(Wa1)及最大高度起伏(Wz1)相同的值。
另外,图1(b)所示的轧压接合体110的第2金属层113中的算术平均起伏(Wa13)及最大高度起伏(Wz13)优选为与图1(a)所示的2层构成的情况下的算术平均起伏(Wa2)及最大高度起伏(Wz2)相同的值。
另外,在图1(b)所示的轧压接合体110中,第1金属层111与第2金属层113的厚度只要分别为例如0.01mm~0.6mm左右则适宜。其中,作为厚度的下限,优选为0.045mm以上,进而更优选为0.05mm以上。另一方面,作为厚度的上限,优选为0.5mm以下,进而更优选为0.4mm以下。
另外,在图1(b)所示的轧压接合体110中,作为中间金属层的厚度的下限,优选为0.1mm以上,更优选为0.2mm以上。另一方面,作为厚度的上限,优选为1.7mm以下,进而优选为1.1mm以下。
<壳体>
本实施方式的轧压接合体1中,较理想的是将所述第1金属层10用于电子设备用壳体的外表面侧,将第2金属层20用于电子设备用壳体的内表面侧。
更具体来说,在将轧压接合体1用作智能手机等移动电子设备的壳体(外装盒体)的情况下,在覆盖电路或电源等的内表面侧配置第2金属层20,并且在成为外观的外表面侧配置第1金属层10。
此外,在使用本实施方式的轧压接合体110来制作电子设备用壳体的情况下,在内表面侧配置第2金属层113,并且在外表面侧配置第1金属层111。
由此,利用轻量且散热性较高的第2金属层20,将由所述电路或电源产生的热有效率地扩散。另一方面,利用抑制了表面的起伏的第1金属层10,即便实施了例如镜面研磨也能够维持漂亮的外观性。
<电子设备用壳体>
其次,使用图对包括本实施方式的轧压接合体1的电子设备用壳体进行说明。
图2表示将本实施方式的轧压接合体1加工而制造的电子设备用壳体8的一例。图2所示的电子设备用壳体8是将轧压接合体1以第1金属层10成为外表面侧的方式加压成形为所期望的形状之后,对其外表面侧进行镜面研磨而制造。也就是说,第2金属层20成为电子设备用壳体的内表面侧。
此外,图2所示的电子设备用壳体8是以至少在背面80及侧面81包含本实施方式的轧压接合体1的方式加工的示例。然而,在将本实施方式的轧压接合体1加工为电子设备用壳体的情况下,并不仅限定于图2所示的构造。例如,既可将本实施方式的轧压接合体1应用于电子设备用壳体的外框(侧面、顶面及底面或其一部分),也可以对电子设备用壳体的内部的框架应用本实施方式的轧压接合体1。在该情况下,电子设备用壳体的背面也可以为玻璃或树脂。
此处,所谓背面80,是指电子设备的与显示部(显示器)相反侧的面。此外,也可以为了提高强度或取得电接地的目的等,在壳体背面的内侧积层与轧压接合体不同的金属材料或塑料材料等。
关于电子设备用壳体8,如图2所示,例如成为壳体背面80的平面部A(例如50mm×100mm)的起伏对电子设备用壳体甚至电子设备整体的外观性带来较大影响。也就是说,平面部A的起伏越小,则电子设备的外观性越良好。
因此,在本实施方式的轧压接合体中,以如上所述控制起伏,提高电子设备用壳体甚至电子设备整体的外观性为课题。
此外,关于电子设备用壳体的外表面侧表面的镜面研磨,优选为算术平均粗糙度(Ra)为30nm以下。此外,算术平均粗糙度(Ra)是根据JIS B 0601:2001来求出。
作为这样的镜面研磨的方法,也可以使用抛光研磨等机械研磨、电解研磨、化学研磨、将这些研磨组合的复合研磨的任一个方法。此外,镜面研磨作为其前步骤并不妨碍研削加工。
另外,成为内表面侧的第2金属层20有时也以收容、固定电路基板等或进一步轻量化等为目的而被切削加工。
将本实施方式的轧压接合体1成形加工而制造出的电子设备用壳体的平坦部分的厚度为0.2mm~1.7mm,优选为0.3mm~1.2mm,更优选为0.3mm~1mm。
其中,第1金属层10的厚度在例如为不锈钢的情况下,为0.045mm~0.5mm,优选为0.045mm~0.4mm,更优选为0.045mm~0.3mm。
另一方面,第2金属层20的厚度在例如为铝合金的情况下,为0.1mm~1.2mm,优选为0.1mm~0.8mm,更优选为0.2mm~0.8mm。
此外,包括本实施方式的轧压接合体1的电子设备用壳体并不限定于将其外表面侧镜面研磨,也可以对外表面侧实施喷砂或毛丝面加工等加饰加工。
本实施方式的轧压接合体1通过具有所述构成,可获得如意料的加饰效果。
此外,也可以不实施所述加饰加工而直接使用轧压接合体1的第1金属层的表面。
另外,在这样的电子设备用壳体的外表面侧的表面,根据所期望,以防止着色或附着指纹、或防止损伤等为目的设置公知的涂布层。
此外,在所述涂布层为如蒸镀皮膜的纳米级别的极薄的膜的情况下,即便测定壳体表面的起伏,也成为与上述轧压接合体表面的起伏实质上同等的值。
<轧压接合体的制造方法>
