DE112015001385B4 - Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoff-Formgegenstands - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoff-Formgegenstands, wobei das Verfahren umfasst:einen Riefen-Bildungs-Schritt zum Entfernen eines Teils von Harz eines Harz-Formgegenstands, der faserförmige anorganische Füllstoffe und ein Laser-absorbierendes Additiv welches aus der Gruppe bestehend aus Pigmenten und Farbstoffen ausgewählt ist, enthält, und eines Teils der faserförmigen anorganischen Füllstoffe durch Bestrahlen des Harz-Formgegenstands mit einem Laserstrahl, um eine Riefe mit End-Teilen der faserförmigen anorganischen Füllstoffe zu bilden, die von einer Seiten-Oberfläche der Riefe zur Richtung einer zugewandten Seiten-Oberfläche zumindest bei einer Oberflächenseite innerhalb der Riefe herausragen und freiliegen; undeinen Verbundwerkstoff-Form-Schritt zum Integrieren weiterer Materialien auf einer Oberfläche mit der Riefe als Kontaktfläche, um den Verbundwerkstoff-Formgegenstand herzustellen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungs-Verfahren für einen Verbundwerkstoff-Formgegenstand.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • In den letzten Jahren gab es auf den Gebiet der Kraftfahrzeuge, elektronischen Produkte, industrieller Ausrüstung und dergleichen einen zunehmenden Trend zum Ersetzen eines Teils eines Metall-Formgegenstands gegen einen Harz-Formgegenstand, um auf die Anforderungen der Verminderung der Kohlendioxid-Emission, der Herstellungskosten und dergleichen zu reagieren. In Verbindung damit werden in großem Umfang Verbundwerkstoff-Formgegenstände verwendet, in welchen Harz-Formgegenstände mit Metall-Formgegenständen integriert sind. Ohne darauf begrenzt zu sein, werden Verbundwerkstoff-Formgegenstände, in welchen Formgegenstände von ähnlichen oder unterschiedlichen Materialien zusammen integriert sind, ebenfalls in großem Umfang verwendet.
  • Als Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoff-Formgegenstands, in welchen ein Formgegenstand mit einem weiteren Formgegenstand integriert ist, wurde zum Beispiel das Nachstehende vorgeschlagen. Patent-Dokument 1 schlägt ein Verfahren vor, umfassend: Mischen eines Füllstoffs, wie Glasfaser, mit einem Harz, um Formen auszuführen; Unterziehen des anderen Harzes chemischer, Plasma-, Flammen-Behandlungen und dergleichen, um ein Harz mit einer Dicke von einigen Zehnteln Mikrometern bis einigen Zehn Mikrometern zu entfernen; und dann während das andere Harz Kontakt mit einer Oberfläche zum Anhaften des anderen Harzes herstellen kann, Ausführen von Füllen und Formen, wodurch Anhaftung erreicht wird. Weiterhin schlägt Patent-Dokument 2 ein Verfahren vor, umfassend: Bestrahlung einer Oberfläche von einem Harz-Formgegenstand mit elektromagnetischer Strahlung, um in der vorstehend genannten Oberfläche eine Nano-Struktur zu bilden; und dann Ausführen von Füllen und Formen, während der andere Harz-Formgegenstand Kontakt mit der vorstehend genannten Oberfläche herstellen kann, wodurch Integration erreicht wird.
