CN116288116A - 不同热膨胀系数材料结合处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了不同热膨胀系数材料结合处理方法，包括：S1、取第一材料且第一材料具备第一热膨胀系数，S2、将S1中第一材料加工设定形状，S3、将S2中加工为设定形状的第一材料进行成型且在第一材料上制备扣合结构，S4、利用喷涂设备在S3中完成成型的第一材料的扣合结构上完成喷涂制得喷涂层且该喷涂层具备第二热膨胀系数，S5、取第二材料且第二材料具备第三热膨胀系数，S6、将S5中的第二材料包覆在所述S4中的喷涂层上。本发明具有连接紧密，电连接性能优越，结合强度大等优点。
Description
技术领域
本发明属于材料处理技术领域，具体涉及一种不同热膨胀系数材料结合处理方法。
背景技术
物体的体积或长度随问的变化而膨胀的现象称为热膨胀，其变化能力以等压下，单位温度变化所导致的长度、面积或体积的变化，即用热膨胀系数表示，热膨胀的本质是晶体点阵结构件的平均距离随温度变化而变化，材料的热膨胀通常用线膨胀系数或体膨胀系数来表示，热膨胀系数是材料的主要物理性质之一，它是衡量材料的热稳定性好坏的一个重要指标。
现有的复合材料在制备使用过程中，由于复合材料的各个原材料之间的热膨胀系数不同，导致具备较大热膨胀系数的材料在制备后由于冷却回缩较大，可能在该材料内部形成微孔等缺陷，而且如果复合材料的各个原材料之间的界面结合力较大时会产生内应力，从而影响复合材料的结合强度以及后续的使用，如现有的电子设备中框结构，为了满足做外观的需求会以钛合金/不锈钢等金属制成中框结构，但是其成本较为昂贵，为了节省成本，发展为钛合金/不锈钢与镁/铝合金的复合材料，采用这种复合材料，成本较低且也满足可以做外观的需求，并且这种复合材料直接借助压铸工艺将钛合金/不锈钢与镁/铝合金直接结合在一起，但是由于钛合金、不锈钢与镁/铝合金的热膨胀系数不同，导致这种复合材在常温下相比高温压铸结合时不同材料之间收缩不一致，从而影响整个复合材料的原材料之间的结合强度。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种不同热膨胀系数材料结合处理方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
不同热膨胀系数材料结合处理方法，包括：
S1、取第一材料且第一材料具备第一热膨胀系数；
S2、将S1中第一材料加工设定形状；
S3、将S2中加工为设定形状的第一材料进行成型且在第一材料上制备扣合结构；
S4、利用喷涂设备在S3中完成成型的第一材料的扣合结构上完成喷涂制得喷涂层且该喷涂层具备第二热膨胀系数；
S5、取第二材料且第二材料具备第三热膨胀系数；
S6、将S5中的第二材料包覆在所述S4中的喷涂层上。
优选的，所述S1中第一材料的第一热膨胀系数与所述S5中第二材料的第三热膨胀系数的差值大于等于20％，所述S6中利用压铸设备将S5中的第二材料压铸包覆在所述S4中的喷涂层上。
优选的，所述S4中喷涂层为金属喷涂层，所述金属喷涂层由若干层金属颗粒或粉末构成。
优选的，所述金属颗粒的直径为2～100μm。
采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
本发明借助喷涂工艺，在第一材料上制备扣合结构后再在扣合结构上制得喷涂层，然后喷涂层可以牢牢固定在第一材料上，此时喷涂层与第一材料是一个整体，然后第二材料制备在喷涂层上并与喷涂层连接，喷涂层的设置可以增加彼此之间的连接强度，而第二材料是通过压铸包覆的方式制备在喷涂层上，具体应用时，满足第二材料以及喷涂层之间的同步热变形，也即通过以上的结构设置弥补了第二材料与第一材料之间的热变形，而且由于喷涂层可以为金属喷涂层，金属喷涂层的设置可以进一步使得第一材料与第二材料的电连接性能优越；
综上所述，本发明具有连接紧密，结合强度大，电连接性能优越等优点。
附图说明
图1是本发明的不同热膨胀系数材料结合处理方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
在本实施中解决了现有技术中复合材料由于热膨胀系数不同导致的复合材料不同原材料之间的结合强度不够的问题。