利用本实施方式的制造方法而制造出的轧压接合体1是将所述第1金属层10与第2金属层20轧压接合的,其中,其特征在于,第1金属层10的表面的算术平均起伏(Wa1)为0.01μm~0.96μm,最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm。
作为将第1金属层10与第2金属层20轧压接合的方法,可采用如以下的公知的接合方法。
首先,冷轧接合法是对第1金属层10与第2金属层20的接合面实施刷研磨等,使两者重叠进行冷轧而接合之后,实施退火处理获得轧压接合体的方法。冷轧的步骤也可以分多阶段进行,另外也可以在退火处理后实施调质轧压。在该方法中,作为最终性的轧缩率以20~90%的范围轧压接合。
此外,在利用冷轧接合法制造的情况下,考虑所述轧缩率,原板的厚度优选为如以下的方式设定。
也就是说,第1金属层10的厚度为0.0125mm~6mm,优选为0.056mm~5mm,更优选为0.063mm~4mm。
另外,第2金属层20的厚度为0.063mm~25mm,优选为0.13mm~17mm,更优选为0.25mm~11mm。
其次,在温轧接合法中,同样地对第1金属层10与第2金属层20的接合面实施刷研磨等之后,将两者加热至200~500℃进行温轧,接合。在该方法中,以最终性的轧缩率15~40%左右进行轧压接合。
在利用温轧接合法制造的情况下,考虑所述轧缩率,原板的厚度优选为如以下的方式设定。
也就是说,第1金属层10的厚度为0.012mm~1mm,优选为0.053mm~0.83mm,更优选为0.059mm~0.067mm。
另外,第2金属层20的厚度为0.059mm~4.2mm,优选为0.19mm~2.8mm,更优选为0.24mm~1.8mm。
进而,对表面活化接合法进行说明。此外,作为可抑制轧压接合体1的表面的起伏的轧压接合方法,更优选为该表面活化接合法。
以下,关于表面活化接合法,按照(A)对所述第1金属层10及第2金属层20的相互的接合面进行表面处理的步骤,(B)将经过表面处理的表面彼此以特定的轧缩率压接而接合的步骤,(C)在特定的温度环境下进行分批退火或连续退火的步骤的顺序进行说明。
(A)作为对所述第1金属层10及第2金属层20的相互的接合面进行表面处理的步骤,适宜为例如溅镀蚀刻。该溅镀蚀刻处理例如以如下方式进行。
也就是说,首先,作为宽度100mm~600mm左右的长条线圈准备成为第1金属层10的第1金属板及成为第2金属层20的第2金属板,使该第1金属板及第2金属板分别为地线接地的一个电极。
然后,对与被绝缘支持的另一个电极之间施加1MHz~50MHz的交流而产生辉光放电,使由该辉光放电产生的等离子中露出的电极的面积为另一个电极的面积的1/3以下而进行溅镀蚀刻处理。此外,在溅镀蚀刻处理中,地线接地的电极采取冷却辊的形状防止部件的温度上升。
在该溅镀蚀刻处理中,通过在真空下对金属板的接合的面利用非活性气体溅镀,而将表面的吸附物去除并且将该表面的氧化物层的一部分或全部去除。作为该非活性气体,也可以应用例如氩、氖、氙、氪等或包含这些中的至少1种的混合气体。
另外,溅镀蚀刻的处理条件能够根据金属板的种类等而适当调整,例如也可以在真空下以100W~10kW的等离子输出、线速度0.5m/分~30m/分左右进行。作为此时的优选的真空度,可例示例如1×10-5Pa~10Pa左右。
其次,对(B)将经过表面处理的表面彼此以特定的轧缩率轧压而接合的步骤进行说明。
经过如上所述的溅镀蚀刻的第1金属板及第2金属板的表面彼此的轧压可利用例如辊轧压来进行。该辊轧压的轧压线负载并不特别限定,例如也可以设定为0.1tf/cm~10tf/cm的范围进行。例如,在轧压辊的辊直径为100mm~250mm时,辊轧压的轧压线负载更优选为0.1tf/cm~3tf/cm,进而优选为0.3tf/cm~1.8tf/cm。
此外,关于由辊轧压而进行的接合,从防止氧向板表面的再吸附等的观点来看,优选为在非氧化环境中,例如真空中或Ar等非活性气体环境中进行。
另外,作为第1金属板及第2金属板的表面彼此的轧压中的特定的轧缩率,可根据轧压接合体1的用途而设定为各种,例如,在本实施方式中,作为轧压接合体1的轧缩率可例示25%以下,优选为15%以下,进而优选为10%以下等的条件。
根据表面活化接合法,轧压接合过程中的起伏的产生较少,所以适宜作为轧压接合体1的接合方法。
另外,作为其它的轧缩率的示例,关于第2金属板的轧缩率,可根据轧压接合体1的用途而设定为各种,为了抑制起伏越接近0%越优选。另一方面,为了兼顾第1金属板与第2金属板的接合力,例如在第2金属板为铝合金板的情况下可例示5%以上且18%以下。
另一方面,关于第1金属板的轧缩率的下限,为了抑制起伏越接近0%越优选。另一方面,为了提高第1金属板与第2金属板的接合力,可例示优选为0.5%以上,更优选为2%以上。另外,关于第1金属板的轧缩率的上限,可例示优选为10%以下,更优选为8%以下。
考虑所述轧缩率,表面活化接合法中的原板的厚度优选为如以下的方式设定。