  • Weiterhin schlägt Patent-Dokument 3 ein Verfahren vor, umfassend: Pressfügen eines Basis-Materials mit einem Oberflächen-Schicht-Material, wobei das Basis-Material eine Form von Vertiefungen und Vorsprüngen aufweist, in welchen harte Fasern aus einer Oberfläche davon herausragen. Patent-Dokument 4 schlägt ein Verfahren vor, umfassend: Kleb-Formen von Materialien zusammen an deren Bindungsbereichen, wobei die Form-Materialien Metall-Fasern aufweisen, die an den Oberflächen davon freiliegen. Patent-Dokument 5 schlägt ein Verfahren vor, umfassend: Packen eines Füllstoff-Metalls in einen verbindenden Bereich zwischen einem Verbundwerkstoff-Material und Schicht-Verbundwerkstoff-Materialien, wie ein FRP-Material und FRM (Faser verstärktes Metall), oder zwischen ein Verbundwerkstoff-Material und eine Stoßnahtverbindung, eine Überlappnahtverbindung, eine Stirnflachnahtverbindung oder eine Kehlnahtverbindung von einer Verbindung, umfassend ein anderes MetallMaterial, wobei das Füllstoff-Metall einen niedrigen Prozentsatz bis 80 Gew.-% von einem Verstärkungs-Material umfasst, wobei das Verstärkungs-Material Verstärkungs-Faser, ein Temperglas, Whisker in einem thermoplastischen Harz, ein wärmehärtendes Harz und ein Gemisch von einem thermoplastischen Harz und einem wärmehärtenden Harz umfasst; und Laser-Schweißen des Verbundwerkstoff-Materials und des Schicht-Verbundwerkstoff-Materials während des Ausführens des Packens unter Verwendung eines kontinuierlichen Hochleistungs-Oszillations-Festkörperlasers.
    • Patent-Dokument 1: Japanische Ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer JP H01-126339 A
    • Patent-Dokument 2: Japanische Ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer JP 2011-529404 A
    • Patent-Dokument 3: Japanische Ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer JP 2000-351189 A
    • Patent-Dokument 4: Japanische Ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer JP H03-203291 A
    • Patent-Dokument 5: Japanische Ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer JP 2010-247206 A
    In der DE 11 2014 000 775 T5 wird ein geriefeltes Harz-Formteil bereitgestellt, welches wenn mit einem anderen Formteil verbunden, ein Verbundwerkstoff-Formprodukt mit einer erhöhten Festigkeit bilden kann, wobei anorganische Füllstoffe Glasfasern und Kohlefasern offenbart werden. In Jaeschke, P [et al.] Laser transmission welding of high-performance polymers and reinforced composites - a fundamental study. In: Journal of Reinforced Plastics and Composites, Vol. 29, 2010, No. 20, S. 3083-3094, ISSN 0731-6844 wird darauf verwiesen, dass Kohlefasern laser-absorbierend sind.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Durch die Erfindung zu lösende Probleme
  • Trotzdem gibt es Raum für eine weitere Verbesserung der Festigkeit des einen Formgegenstands, der mit dem weiteren Formgegenstand verbunden ist. Zum Beispiel wird gemäß dem in Patent-Dokument 3 beschriebenen Ansatz ein Verbundwerkstoff-Formgegenstand ein Oberflächen-Schicht-Material aufweisen, das auf ein Basis-Material mit Vertiefungen und Vorsprüngen auf der Oberfläche des Formgegenstands, von welchem Fasern herausragen, druckgeformt wird. Deshalb können die Fasern leicht in dem Oberflächen-Schicht-Material anhaften, und gleichzeitig kann das Oberflächen-Schicht-Material leicht von den Fasern entfernt werden. Um Ablösung von einem Oberflächen-Schicht-Material zu verhindern, muss ein Basis-Material mit dem Oberflächen-Schicht-Material mit einem Klebemittel verklebt werden.
  • Weiterhin ist die Aufgabe von Patent-Dokument 4, gegenseitige Konduktion an der Grenzfläche zwischen Formteilen bereitzustellen, und somit wird ein anorganischer Füllstoff, der zwischen den Formteilen verbrückt, ausreichend sein. Patent-Dokument 4 offenbart weder das Erreichen von einem hohen Ankereffekt, noch schlägt es dies vor.
  • Darüber hinaus offenbart Patent-Dokument 5 nur, dass Kohlefasern bei einem Schnittteil freiliegen, wenn ein mit Kohlefasern verstärktes plastisches Material mit einem herkömmlichen CO2- Laser oder einem Faser-Laser geschnitten wird, aber offenbart nicht, dass die vorstehend genannte Kohlefaser zu der Bindungsfestigkeit zwischen Bauteilen beitragen kann.
  • Die vorliegende Erfindung erfolgte, um die vorstehend angeführten Probleme zu lösen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Harz-Formgegenstand bereitzustellen, der weiterhin die Festigkeit davon verstärken kann, wenn er mit einem weiteren Formgegenstand verbunden wird.
