CN108790014A - 铝合金件与塑料件的复合体及其制备方法 - Google Patents

铝合金件与塑料件的复合体及其制备方法 Download PDF

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    • B29C2045/14868—Pretreatment of the insert, e.g. etching, cleaning

Abstract

一种铝合金件与塑料件的复合体的制备方法，其包括以下步骤：提供一铝合金件；对所述铝合金件进行脱脂除油处理；将上述脱脂除油处理后的铝合金件的表面进行电化学处理，以使所述铝合金件由所述铝合金件的表面朝内形成多个相互连通的纳米级孔洞；将上述电化学处理后的铝合金件置于稀硝酸溶液中进行活化处理；对上述活化处理后的铝合金件进行水洗并烘干处理；提供一注塑成型模具，并将上述水洗且烘干处理后的铝合金件置于所述注塑成型模具中进行注塑，以使熔融的塑料部分融入所述铝合金件具有纳米级孔洞的表面；固化所述塑料而形成塑料件，从而制得所述铝合金件与塑料件的复合体。另，本发明还提供一种铝合金件与塑料件的复合体。

Description

铝合金件与塑料件的复合体及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合体及其制备方法,尤其涉及一种铝合金件与塑料件的复合体及该复合体的制备方法。
背景技术
现如今，注塑技术在电子产品中的运用越来越广泛，通过金属件与塑料件结合形成复合体以满足外观等各方面的需求。然而，现有的金属与塑料结合技术中，对塑料的材质的限制较多，例如常用的工程塑料如聚碳酸酯塑料(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚芳醚酮树脂(PAEK)等均无法与金属件较好的结合。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种结合牢固的铝合金件与塑料件复合体的制备方法，以解决上述问题。
另，还有必要提供一种上述制备方法制备的铝合金件与塑料件的复合体。
一种铝合金件与塑料件的复合体的制备方法，其包括以下步骤：
提供一铝合金件；
对所述铝合金件进行脱脂除油处理；
将上述脱脂除油处理后的铝合金件的表面进行电化学处理，以使所述铝合金件由所述铝合金件的表面朝内形成多个相互连通的纳米级孔洞；
将上述电化学处理后的铝合金件置于稀硝酸溶液中进行活化处理；
对上述活化处理后的铝合金件进行水洗并烘干处理；
提供一注塑成型模具，并将上述水洗且烘干处理后的铝合金件置于所述注塑成型模具中进行注塑，以使熔融的塑料部分融入所述铝合金件具有纳米级孔洞的表面；
固化所述塑料而形成塑料件，从而制得所述铝合金件与塑料件的复合体。
一种如上所述的铝合金件与塑料件的复合体的制备方法制备的铝合金件与塑料件的复合体，包括铝合金件及注塑结合于所述铝合金件表面的塑料件，所述铝合金件的表面朝内部形成有若干纳米级孔洞，所述塑料件结合于所述铝合金件具有若干纳米级孔洞的表面上。
本发明的上述铝合金件与塑料件的复合体的制备方法，其制备体系简单，可操作性强，便于进行大量生产，从而提高了生产效率，并且上述制备方法制备的铝合金件与塑料件的复合体，由于铝合金件上形成了相互连通的纳米级孔洞，使得各种材质的塑料件都能与所述铝合金件牢固地结合。
附图说明
图1是本发明一实施方式的铝合金件的剖视示意图。
图2是在图1所示的铝合金件表面形成纳米级孔洞的剖视示意图。
图3是图2所示的带有纳米级孔洞的铝合金件的扫描电镜图。
图4是在图2所示的铝合金件表面形成塑料件后获得的铝合金件与塑料件的复合体的剖面示意图。
图5是本发明一实施方式的铝合金件与塑料件的复合体的制备方法的流程图
主要元件符号说明
铝合金件与塑料件的复合体 100
铝合金件 10
纳米级孔洞 11
塑料件 20
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