也就是说,第1金属层10的厚度为0.01mm~0.8mm,优选为0.045mm~0.67mm,更优选为0.05mm~0.053mm。
另外,第2金属层20的厚度为0.05mm~3.3mm,优选为0.1mm~2.3mm,更优选为0.2mm~1.5mm。
其次,对(C)在特定的温度环境下进行分批退火或连续退火的步骤进行说明。
由所述轧压接合而获得的轧压接合体1也可以根据需要,进而进行热处理。利用该热处理,可将第1金属层10与第2金属层20的界面的应变去除,从而可进而提高界面的密接性。另外,例如在第2金属层20为铝合金层的情况下,可兼顾退火,所以也将该热处理适当称为“退火”。
关于所述的热处理(退火)温度可例示如下条件等,即,在例如包括不锈钢层与铝合金层的情况下,当进行分批退火时例如可将轧压接合体1的温度加热至200℃~370℃,当进行连续退火时例如将轧压接合体1的温度加热至300~800℃。在该热处理中,在第2金属层20为铝合金层的情况下,第1金属层10(例如不锈钢层)中所含的金属元素(例如在不锈钢层的情况下为Fe、Cr、Ni)热扩散至第2金属层20。此外,第1金属层10中所含的金属元素与第2金属层20中所含的金属元素也可以相互热扩散。
此外,热处理(退火)的时间可根据是分批还是连续的形式或轧压接合体1的尺寸而适当设定。作为一例,在分批处理的情况下,也可以为在轧压接合体1成为所述目标温度之后仅均热保持0.5~10小时。另一方面,在连续处理的情况下,也可以为在轧压接合体1成为所述目标温度之后仅均热保持20秒~5分钟。
以上,以轧压接合体为第1金属层与第2金属层的2层构成的情况为例对本实施方式的轧压接合体的制造方法进行了说明。此外,即便轧压接合体为在第1金属层与第2金属层之间具有中间金属层的3层构成,也能够与所述相同地制造。在该情况下,也可以首先在将第1金属层与中间金属层接合之后,接合第2金属层,也可以首先在将中间金属层与第2金属层接合之后,接合第1金属层。另外,也可以为将第1金属层、中间金属层、第2金属层同时接合的方法。
在本实施方式的轧压接合体1的制造方法中,特别优选为在将第1金属板及第2金属板接合之后,进而经过以下的“形状修正步骤”及“通板步骤”。此外,该“形状修正步骤”及“通板步骤”即便在第1金属板及第2金属板的接合方法为冷轧接合法、温轧接合法、表面活化接合法的任一种方法中都适宜应用。
首先对“形状修正步骤”进行说明。由所述轧压接合而获得的轧压接合体1有时起因于不同种类金属间的特性的差异等而在加工后产生翘曲。因此,为了矫正该翘曲,而进行通过例如也被称为张力平整机的流水线的步骤。
更具体来说,使由轧压接合而获得的轧压接合体1在例如RD方向一面施加特定的张力一面与沿着RD方向排列的矫正用辊接触一面通过。
此时,在轧压接合体1与矫正用辊接触并通过时,在与由所述轧压接合产生的翘曲的方向相反的方向上以轧压接合体1翘曲的方式通过矫正用辊上,进而在下一个辊中在由所述轧压接合产生的翘曲的方向上以轧压接合体1翘曲的方式通过矫正用辊上。这样连续性地重复使轧压接合体1的翘曲反转,而矫正所述轧压接合体1的翘曲。
此外,经过形状修正步骤的轧压接合体通常卷绕为线圈状。
其次,一面参照图3一面对“通板步骤”进行说明。图3是表示在所述形状修正之后进行的作为包含通板步骤的步骤的一例的反复卷绕步骤的示意图。
形状修正后的轧压接合体如上所述,通常卷绕为线圈状而加以保管。然后,在出货前,必须根据搬入目的地的制造流水线,反复卷绕线圈状的轧压接合体,或根据情况将轧压接合体切断而切出等。另外,也有时必须根据搬入目的地的制造流水线,变更例如线圈的芯的种类或直径。
在以这样的目的进行的接着形状修正步骤之后的后续步骤中,像图3所示的反复卷绕步骤一样,包含通过单个或多个辊之间的“通板步骤”。在本实施方式中,以下以反复卷绕步骤为例进行说明。
在该反复卷绕步骤中,如图3所示,从线圈状轧压接合体2拉出带状的轧压接合体1,经过具备第一辊31、第二辊32及第三辊33的通板设备而反复卷绕为所期望的线圈直径的线圈状轧压接合体3。此外,在图3的示意图中,反复卷绕步骤的辊数设为所述3根,但并不限定于此,也可以根据通板设备的大小来变更辊数。
在本实施方式的反复卷绕步骤中,至少成为线圈状轧压接合体3之即将卷绕之前的辊(在图3中为第三辊33)优选为外径为200mm以上的辊。此外,所述外径的上限由通板设备的大小或辊轴间距离来规定。另外,适宜为也可以使所有辊的外径为200mm以上。
另外,从线圈状轧压接合体2拉出的轧压接合体1接触于最初的辊(在图3中为第一辊31)的面优选为在使轧压接合体为壳体的情况下不成为外观的面(在图3中为第2金属层20侧)。接着,以第1金属层10侧接触于第二辊32,进而第2金属层20侧接触于第三辊33的方式通过。
这样,在本实施方式中,其特征在于,在所述形状修正步骤后的通板步骤中,使轧压接合体1中的第2金属层20的表面首先接触于第一辊31,或者使所使用的辊中至少步骤终端侧(即将卷绕之前)的辊的外径为200mm以上。