  • Mittel zum Lösen der Probleme
  • Die Erfinder haben umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, um die vorstehend genannten Aufgaben zu lösen. Im Ergebnis finden die vorliegenden Erfinder das Nachstehende: eine Riefe kann durch Entfernen eines Teils von Harz von einem Harz-Formgegenstand, der faserförmige anorganische Füllstoffe enthält, und auch Entfernen eines Teils der faserförmigen anorganischen Füllstoffe gebildet werden, so dass End-Teile der faserförmigen anorganischen Füllstoffe von einer Seiten-Oberfläche der Riefe zumindest bei den Oberflächenseiten der Riefe herausragen und freiliegen. Gemäß dem vorstehend erwähnten Ansatz kann eine tiefere Riefe gebildet werden, und Materialien zum Gestalten eines weiteren Formgegenstands können leicht in die Riefe eingeführt werden. Deshalb können die an der Riefe freiliegenden faserförmigen anorganischen Füllstoffe als Anker zum Verhindern der Zerstörung des geriefelten Harz-Formgegenstands dienen und der weitere Formgegenstand an deren verbindendem Bereich, wird, wenn der geriefelte Harz-Formgegenstand mit dem weiteren Formgegenstand verbunden wird, zu einer deutlich verstärkten Festigkeit des sich ergebenden Verbundwerkstoff-Formkörpers führen. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung das Nachstehende bereit.
  • (1) Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoff-Formgegenstands bereit, wobei das Verfahren umfasst: einen Riefen-Bildungs-Schritt zum Entfernen eines Teils von Harz eines Harz-Formgegenstands, der faserförmige anorganische Füllstoffe und ein Laser-absorbierendes Additiv, welches aus der Gruppe bestehend aus Pigmenten und Farbstoffen ausgewählt ist, enthält, und eines Teils der faserförmigen anorganischen Füllstoffe durch Bestrahlen des Harz-Formgegenstands mit einem Laserstrahl, um eine Riefe mit End-Teilen der faserförmigen anorganischen Füllstoffe zu bilden, die von einer Seiten-Oberfläche der Riefe zur Richtung einer zugewandten Seiten-Oberfläche zumindest bei einer Oberflächenseite innerhalb der Riefe herausragen und freiliegen; und
    einen Verbundwerkstoff-Form-Schritt zum Integrieren weiterer Materialien auf einer Oberfläche mit der Riefe als Kontaktfläche, um den Verbundwerkstoff-Formgegenstand herzustellen.
  • (2) Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung das Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoff-Formgegenstands nach (1) bereit, wobei die Laser-Strahlung in eine Richtung anders als die Richtung senkrecht zu einer Oberfläche von einem Formgegenstand ausgeführt wird.
  • (3) Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung das Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoff-Formgegenstands nach einem von (1) oder (2) bereit, wobei die Entfernung des Teils des Harzes ausgeführt wird, bis die Tiefe der Riefe 200 µm oder mehr wird.
  • (4) Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung das Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoff-Formgegenstands nach einem von (1), (2) oder (3) bereit, wobei der Riefen-Bildungs-Schritt Entfernen eines Teils der faserförmigen anorganischen Füllstoffe umfasst, damit die End-Teile der faserförmigen anorganischen Füllstoffe von beiden Seiten-Oberflächen der Riefe in einer koaxial gegenüberliegenden Weise herausragen und freiliegen können.
  • (5) Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung das Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoff-Formgegenstands nach einem von (1), (2), (3) oder (4) bereit, wobei der Verbundwerkstoff-Form-Schritt Integrieren der weiteren Materialien über eine Oberfläche, die die Riefe als Kontaktfläche aufweist, durch Spritzgieß-Formen umfasst, um einen Spritzgieß-geformten Verbundwerkstoff-Gegenstand herzustellen.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können an einer Riefe freiliegende faserförmige anorganische Füllstoffe als Anker zum Verhindern der Zerstörung eines geriefelten Harz-Formgegenstands und eines weiteren Formgegenstands dienen, wenn der geriefelte Harz-Formgegenstand mit dem weiteren Formgegenstand verbunden ist, was zu einer deutlich stärkeren Festigkeit des sich ergebenden Verbundwerkstoff-Formkörpers führt.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Ansicht von einem geriefelten Harz-Formgegenstand 10, welcher eine Komponente von einem Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 gemäß der vorliegenden Erfindung in einem vergrößerten schematischen Querschnitt ist.