如图1所示，在本发明的一个实施例中，本发明的不同热膨胀系数材料结合处理方法，包括：
S1、取第一材料且第一材料具备第一热膨胀系数，具体的第一材料可以为金属或者其它材料，当第一材料为金属时，第一材料可以为钛合金、铝合金或不锈钢等材质，而且当为钛合金、铝合金或不锈钢等材质时，第一材料的来料为棒状材料或其他形状材料,；
S2、将S1中第一材料加工设定形状，具体的，设定形状可以为各种形状，如可以为片状或带状，更具体的，可以利用挤压设备将S1中这些棒状或其他形状的第一材料挤压为片状或带状，本发明对具体加工工艺不做限定，任何可以将第一材料加工为片状或带状的工艺均应涵盖在本发明的保护范围之内；
S3、将S2中加工为设定形状的第一材料进行成型且在第一材料上制备扣合结构，具体的，利用成型设备将S2中挤压为设定形状(片状或带状)的第一材料成型，如可以将已经挤压为片状或带状的第一材料采用塑性加工的方式进行加工，这些塑性加工设备即为成型设备的一种，塑性加工成型具体包括锻造、轧制、挤压、拉拔、拉伸、弯曲以及剪切等工艺，这些成型设备还可以为普通机床、数控机床、激光成形设备、冲压成型设备、电火花加工设备亦或是其它加工工艺中使用的成型设备，塑性加工完成后，第一材料被成型为各种想要的形状，如圆形、椭圆形、三角形、多边形、水滴形等等，而且第一材料具体应用时还可以为不封闭的结构，即第一材料上是有缺口的，任何形状的第一材料都应涵盖在本发明的保护范围之内，更具体的，第一材料被成型后为了后续的加工以及增加结合强度，还可以在成型的第一材料上制备具体的扣合结构，这些扣合结构可以为各种各种的槽体结构，如规则的槽体结构或者不规则的槽体结构，当为规则的槽体结构时，如可以为燕尾槽、三角形槽等等，以上将S2中的片状或带状的第一材料进行成型的方式只是本发明涵盖的范围中的一部分，还可以采用固体成型、压力加工、粉末冶金、切削加工、磨削加工等方式进行成型，如固定成型加工工艺可以包括旋压、弯曲、冲压成型、冲孔、冲切、切削成型、无切削成型等方式，任何可以将S2中的片状或带状的第一材料进行成型的加工工艺均应涵盖在本发明的保护范围之内，制备扣合结构的具体工艺为采用塑性加工设备或者其它机加工设备相互配合制备，扣合结构的设置增大了喷涂层与第一材料之间的结合强度，连接更紧密；
S4、利用喷涂设备在S3中完成成型的第一材料的扣合结构上完成喷涂制得喷涂层且该喷涂层具备第二热膨胀系数，具体的，当第一材料为金属时，相应的喷涂层也可以为金属的，即为金属喷涂层，更具体的，金属喷涂层可以是采用金属喷涂工艺制备在第一材料上，在利用喷涂设备在扣合结构上进行喷涂制得喷涂层时，喷涂层可以为全覆盖在扣合结构上，也可以为喷涂在扣合结构及扣合结构周边的第一材料上，以上可以根据扣合结构的设置进行选择，如扣合结构为全覆盖制备在第一材料上，此时利用喷涂设备喷涂在扣合结构制得喷涂层时，喷涂层与扣合结构的连接是稳固的，当扣合结构只占据了第一材料的一部分，利用喷涂设备喷涂在扣合结构上制得喷涂层时不仅覆盖在扣合结构上还可以覆盖在第一材料设置有扣合结构的一侧上，这样不仅可以通过连接在扣合结构上加强强度还可以通过连接在第一材料上加强强度；
金属喷涂，包括热喷涂和冷喷涂，其中热喷涂是指利用某种热源(如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等)将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助高速气体以一定速度喷射到与处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术；冷喷涂是指整个喷涂过程中金属颗粒没有被融化，利用压缩空气加速金属颗粒，金属颗粒撞扁在基体表面并牢固附着；
具体到本发明中，喷涂层是通过金属喷涂工艺喷涂在第一材料上的扣合结构上，通过扣合结构与喷涂工艺相结合的形式，第一材料与喷涂层固定在一起，且喷涂层为金属喷涂层时，金属喷涂层由若干层金属颗粒或粉末构成，其中金属颗粒的直径为2～100μm金属喷涂层由于采用喷涂工艺制成，因此具备足够的粗糙度，再结合扣合结构的设置，增加了喷涂层与第一材料一侧的接触面积，相应的增加了一定的粗糙度，自然就增加了一定的结合强度；