由此,在通板中产生新的起伏的情况得到抑制,可在使形状修正的步骤后的第1金属层10的表面的算术平均起伏(Wa1)维持为0.01μm~0.96μm且使最大高度起伏(Wz1)维持为0.2μm~5.0μm的状态下通过。
根据以上步骤,可获得本实施方式的轧压接合体1。所获得的轧压接合体1可使用于应用于智能手机或笔记本电脑等移动电子设备、PC等各种电子设备、汽车等输送设备用电子部件、及家电用电子部件等的外壳、壳体、盒体。进而,所获得的轧压接合体也可以作为各种的加强部件、散热、电磁波屏蔽等功能性部件而加以利用。
<实施例>
以下列举实施例对本发明具体地进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
<实施例1>
利用表面活化接合法准备不锈钢板与铝合金板的轧压接合体(厚度:0.96mm)。首先,使用厚度0.25mm的不锈钢板(SUS304)作为成为第1金属层10的金属板,使用厚度0.8mm的铝合金板(A5052)作为第2金属层20。对SUS304与A5052实施溅镀蚀刻处理。关于SUS304的溅镀蚀刻,是在0.1Pa下、等离子输出700W、13分钟的条件下实施,关于A5052的溅镀蚀刻,是在0.1Pa下、等离子输出700W、13分钟的条件下实施。
将溅镀蚀刻处理后的SUS304与A5052在常温下以轧压辊直径130~180mm、轧压线负载1.9tf/cm~4.0tf/cm的加压力利用辊压接而接合,获得SUS304与A5052的轧压接合体。对该轧压接合体,以300℃、2小时的条件进行分批退火。
在所获得的轧压接合体中,不锈钢层的厚度为0.24mm,铝合金层的厚度为0.72mm。
接着,为了将轧压接合体的翘曲去除,使用张力平整机对轧压接合体实施形状修正,利用切条机(slitter)与RD方向平行地切断为2条之后,将轧压接合体卷绕为线圈状。
如图4所示,从轧压接合体切出50mm×100mm的板作为样品,在铝合金板侧的任意的5处(n6~n10),使用触针式粗糙度计(东京精密制造,surfcom1400D-3DF)获得起伏曲线。测定方向设为轧压(RD)方向。
另外,虽省略图示,但关于不锈钢板10侧,也与所述相同地根据在任意的5处(n1~n5)使用触针式粗糙度计(东京精密制造,surfcom1400D-3DF)测定出的测定曲线依次以临界值进行过滤而获得截面曲线或起伏曲线。
此外,触针式粗糙度计的测定条件根据JIS B 0601:2001,如以下所述。
拾取器:标准拾取器
测定类别:滤波中心线起伏测定
测定长度:40.0mm
临界波长:2.5~25mm
测定速度:0.3mm/s
临界类别:高斯
倾斜修正:最小平方曲线修正
图5(a)表示由实施例1中的触针式粗糙度计所获得的测定结果。
<实施例2>
将轧压接合体利用切条机与RD方向平行地切断为2条之后,使用具备外径200mm的辊的反复卷绕装置,进行从线圈状的轧压接合体向其它线圈的反复卷绕。此时,使铝合金侧接触于最初的辊。除此以外与实施例1相同地获得样品。
图5(a)表示由该实施例2中的触针式粗糙度计所获得的测定结果。
<实施例3>
在形状修正之后,通过焙烤(Shirring)装置,使轧压接合体向RD方向每300mm切断为片状,除此以外与实施例1相同地获得样品。
所述焙烤装置具备多个外径50mm的辊,且仅终端侧的辊的外径为200mm。
图5(a)表示由该实施例3中的触针式粗糙度计所获得的测定结果。
<实施例4>
使用冷轧接合方法准备不锈钢板与铝合金板的轧压接合体(厚度:1.00mm)。不锈钢层的厚度为0.29mm,铝合金层的厚度为0.73mm。从该轧压接合体切出50mm×100mm的板作为样品,利用与实施例1相同的方法,利用触针式粗糙度计进行测定而获得起伏曲线。
图5(a)表示由该实施例4中的触针式粗糙度计所获得的测定结果。
<实施例5>
使用冷轧接合方法准备不锈钢板与铝合金板的轧压接合体(厚度:0.6mm)。不锈钢层的厚度为0.16mm,铝合金层的厚度为0.44mm。从该轧压接合体切出50mm×100mm的板作为样品,利用与实施例1相同的方法,利用触针式粗糙度计进行测定而获得起伏曲线。
图5(b)表示由该实施例5中的触针式粗糙度计所获得的测定结果。
<实施例6>
使用冷轧接合方法准备不锈钢板与铝合金板的轧压接合体(厚度:0.55mm)。不锈钢层的厚度为0.11mm,铝合金层的厚度为0.42mm。从该轧压接合体切出50mm×100mm的板作为样品,利用与实施例1相同的方法,利用触针式粗糙度计进行测定而获得起伏曲线。
图5(b)表示由该实施例6中的触针式粗糙度计所获得的测定结果。
<实施例7>
使用冷轧接合方法准备不锈钢板与铝合金板的轧压接合体(厚度:0.4mm)。不锈钢层的厚度为0.2mm,铝合金层的厚度为0.2mm。从该轧压接合体切出50mm×100mm的板作为样品,利用与实施例1相同的方法,利用触针式粗糙度计进行测定而获得起伏曲线。