    • 2 zeigt eine schematische Ansicht von einem Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 gemäß der vorliegenden Erfindung in einem vergrößerten schematischen Querschnitt.
    • 3 veranschaulicht schematisch, wie der Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 durch mehrfaches Formen erhalten wird.
    • 4 veranschaulicht die Bestrahlungswinkel in Beispiel 1 (Vergleich von Bestrahlungswinkel von Laser).
    • 5 zeigt SEM-Bilder der geriefelten Harz-Formgegenstände gemäß Beispiel 1 (Vergleich von Bestrahlungswinkel von Laser).
    • 6 zeigt SEM-Bilder der geriefelten Harz-Formgegenstände gemäß Beispiel 2 (Vergleich von Harz-Materialien).
  • BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genauer beschrieben, aber die vorliegende Erfindung soll in keiner Weise auf die nachstehenden Ausführungsformen begrenzt sein. Modifizierungen können geeignet innerhalb des Umfangs der Aufgabe der vorliegenden Erfindung erfolgen. Angemerkt sei, dass Beschreibungen für redundante Teile zweckdienlich weggelassen werden können, aber dies soll nicht den Gedanken der vorliegenden Erfindung begrenzen.
  • <Geriefelter Harz-Formgegenstand 10>
  • 1 zeigt eine vergrößerte schematische Querschnittsansicht des geriefelten Harz-Formgegenstands 10, welcher eine Komponente des Verbundwerkstoff-Formgegenstands 1 (2) ist. Der geriefelte Harz-Formgegenstand 10 enthält einen faserförmigen anorganischen Füllstoff 11. Weiterhin weist der geriefelte Harz-Formgegenstand 10 eine Riefe 12 mit einem End-Teil des faserförmigen anorganischen Füllstoffs 11, der aus einer Seiten-Oberfläche zur Richtung einer zugewandten Seiten-Oberfläche zumindest bei einer Oberflächenseite herausragt und freiliegt, auf. Die Oberflächenseiten bedeuten eine Seite näher zu der Oberfläche von einem Formgegenstand in die TiefenRichtung der Riefe.
  • [Harz]
  • Es gibt keine besondere Begrenzung für den Typ eines Harzes, so lange wie es bei Laser-Strahlung entfernt werden kann, was die Bildung der Riefe 12 ergibt. Das Harz kann beliebig sein, so lange es bei Laser-Strahlung entfernt werden kann, und ein Teil der faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 kann auch bei Laser-Strahlung mit einer eingestellten Laser-Absorption entfernt werden, sodass geeignet ein End-Teil des faserförmigen anorganischen Füllstoffs 11 zumindest bei den Oberflächenseiten einer in dem geriefelten Harz-Formgegenstand 10 gebildeten Riefe freiliegt.
  • Verfahren zum Einstellen der Laser-Absorption enthalten Einstellen der Art und Menge von einem Laser-absorbierenden, in ein Harz einzuschließenden Additiv. Für solche Additive können jene, wie Pigmente und Farbstoffe, verwendet werden, und Ruß ist wirksam.
  • Das Harz kann thermoplastisch oder wärmehärtend sein. Für Harz geeignete Materialien können zum Beispiel Polyphenylensulfid (PPS), Flüssig-Kristall-Polymer (LCP), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyacetal (POM) und dergleichen einschließen.
  • [Faserförmiger anorganischer Füllstoff 11]
  • Es gibt keine besondere Begrenzung für die faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11, so lange wie ein Teil der faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 teilweise entfernt werden kann, und End-Teile der faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 von einer Seiten-Oberfläche einer auf dem geriefelten Formgegenstand 10 gebildeten Riefe zumindest bei den Oberflächenseiten der Riefe herausragen und freiliegen können, wenn ein Teil von dem Harz des Harz-Formgegenstands entfernt wird, um die Riefe 12 zu bilden.