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图5，本发明一实施方式的铝合金件与塑料件的复合体100的制备方法包括如下步骤：
步骤S101，提供一铝合金件10。
步骤S102，对所述铝合金件10进行脱脂除油处理，以使所述铝合金件10的表面清洁。
本实施方式中，上述脱脂除油处理的工艺为：使用清洗剂对铝合金件10进行超声波清洗，然后再对清洗后的铝合金10进行水洗。上述清洗剂为能够去除油脂的碱性清洗剂。
步骤S103，对所述铝合金件10表面进行除碱处理。
具体地，将上述脱脂除油处理后的铝合金件10浸泡于稀硝酸溶液中以中和粘附于铝合金件10表面的碱性物质，并脱去残留于所述铝合金件10表面的碱性清洗剂。
步骤S104，对除碱处理后的铝合金件10的表面进行电化学处理，使铝合金件10由所述铝合金件10的表面朝向内部形成若干相互连通的纳米级孔洞11(如图2和图3所示)。所述纳米级孔洞11均匀分布于所述铝合金件10的表面。
具体地，所述电化学处理是以石墨板作为阴极，铝合金件10作为阳极，并在温度为10℃～40℃的电解液中对铝合金件10的表面电化学处理，处理时间为1～3min。
所述电化学处理的电压选定为8V～30V。
所述电解液包括质量分数为0.3％～10％的磷酸二氢钠、质量分数为5％～25％的磷酸、添加剂以及水。所述添加剂包括硫酸、苹果酸、丙三醇、柠檬酸的一种或多种。所述硫酸在电解液中的质量分数为0.5％～5％，所述苹果酸在电解液中的质量分数为0.5％～5％，所述丙三醇在电解液中的质量分数为0.5％～5％，所述柠檬酸在电解液中的质量分数为1％～10％。
所述纳米级孔洞11的孔径为40nm～70nm，所述纳米级孔洞11的孔深为400nm～600nm。
步骤S105，将上述电化学处理后的铝合金件10置于稀硝酸溶液中进行活化处理，并对所述纳米级孔洞11进行表面扩孔，以去除所述纳米级孔洞11表面经电化学处理后已松动的部分，而后取出水洗。
步骤S106，对上述活化处理后的铝合金件10进行超声波水洗3min～5min，以清除残留于所述纳米级孔洞11中的酸性物质。
步骤S107，对超声波水洗后的铝合金件10进行烘干处理，以除去铝合金件10表面所残留的水。
步骤S108，请参阅图4及图5，在上述经烘干处理后的铝合金件10形成有纳米级孔洞11的表面进行注塑成型，以在所述铝合金件10的表面形成塑料件20从而制备得到铝合金件与塑料件的复合体100。
具体地，将上述经烘干处理的具有纳米级孔洞11的铝合金件10置于注塑成型模具中，注射熔融的塑料于所述铝合金件10具有纳米级孔洞11的表面上，高流动性的塑料部分流入所述纳米级孔洞11中以填充所述纳米级孔洞11，使得固化后形成的塑料件20与所述纳米级孔洞11产生机械咬合，从而有效地提高了塑料件20与所述铝合金件10之间的结合力，使得所述铝合金件与塑料件的复合体100中的铝合金件10与塑料件20之间具有较高的结合强度。
所述塑料件20的材质可以是结晶型热塑性塑料或非结晶型热塑性塑料。所述结晶型塑料可选自但不仅限于聚苯硫醚塑料(PPS)、聚酰胺塑料(PA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料(PBT)、聚碳酸酯塑料(PC)、对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料。所述非结晶型塑料可选自但不仅限于聚碳酸酯塑料(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚醚砜塑料(PES)、聚砜塑料(PSF)、聚芳醚酮树脂(PAEK)、聚醚酰亚胺(PEI)及亚克力塑料(PMMA)等中的至少一种。
可以理解，上述步骤S102中也可采用酒精溶液、丙酮溶液等其它可去除油脂的清洗剂，则步骤S103即可省略。
请参阅图4，本发明一较佳实施方式的由上述制备方法制得的铝合金件与塑料件的复合体100，其包括铝合金件10及结合于所述铝合金件10表面的塑料件20。
所述铝合金件10与所述塑料件20结合的表面向内形成有若干相互连通的纳米级孔洞11，所述纳米级孔洞11的孔径为40nm～70nm，所述纳米级孔洞11的孔深为400nm～600nm。