图5(b)表示由该实施例7中的触针式粗糙度计所获得的测定结果。
<实施例8>
使用温轧接合法准备不锈钢板与铝板(A1100)的轧压接合体(厚度:1.0mm)。不锈钢层的厚度为0.27mm,铝层的厚度为0.73mm。从该轧压接合体切出50mm×100mm的板作为样品,利用与实施例1相同的方法,利用触针式粗糙度计进行测定而获得起伏曲线。
图5(b)表示由该实施例8中的触针式粗糙度计所获得的测定结果。
<比较例1>
将轧压接合体利用切条机与RD方向平行地切断为2条之后,使用具备外径50mm的辊的反复卷绕装置,进行从线圈状的轧压接合体向其它线圈的反复卷绕。此时,使不锈钢侧接触于最初的辊。除此以外与实施例2相同地获得样品。
图6表示由该比较例1中的触针式粗糙度计所获得的测定结果。
<镜面研磨前的外观评估>
对实施例1~8及比较例1中的样品的各者,以如下方式对可利用目视确认的起伏的状态进行评估。
(评估内容)
◎…可观察到的起伏极少,适宜实用。
〇…可观察到的起伏较少,适宜实用。
△…可观察到的起伏稍多,但能够实用。
×…可观察到的起伏较多,不适合实用。
表1表示由以上的实施例1~8及比较例1中测定出的镜面研磨前的起伏曲线所获得的各数值。
<镜面研磨前的图像清晰度评估>
使用如图10所示的面应变图案测定装置(装置名:SurfRiDY-kit,JFE TechnoResearch制造),对实施例1、2、4、8及比较例1中的各样品的不锈钢整个面测定轧压方向的倾斜角分布。此外,各样品的尺寸设为25mm×100mm~50mm×100mm。基于所获得的倾斜角分布,针对样品表面内的1800mm2以上且5000mm2以下的任意的范围向曲率分布转换,求出曲率分布的标准偏差、最大值、最小值、最大值与最小值的差分所得的绝对值及曲率分布图。此外,关于实施例2、4及比较例1,由于表面的镜面性较低所以难以测定倾斜角分布,所以在涂布机器油之后实施倾斜角分布测定。
此外,倾斜角分布的测定条件如以下所述。
<整体观察条件>
图案P的投影宽度Wp:480mm
屏幕-样品距离Dss:740mm
样品-照相机距离Dsc:740mm
照相机高度Hc:215mm
照相机中央视野宽度Wc(未图示):125mm
<照相机观察条件>
照相机:单色CCD
透镜:f=28mm、F22
摄像周期:30fps
另外,以下表示对曲率分布的解析方法。
首先,根据各样品表面的倾斜角分布使用下述转换、显示条件算出曲率分布A。其次,使所述曲率分布A以±60像素的范围平滑化,制成曲率分布B。然后,根据曲率分布A与曲率分布B的差分来制成将材料表面的低频成分去除后的曲率分布C。根据该曲率分布C来评估图像清晰度。
<转换、显示条件>
面应变:gra/曲率
扩大率:85%
微分宽度:1mm
移动平均宽度:±1像素
显示增益:8
负/正:正
表1表示以上的实施例1~8及比较例1中测定出的镜面研磨前的实施例1、2、4、8、比较例1的图像清晰度评估。另外,图7表示曲率分布图。
[表1]
Figure BDA0001598245360000221
如所述表1及图7所示,本实施方式中的轧压接合体在镜面研磨前起伏也较小,表现出优异的图像清晰度。该情况意味着轧压接合体的表面的歪曲较小,表现出优异的外观性。
另一方面,比较例1的轧压接合体在镜面研磨前的图像清晰度评估中,如表1所示,曲率分布的最大值与最小值的绝对值(|最大值-最小值|)的值成为4000(μrad/mm)以上,外观性尚存在问题。
此外,所述实施方式与各实施例在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变形。
<镜面研磨后的起伏>
关于实施了所述镜面研磨的样品中,实施例1~4、6及8、以及比较例1,与实施例1相同地利用触针式粗糙度计获得截面曲线及起伏曲线。图8(a)及图8(b)表示这些曲线。另外,表2表示根据这些曲线所获得的各数值。
此外,在求出算术平均粗糙度(Ra1)及最大高度粗糙度(Rz)时,将触针式粗糙度计的测定条件根据JIS B 0601:2001,设为如以下所述。
拾取器:标准拾取器
测定类别:粗糙度测定
测定长度:0.4mm
临界值
λs:2.5μm
λc:0.08mm
测定速度:0.3mm/s
临界类别:高斯
倾斜修正:最小平方曲线修正
<镜面研磨后的外观评估>
将实施例1、2、4、6及比较例1中的样品分别利用由钻石浆料而进行的抛光研磨实施镜面研磨之后,分别照射光源,利用目视确认其照射情况及歪曲情况,以如下方式进行评估。
(评估内容)
◎…像的歪曲极少,适宜实用。
〇…像的歪曲较少,适宜实用。
△…像的歪曲稍多,但能够实用。
×…像的歪曲较多,不适合实用。
表2表示由已经测定的镜面研磨后的起伏曲线所获得的各数值及镜面研磨后的粗糙度。
<镜面研磨后的图像清晰度评估>