  • Beispiele des faserförmigen anorganischen Füllstoffs 11 können Glasfaser, Kohlefaser, Whisker-Faser und dergleichen einschließen. Sie können einzeln oder in einer Kombination davon verwendet werden. So lange, wie er faserförmig ist, kann die Ablösung des faserförmigen anorganischen Füllstoffs 11 von einem Verbundwerkstoff-Formgegenstand (1 in 2) verhindert werden, und der faserförmige anorganische Füllstoff 11 kann als Anker zum Verhindern der Abtrennung des Harz-Formgegenstands 10 und eines weiteren Formgegenstands (20 in 2) dienen. Unter diesen wird für die vorliegende Erfindung geeigneterweise Glasfaser verwendet. Weiterhin können nicht-faserförmige anorganische Füllstoffe, wie Glas-Flocken, Glimmer, Talkum und Glas-Kugeln; andere Additive und Modifizierungsmittel; und dergleichen zu einem Ausmaß vermischt werden, bei dem die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, gibt es keine besondere Begrenzung für die faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11, so lange wie End-Teile der faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 von einer Seiten-Oberfläche von einer Riefe in den Oberflächenseiten der Riefe zur Richtung einer zugewandten Seiten-Oberfläche herausragen und freiliegen können. Jedoch werden sie vorzugsweise von beiden Seiten-Oberflächen von einer Riefe zumindest bei den Oberflächenseiten innerhalb der Riefe herausragen und freiliegen, und bevorzugter von den beiden Seiten-Oberflächen der Riefe in einer koaxial gegenüberliegenden Weise herausragen und freiliegen. Wenn die Bindungsfestigkeit für den Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 gemessen wird, in welchem der geriefelte Harz-Formgegenstand 10 mit einem weiteren Formgegenstand (20 in 2) integriert ist, wird der Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 über den Mechanismus von Basis-Material-Zerstörung zerstört, wobei der weitere Formgegenstand 20 bei einem Teil des weiteren Formgegenstands 20 bricht, der in Riefen verblieben ist, anstelle von einfacher Ablösung. Dies lässt annehmen, dass in dem Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1, in dem der geriefelte Harz-Formgegenstand 10 mit einem weiteren Formgegenstand (20 in 2) integriert ist, die faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 mit dem weiteren Formgegenstand 20 auf Grund des Herausragens und Freiliegens von beiden Seiten-Oberflächen von einer Riefe zur Richtungen von zugewandten Seiten-Oberflächen wirksam eingreifen können, was die Entfernung des weiteren Formgegenstands 20 von der Riefe verhindert, wenn eine Kraft angewendet wird, um den weiteren Formgegenstand 20 von dem geriefelten Harz-Formgegenstand 10 weg abzulösen.
  • Vorzugsweise überbrückt in dem Tiefen-Bereich der Riefe 12 der anorganische Füllstoff 11 geeigneterweise Vorsprünge 13 der Vertiefungen und Vorsprünge, gebildet durch Entfernen eines Teils des Harzes, wenn der anorganische Füllstoff 11, der an der Riefe 12 freiliegt, als Anker zum Verhindern der Zerstörung des Harz-Formgegenstands 10 und des weiteren Formgegenstands 20 dient.
  • Es gibt keine besondere Begrenzung für den Gehalt der faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11, jedoch ist er vorzugsweise von 5 Gewichtsteilen bis 80 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Harzes. Wenn der Gehalt weniger als 5 Gewichtsteile ist, können die faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 nicht in der Lage sein, vollständig als Anker zum Verhindern der Zerstörung des geriefelten Harz-Formgegenstands 10 und des weiteren Formgegenstands 20 zu dienen, selbst wenn die faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 in der Riefe 12 freiliegen. Ein Gehalt von mehr als 80 Gewichtsteilen ist nicht bevorzugt, weil der Ankereffekt zwischen den faserförmigen anorganischen Füllstoffen 11 und einem weiteren Formgegenstand, angeordnet in der Riefe, nicht vollständig erzielt werden kann.