S5、取第二材料且第二材料具备第三热膨胀系数，具体的，所述S1中第一材料的第一热膨胀系数与所述S5中第二材料的第三热膨胀系数的差值大于等于20％，具体到本发明中，以第一材料的第一热膨胀系数为基础，第一材料的第一热膨胀系数可以为大于等于第二材料的第三热膨胀系数20％，也可以为第一材料的第一热膨胀系数可以为小于等于第二材料的第三热膨胀系数20％，此时即为第一材料的第一热膨胀系数与第二材料的第三热膨胀系数的差值大于等于20％，第二材料可以为金属材料或其它材料，当第一材料为金属材料时，第二材料相应的也可以为金属材料，如第二材料可以为镁合金或铝合金，更具体的，第二材料的热膨胀系数与喷涂层的热膨胀系数的差值小于等于10％，亦或是第二材料的熔点大于等于喷涂层的熔点；
S6、将S5中的第二材料包覆在所述S4中的喷涂层上，具体的，利用压铸设备将S5中的第二材料压铸包覆在所述S4中的喷涂层上，由于喷涂层具备足够的粗糙度，第二材料可以利用压铸设备压铸包覆在喷涂层上更紧密，本发明借助喷涂层使得第一材料与第二材料结合的更加紧密，结合强度大，而且由于结合强度大，因此本发明的不同热膨胀系数材料结合处理方法制得的复合材料在使用时，即使两个原材料的热膨胀系数不同，一个较大一个较小，也可以很好的结合在一起，且性质更稳定，使用寿命更长，在本实施例中只是以压铸工艺为例从而将第二材料通过喷涂层与第一材料结合，具体应用时，并非限定本发明的S6中只使用压铸工艺将第二材料包覆在喷涂层上，任何可以将第二材料与喷涂层结合的加工工艺均应含在本发明的保护范围之内，如可以为热加工工艺，应用于金属与金属之间的结合，也即第一材料与第二材料均为金属，也可以应用于金属与塑胶玻璃之间的结合，也即第一材料为金属，第二材料为塑胶或玻璃等，亦或是塑胶与塑胶之间的结合，也即第一材料与第二材料均为塑胶，在本发明中均可以通过增加喷涂层的方式将第一材料与第二材料结合，在本发明中喷涂层可以喷涂在扣合结构上，第二材料压铸包覆在喷涂层上，喷涂层的设置可以增加连接强度，连接紧密，结合强度大，而通过第二材料压铸包覆在喷涂层上的方式，满足了第二材料以及喷涂层之间的同步热变形，也即通过以上结构满足了第一材料与第二材料间的热变形，本发明通过扣合机构和喷涂层设置来实现不同热膨胀系数材料之间的具体结合，解决了现有技术中不同热膨胀系数材料之间只通过扣合结构结合或只通过涂层结合亦或是扣合结构及涂层均未设置而导致的结合缺陷，也即，现有技术中两种或两种以上具备不同的热膨胀系数的材料直接结合(如通过压铸结合)、通过扣合件结构结合或通过涂层结合，均会存在结合强度不够从而存在缺陷，如热变形不同步的问题，本发明将涂层、扣合结构以及喷涂层结合，解决了这一问题，可以使得本发明的第一材料及第二材料热变形同步。
实施例2
实施例1主要针对第一材料的第一热膨胀系数与第二材料的第三热膨胀系数的差值大于等于20％时的具体处理方法，在本实施例中，当第一材料的第一热膨胀系数与第二材料的第三热膨胀系数的差值小于20％时，具体的不同热膨胀系数材料结合处理方法包括：
S1、取第一材料且第一材料具备第一热膨胀系数；
S2、将S1中第一材料加工为设定形状(如需求的形状)，然后将S2第一材料进行成型；
S3、利用加工工艺将第二材料包覆在第一材料上，如可以采用压铸工艺直接将第二材料压铸在第一材料上，更具体的，第一材料上可以加工便于增加强度的扣合结构，然后直接利用压铸工艺将第二材料结合在第一材料的扣合结构上，在该实施例中并非限定采用压铸工艺将第一材料与第二材料结合，任何现有的一种或多种相结合将第一材料与第二材料进行结合的处理方法均可以实现不同热膨胀系数材料的结合处理。
实施例3
实施例1中主要针对一个平面且该平面内可以具备扣合结构，从而与压铸工艺相结合将不同热膨胀系数材料进行结合，在本实施例中可以针对具备多个平面且每个平面上均具备扣合结构进行处理，具体的，在本实施例中不同热膨胀系数材料结合处理方法包括以下步骤：
S1、取第一材料且第一材料具备第一热膨胀系数；
S2、将S1中第一材料加工设定形状；