对所述镜面研磨后的实施例1、2、3、4、6、8及比较例1中的各样品的不锈钢整个面,与镜面研磨前的实施例1相同地使用面应变图案测定装置(装置名:SurfRiDY-kit,JFETechno Research制造)测定轧压方向的倾斜角分布。此外,将各样品的尺寸设为50mm×100mm。基于所获得的倾斜角分布,针对样品表面内的1800mm2以上且5000mm2以下的任意的范围,利用与镜面研磨前的实施例1相同的方法向曲率分布转换,求出曲率分布的标准偏差、最大值、最小值、最大值与最小值的差分所得的绝对值及曲率分布图。表2表示测定出的镜面研磨后的实施例1、2、3、4、6、8、比较例1的图像清晰度评估。另外,图9表示曲率分布图。
[表2]
Figure BDA0001598245360000231
Figure BDA0001598245360000241
如表2及图9所示,本实施方式中的轧压接合体即便在镜面研磨后起伏也较小,表现出优异的图像清晰度。该情况意味着轧压接合体的表面的歪曲较小,表现出优异的外观性。
另一方面,比较例1的轧压接合体在镜面研磨后中的图像清晰度评估中,如表2所示,曲率分布的最大值与最小值的绝对值(|最大值-最小值|)的值成为3000(μrad/mm)以上,外观性尚存在问题。
此外,所述实施方式与各实施例能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。
<实施例9>
接着,以下对使用本实施方式的轧压接合体加工为电子设备用壳体的实施例具体地进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
使用实施例2中所获得的轧压接合体,以不锈钢层成为外侧、铝合金层成为内侧的方式,以纵150mm×横75mm、深度10mm进行深拉拔加工。其次,对外侧的不锈钢层进行镜面研磨而制作电子设备用壳体。
<实施例10>
使用实施例2中所获得的轧压接合体,以不锈钢层成为外侧、铝合金层成为内侧的方式,以纵150mm×横75mm、深度10mm进行深拉拔加工。
其次,为了确保电子设备用壳体内部的安装空间,对内侧的铝合金层进行研削加工之后,使壳体的内部形状利用公知的手法树脂成形。
然后,对外侧的不锈钢层进行镜面研磨,制作利用PVD加饰而加饰为银色的电子设备用壳体。
<电子设备用壳体的起伏>
关于实施例9、10中所获得的电子设备用壳体背面的平面部(50mm×100mm),与镜面研磨前的实施例1相同地利用触针式粗糙度计获得截面曲线及起伏曲线。图11表示这些曲线。另外,表3表示根据这些曲线所获得的各数值。
<电子设备用壳体的粗糙度>
另外,与镜面研磨后的实施例1相同地,使用触针式粗糙度计,求出实施例9、10中的所述平面部的算术平均粗糙度(Ra1)及最大高度粗糙度(Rz)。另外,表3表示根据这些粗糙度所获得的各数值。
<电子设备用壳体的图像清晰度>
进而,与镜面研磨前的实施例1相同地,使用面应变图案测定装置(装置名:SurfRiDY-kit,JFE Techno Research制造),对实施例9、10中的所述平面部整个面测定电子设备用壳体的长度方向的倾斜角分布。基于所获得的倾斜角分布,针对所述平面部内的1800mm2以上且5000mm2以下的任意的范围,利用与镜面研磨前的实施例1相同的方法向曲率分布转换,求出曲率分布的标准偏差、最大值、最小值、最大值与最小值的差分所得的绝对值及曲率分布图。此外,此处作为测定长度方向的倾斜角分布的理由,是因为轧压接合体的轧压方向与电子设备用壳体的长度方向相同。因此,较理想的是,沿着将轧压接合体向电子设备用壳体加工时的轧压方向,实施图像清晰度评估。另外,表3表示根据那些所获得的各数值。另外,图12表示曲率分布图。
[表3]
Figure BDA0001598245360000251
如表3、图11及图12所示,本实施方式中的电子器壳体的起伏较小,表现出优异的图像清晰度。该情况意味着轧压接合体的表面的歪曲较小,表现出优异的外观性。
<实施例11>
以下,列举将构成轧压接合体的金属的种类变更后的情况下的实施例对本发明具体地进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
利用表面活化接合法准备纯钛板与铝合金板的轧压接合体(厚度:0.88mm)。首先,使用厚度0.2mm的纯钛板(TP270)作为成为第1金属层10的金属板,使用厚度0.8mm的铝合金板(A5052)作为第2金属层20。对TP270与A5052实施溅镀蚀刻处理。TP270的溅镀蚀刻,是在0.1Pa下、等离子输出700W、13分钟的条件下实施,A5052的溅镀蚀刻,是在0.1Pa下、等离子输出700W、13分钟的条件下实施。
将溅镀蚀刻处理后的TP270与A5052在常温下以轧压辊直径130~180mm、轧压线负载1.9tf/cm~4.0tf/cm的加压力利用辊压接而接合,获得TP270与A5052的轧压接合体。对该轧压接合体,以300℃、1小时的条件进行分批退火。