  • [Kommerziell erhältliche Produkte, die für Harz-Materialien geeignet sind, die faserförmige anorganische Füllstoffe 11 enthalten]
  • Kommerziell erhältliche Produkte von Harz-Materialien, die die anorganischen Füllstoffe 11 enthalten, können PPS mit Glasfasern (Produktname: Durafide PPS 1140A1, Polyplastics Co., Ltd.), PPS mit Glasfasern (Produktname: Durafide PPS 1140A7, Polyplastics Co., Ltd), PPS mit Glasfasern/anorganischem Füllstoff (Produktname: Durafide PPS 6165A7, Polyplastics Co., Ltd), LCP mit Glasfasern (Produktname: Vectra LCP E130i, Polyplastics Co., Ltd.) und dergleichen einschließen.
  • [Riefe 12]
  • Die Riefe 12 wird auf einer Oberfläche des Harz-Formgegenstands 10 gebildet. Die faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 liegen auf der Riefe 12 frei. Ein Teil des Harzes kann entfernt werden, um die Riefe 12 zu bilden, und ein Teil der faserförmigen anorganischen Füllstoffe, der von einer Seiten-Oberfläche zumindest bei den Oberflächenseiten der Riefe freiliegt und teilweise einen auf die Riefe gestrahlten Laser abschirmt, kann auch entfernt werden, um End-Teile der faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 von der Seiten-Oberfläche 12a der Riefe 12 freizulegen, so dass die End-Teile der faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 aus der Seiten-Oberfläche der Riefe herausragen. Der den Laser abschirmende Effekt auf Grund der an der Riefe 12 freiliegenden faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 kann durch Entfernen zumindest eines Teils der faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 abgeschwächt werden. Im Ergebnis kann ein Laser den Tiefen-Bereich der Riefe wirksam bestrahlen, um die Bildung einer tieferen Riefe zu erlauben. Dies kann den Ankereffekt verstärken, wenn Verbundwerkstoff-Formen mit einem weiteren Formgegenstand ausgeführt wird. Wenn weiterhin ein Verbundwerkstoff-Formgegenstand, in welchem ein weiterer Formgegenstand integriert ist, erhalten wird, wird ein Teil von faserförmigen Füllstoffen entfernt, so dass End-Teile von freiliegenden faserförmigen Füllstoffen zumindest bei den Oberflächenseiten herausragen, und insbesondere faserförmige anorganische Füllstoffe an dem mittigen Bereich der Riefe entfernt werden. Dies kann das Eindringen von einem fluidisierten weiteren Formgegenstand in die Riefe erleichtern. Deshalb kann ein hoher Ankereffekt erhalten werden, auch wenn die Riefe tief ist.
  • Indes liegen die faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 von dem Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 nicht frei, nachdem der geriefelte Harz-Formgegenstand 10 mit dem weiteren Formgegenstand (20 in 2) über eine Oberfläche mit der Riefe 12 des geriefelten Harz-Formgegenstands 10 als Kontaktfläche integriert, um den Verbundwerkstoff-Formgegenstand (1 in 2) gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen. Wenn hierin verwendet, werden, selbst wenn die faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 nicht von dem Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 freiliegen, „die faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 als an den Mehrfach-Riefen 12 freiliegend betrachtet“, wenn die faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 der Riefen 12 freiliegen, wenn der weitere Formgegenstand 20 von dem Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 entfernt wird.
  • Die längere Richtung der Riefe 12 ist vorzugsweise verschieden von jener der faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11, weil ein ausreichender Ankereffekt auf Grund von End-Teilen der anorganischen Füllstoffe, die von einer Seiten-Oberfläche der Riefe herausragen und freiliegen, wenn Verbundwerkstoff-Formen mit einem anderen Harz-Formgegenstand ausgeführt wird, wirksamer erhalten werden kann.
  • Wenn die Mehrfach-Riefen 12 auf einer Oberfläche des Harz-Formgegenstands 10 gebildet werden, kann der Ankereffekt weiter verstärkt werden. Wenn mehrere Riefen 12 gebildet werden, können diese Mehrfach-Riefen 12 derart sein, dass jede Riefe einzeln gebildet wird, oder so dass eine Riefe, umfassend Mehrfach-Vertiefungen und Vorsprünge, in einem gezogen wird.