S3、将S2中加工为设定形状的第一材料进行成型且在第一材料上制备扣合结构，具体的第一材料可以为各种形状，如第一材料可以为框体结构，进一步制备扣合结构时在框体结构的每个侧面上均进行制备亦或是其中一个或多个侧面上进行制备，更具体的，将第一材料成型为框体结构后，可以在框体结构的外侧面的一个或多个面上制备扣合结构，亦或是在框体结构的内侧面的一个或多个面上制备扣合结构，扣合结构可以为各种形状；
S4、利用喷涂设备在S3中完成成型的第一材料的扣合结构上完成喷涂制得喷涂层且该喷涂层具备第二热膨胀系数，具体的喷涂层的设置是根据S3中的扣合结构的具体制备来进行设置，如S3中的框体结构的内侧面或外侧面的一个或多个侧面上制备有扣合结构，相应的喷涂层的设置也是制备在S3中的框体结构的内侧面或外侧面的一个或多个侧面上，当扣合结构的设置为在框体结构的内侧或外侧的四个侧面上时，喷涂层可以为全包覆在四个侧面上，当扣合结构的设置为在框体结构的内侧或外侧上小于四个侧面时，此时喷涂层为半包覆在框体结构上；
S5、取第二材料且第二材料具备第三热膨胀系数；
S6、将S5中的第二材料包覆在所述S4中的喷涂层上，具体的，第二材料包覆在S4中的喷涂层上时与S4中的喷涂层相适配，也即根据喷涂层的具体设置相应的选择第二材料采用压铸等工艺包覆在喷涂层上。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (4)
1.不同热膨胀系数材料结合处理方法，其特征在于,包括：
S1、取第一材料且第一材料具备第一热膨胀系数；
S2、将S1中第一材料加工设定形状；
S3、将S2中加工为设定形状的第一材料进行成型且在第一材料上制备扣合结构；
S4、利用喷涂设备在S3中完成成型的第一材料的扣合结构上完成喷涂制得喷涂层且该喷涂层具备第二热膨胀系数；
S5、取第二材料且第二材料具备第三热膨胀系数；
S6、将S5中的第二材料包覆在所述S4中的喷涂层上。
2.根据权利要求1所述的不同热膨胀系数材料结合处理方法，其特征在于：所述S1中第一材料的第一热膨胀系数与所述S5中第二材料的第三热膨胀系数的差值大于等于20％，所述S6中利用压铸设备将S5中的第二材料压铸包覆在所述S4中的喷涂层上。
3.根据权利要求1所述的不同热膨胀系数材料结合处理方法，其特征在于：所述S4中喷涂层为金属喷涂层，所述金属喷涂层由若干层金属颗粒或粉末构成。
4.根据权利要求3所述的不同热膨胀系数材料结合处理方法，其特征在于：所述金属颗粒的直径为2～100μm。
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| CN202310280326.3A Pending CN116288116A (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 不同热膨胀系数材料结合处理方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1706985A (zh) * | 2004-04-23 | 2005-12-14 | 英科斯股份公司 | 生产注射成型设备和一般加热装置的加热零件的方法 |
| KR20080097910A (ko) * | 2007-05-03 | 2008-11-06 | 유명기 | 전자제품 케이스 및 그 제조방법 |
| CN103703865A (zh) * | 2011-08-09 | 2014-04-02 | 法国圣戈班玻璃厂 | 电接触复合材料，制造电接触复合材料的方法 |
| CN113180482A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-30 | 杭州九阳小家电有限公司 | 一种烹饪容器及其制造方法 |
| CN218301430U (zh) * | 2022-09-14 | 2023-01-13 | 深圳市泽华永盛技术有限公司 | 双金属中框结构 |
-
2023
- 2023-03-16 CN CN202310280326.3A patent/CN116288116A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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