在所获得的轧压接合体中,纯钛层的厚度为0.18mm,铝合金层的厚度为0.70mm。
<包括纯钛与铝合金的轧压接合体的起伏>
将实施例11中所获得的轧压接合体切出为50mm×100mm,与镜面研磨前的实施例1相同地利用触针式粗糙度计获得截面曲线及起伏曲线。图13表示这些曲线。另外,表4表示根据这些曲线所获得的各数值。
[表4]
Figure BDA0001598245360000261
<实施例12>
接着,使用轧压接合体为3层构成的情况下的实施例对本发明进行说明,但本发明并不限定于以下。
利用表面活化接合法准备包括不锈钢与纯铝板的3层的轧压接合体(厚度:0.3mm)。首先,使用厚度0.05mm的纯铝板(1N30)作为成为第1金属层111的金属板,使用厚度0.2mm的不锈钢板(SUS304)作为中间金属层112,使用厚度0.05mm的纯铝板(1N30)作为第2金属层113。
对成为第1金属层的1N30与成为中间金属层的SUS304实施溅镀蚀刻处理。关于SUS304的溅镀蚀刻,是在0.1Pa下、等离子输出700W、13分钟的条件下实施,关于1N30的溅镀蚀刻,是在0.1Pa下、等离子输出700W、13分钟的条件下实施。
将溅镀蚀刻处理后的1N30与SUS304在常温下以轧压辊直径130~180mm、轧压线负载1.9tf/cm~4.0tf/cm的加压力利用辊压接而接合,获得1N30与SUS304的2层构成的轧压接合体。
其次,对所述2层构成的轧压接合体的SUS304面与成为第2金属层的1N30的接合的面实施溅镀蚀刻处理。关于所述2层构成的轧压接合体的SUS304的溅镀蚀刻,是在0.1Pa下、等离子输出700W、13分钟的条件下实施。另外,关于1N30的溅镀蚀刻,是在0.1Pa下、等离子输出700W、13分钟的条件下实施。
将溅镀蚀刻处理后的所述2层构成的轧压接合体的SUS304面与成为第2金属层的1N30面重叠,在常温下以轧压辊直径130~180mm、轧压线负载1.9tf/cm~4.0tf/cm的加压力利用辊压接而接合,获得第1金属层成为1N30、中间金属层成为SUS304、第2金属层成为1N30的3层构成的轧压接合体。对该轧压接合体,以250℃、1小时的条件进行分批退火。
在所获得的轧压接合体中,第1金属层1N30的厚度为0.05mm,中间金属层SUS304的厚度为0.2mm,第2金属层1N30的厚度为0.05mm。
<3层构成的轧压接合体的起伏>
将实施例12中所获得的3层构成的轧压接合体切出为50mm×100mm,与镜面研磨前的实施例1相同地利用触针式粗糙度计,获得第1金属层1N30与第2金属层1N30的截面曲线及起伏曲线。图14表示这些曲线。另外,表5表示根据这些曲线所获得的各数值。
[表5]
Figure BDA0001598245360000271
根据以上所说明的本发明的实施方式及实施例,可提供抑制了外表面侧的表面的“起伏”的轧压接合体,例如适宜应用为具有漂亮的金属光泽及图像清晰度的电子设备的壳体。
此外,所述实施方式与各实施例能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行追加的变形或切削、加饰。
[工业上的可利用性]
本发明的轧压接合体通过使用于例如移动电子设备的壳体等而表现出优异的外观性与散热性等,能够应用于使用电子设备的广泛领域的产业中。

Claims (18)

1.一种轧压接合体,是将第1金属层与第2金属层轧压接合后,经过至少具有如下任一步骤的通板步骤,即,自多个辊之间通过而反复卷绕至所期望的线圈直径或芯的反复卷绕步骤,或自多个辊之间通过而切断的切断步骤后的轧压接合体,且其特征在于:
所述第1金属层的表面的算术平均起伏(Wa1)为0.01μm~0.96μm,最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm,
所述算术平均起伏(Wa1)及最大高度起伏(Wz1)是根据截去周期未满 2.5mm及周期超过25mm的波长成分后 的起伏曲线所获得的。
2.一种轧压接合体,是将第1金属层与第2金属层轧压接合后,经过至少具有如下任一步骤的通板步骤,即,自多个辊之间通过而反复卷绕至所期望的线圈直径或芯的反复卷绕步骤,或自多个辊之间通过而切断的切断步骤后的轧压接合体,且其特征在于:
将所述第1金属层的表面镜面研磨直至算术平均粗糙度(Ra1)为1nm~30nm为止时的算术平均起伏(Wa1)为0.01μm~0.96μm,最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm,
所述算术平均起伏(Wa1)及最大高度起伏(Wz1)是根据截去周期未满 2.5mm及周期超过25mm的波长成分后 的起伏曲线所获得的。
3.根据权利要求1或2所述的轧压接合体,其中,所述第2金属层的表面的算术平均起伏(Wa2)为0.01μm~1.0μm,最大高度起伏(Wz2)为0.2μm~6.0μm。