该纳米级孔洞11的存在使得所述塑料件20的部分嵌入到所述若干相互连通的纳米级孔洞11中，产生类似锁扣的效应，从而使得所述塑料件20牢固地结合于所述铝合金件10。
本发明的铝合金件与塑料件的复合体100的制备方法，其制备体系简单，可操作性强，便于进行大量生产，从而提高了生产效率，并且上述制备方法制备的铝合金件与塑料件的复合体100，由于铝合金件10上形成了相互连通的纳米级孔洞11，使得各种材质的塑料件20都能与所述铝合金件10牢固地结合，提高了铝合金件与塑料件的复合体100的塑料件20与铝合金件10的结合力；同时，铝合金件与塑料件的复合体100的具有能够发生一定形变的塑料件20，提高了铝合金件与塑料件的复合体100与其它工件结合时的密封性及防水效果。
另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种铝合金件与塑料件的复合体的制备方法，其包括以下步骤：
提供一铝合金件；
对所述铝合金件进行脱脂除油处理；
将上述脱脂除油处理后的铝合金件的表面进行电化学处理，以使所述铝合金件由所述铝合金件的表面朝内形成多个相互连通的纳米级孔洞；
将上述电化学处理后的铝合金件置于稀硝酸溶液中进行活化处理；
对上述活化处理后的铝合金件进行水洗并烘干处理；
提供一注塑成型模具，并将上述水洗且烘干处理后的铝合金件置于所述注塑成型模具中进行注塑，以使熔融的塑料部分融入所述铝合金件具有纳米级孔洞的表面；
固化所述塑料而形成塑料件，从而制得所述铝合金件与塑料件的复合体。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述纳米级孔洞的孔径为40nm～70nm，孔深为400nm～600nm。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：“将上述脱脂除油处理后的铝合金件的表面进行电化学处理，以使所述铝合金件由所述铝合金件的表面朝内形成多个相互连通的纳米级孔洞”的步骤具体包括：
以石墨板作为阴极，所述铝合金件作为阳极，并在温度为10℃～40℃的电解液中采用8V～30V的电压对所述铝合金件的表面进行电化学处理。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述电解液包括质量分数为0.3％～10％的磷酸二氢钠、质量分数为5％～25％的磷酸、添加剂以及水。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述添加剂包括硫酸、苹果酸、丙三醇、柠檬酸的一种或多种。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述硫酸在电解液中的质量分数为0.5％～5％，所述苹果酸在电解液中的质量分数为0.5％～5％，所述丙三醇在电解液中的质量分数为0.5％～5％，所述柠檬酸在电解液中的质量分数为1％～10％。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：对所述铝合金件进行脱脂除油处理使用的清洗剂为碱性清洗剂。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：铝合金件与塑料件的复合体的制备方法还包括将脱脂除油处理后的所述铝合金件10浸泡于稀硝酸溶液中以中和粘附于所述铝合金件表面的碱性清洗剂。
9.一种如权利要求1～8中任一项所述的制备方法制备的铝合金件与塑料件的复合体，包括铝合金件及注塑结合于所述铝合金件表面的塑料件，其特征在于：所述铝合金件的表面朝内部形成有若干纳米级孔洞，所述塑料件结合于所述铝合金件具有若干纳米级孔洞的表面上。
10.如权利要求9所述的复合体，其特征在于：所述纳米级孔洞的孔径为40nm～70nm，孔深为400nm～600nm。
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