4.根据权利要求1或2所述的轧压接合体,其中,所述第1金属层的表面的算术平均起伏(Wa1)小于所述第2金属层的表面的算术平均起伏(Wa2)。
5.根据权利要求1或2所述的轧压接合体,其中,所述第1金属层的表面的最大高度起伏(Wz1)小于所述第2金属层的表面的最大高度起伏(Wz2)。
6.根据权利要求1或2所述的轧压接合体,其中,在所述第1金属层与所述第2 金属层之间形成了中间金属层。
7.根据权利要求1或2所述的轧压接合体,其中,所述第1金属层用于电子设备用壳体的外表面侧,
所述第2金属层用于所述电子设备用壳体的内表面侧。
8.根据权利要求1或2所述的轧压接合体,其中,所述第1金属层及第2金属层分别由Fe、Ti、Ni、Al、Mg、Cu或以这些成分中的任一个为基础的合金组成。
9.根据权利要求1或2所述的轧压接合体,其中,所述第1金属层由SUS、或Ti、Ni或者以这些成分中的任一个为基础的合金组成。
10.根据权利要求6所述的轧压接合体,其中,所述中间金属层由Fe、Ti、Ni、Al、Mg、Cu或以这些成分中的任一个为基础的合金组成。
11.一种电子设备用壳体,由根据权利要求1或2所述的轧压接合体组成,且
将所述第1金属层设为外表面侧,
将所述第2金属层设为内表面侧。
12.根据权利要求11所述的电子设备用壳体,其中,外表面侧表面的算术平均粗糙度(Ra)为30nm以下。
13.一种轧压接合体的制造方法,是将第1金属层与第2金属层轧压接合的轧压接合体的制造方法,且其特征在于,
包含如下步骤:轧压接合所述第1金属层与第2金属层的步骤;
在所述轧压接合后 使用矫正用辊,对产生翘曲的所述轧压接合体进行形状修正的步骤,所述翘曲是起因于不同种类金属间的差异;及
所述形状修正后,至少具有如下任一步骤的通板步骤,即,自多个辊之间通过而将所述轧压接合体反复卷绕至所期望的线圈直径或芯的反复卷绕步骤,或自多个辊之间通过而将所述轧压接合体切断的切断步骤;
在所述形状修正后的所述通板步骤中,通过将所述多个辊中至少步骤终端侧的所述辊的外径设为200mm以上,将所述轧压接合体通过至该 辊而获得成为外观面的所述第1金属层的表面的算术平均起伏(Wa1)为0.01μm~0.96μm且最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm的轧压接合体,
其中,所述算术平均起伏(Wa1)及最大高度起伏(Wz1)是根据截去周期未满 2.5mm及周期超过25mm的波长成分后 的起伏曲线所获得的。
14.一种轧压接合体的制造方法,是将第1金属层与第2金属层轧压接合的轧压接合体的制造方法,且其特征在于,
包含如下步骤:轧压接合所述第1金属层与第2金属层的步骤;
在所述轧压接合后 使用矫正用辊,对产生翘曲的所述轧压接合体进行形状修正的步骤,所述翘曲是起因于不同种类金属间的差异;及
所述形状修正后,至少具有如下任一步骤的通板步骤,即,自多个辊之间通过而将所述轧压接合体反复卷绕至所期望的线圈直径或芯的反复卷绕步骤,或自多个辊之间通过而切断所述轧压接合体的切断步骤;
在所述形状修正后的通板步骤中,通过使所述轧压接合体中的所述第2金属层的表面接触于所述多个辊中的最初的辊,获得成为外观面的所述第1金属层的表面的算术平均起伏(Wa1)为0.01μm~0.96μm且最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm的轧压接合体,
其中,所述算术平均起伏(Wa1)及最大高度起伏(Wz1)是根据截去周期未满 2.5mm及周期超过25mm的波长成分后 的起伏曲线所获得的。
15.根据权利要求14所述的轧压接合体的制造方法,其中,在所述形状修正后的所述通板步骤中,由将所述多个辊中至少步骤终端侧的所述辊的外径设为200mm以上,将所述轧压接合体通过至该 辊。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的轧压接合体的制造方法,其中,在所述通板步骤的前后,所述轧压接合体维 持如下状态,即,所述第1金属层表面的算术平均起伏(Wa1)为0.01μm~0.96μm,最大高度起伏(Wz1)为0.2μm~5.0μm。
17.根据权利要求13至15中任一项所述的轧压接合体的制造方法,其中,在所述轧压接合的步骤中,所述第1金属层与第2金属层,是通过如下表面活化接合法而使用轧压辊进行轧压接合,所述表面活化接合法是对所述第1金属层与所述第2金属层的相互的接合面进行溅镀蚀刻处理的表面处理,将经过该 表面处理的表面彼此以轧缩率40%以下进行轧压而接合。
18.根据权利要求13至15中任一项所述的轧压接合体的制造方法,其中,在所述形状修正后的所述通板步骤中,进而使所述轧压接合体中的所述第2金属层的表面接触所述多个辊中的所述步骤终端侧的辊。
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