  • Die Mehrfach-Riefen 12 können derart bereitgestellt werden, dass die Riefen 12 jeweils an beiden Enden verbunden, wie eine Konturlinie ausgerichtet sind, oder können in einem streifenartigen Muster gebildet werden, wobei die Riefen 12 nicht gekreuzt sind, oder in einem gitterartigen Muster gebildet werden können, wobei die Riefen 12 gekreuzt sind. Wenn die Riefen 12 in einem gitterartigen Muster gebildet werden, wird vorzugsweise ein diagonales Gitter derart gebildet, dass die längere Richtung der Riefe 12 von jener von faserförmigen anorganischen Füllstoffen verschieden ist. Wenn weiterhin die Riefen 12 in einem gitterartigen Muster gebildet werden, können die Riefen 12 in einem rhombischen Muster gebildet werden.
  • Es gibt keine besondere Begrenzung für die Länge der Riefe 12 und die Form einer Öffnung kann rechtwinklig sein, oder kann kreisförmig oder elliptisch sein, wenn die Riefe 12 kurz ist. Die Riefe 12 ist vorzugsweise lang, um den Ankereffekt zu erhalten.
  • Weiterhin gibt es auch keine besondere Begrenzung für die Tiefe D der Riefe 12, jedoch ist sie vorzugsweise tiefer, weil ein höherer Ankereffekt erhalten werden kann. Ein Laser, welcher die Riefe bestrahlt, ist wenig abgeschirmt, wenn ein Teil der faserförmigen anorganischen Füllstoffe, die an der Riefe freiliegen, entfernt wird, wodurch leichtere Bildung einer tieferen Riefe erlaubt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch eine Riefe mit einer Tiefe von 200 µm oder mehr gebildet werden. Wenn die Tiefe D gering ist, kann der geriefelte Harz-Formgegenstand 10 mit dem weiteren Formgegenstand 20 nicht dicht verbunden werden, da ein ausreichender Ankereffekt zwischen den an der Riefe 12 freiliegenden faserförmigen anorganischen Füllstoffen 11 und dem weiteren Formgegenstand 20 nicht erhalten werden kann, wenn der weitere Formgegenstand 20 über die Riefe 12 verbunden wird, um den Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 zu bilden.
  • <Verfahren zur Herstellung des geriefelten Harz-Formgegenstands 10>
  • Der geriefelte Harz-Formgegenstand 10 kann durch Bestrahlung eines Harz-Formgegenstands, der die faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 enthält, mit einem Laser, um einen Teil des Harzes zu entfernen, wodurch Riefe 12 gebildet wird, erhalten werden, wobei End-Teile der faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 von einer Seiten-Oberfläche zumindest bei den Oberflächenseiten herausragen und freiliegen.
  • Laser-Strahlung wird basierend auf dem Typ eines Ziel-Materials zur Bestrahlung, der Leistung einer Laser-Vorrichtung und dergleichen festgelegt.
  • Weiterhin gibt es keine besondere Begrenzung für die Bedingungen von Laser-Strahlung, solange wie ein Teil des Harzes entfernt werden kann. Vorzugsweise wird Laser-Strahlung in eine Richtung anders als die Richtung rechtwinklig zu der Oberfläche des Formgegenstands ausgeführt, um einen Teil des Harzes sowie einen Teil der faserförmigen anorganischen Füllstoffe zu entfernen. Die Entfernung von sowohl einem Teil des Harzes als auch einem Teil der faserförmigen anorganischen Füllstoffe erlaubt, dass End-Teile der faserförmigen anorganischen Füllstoffe von beiden Seiten-Oberflächen von einer Riefe in den Oberflächenseiten der Riefe gegen gegenüberliegende Seiten-Oberflächen herausragen und freiliegen, insbesondere, von den beiden Seiten-Oberflächen der Riefe in einer koaxial gegenüberliegenden Weise herausragen und freiliegen.
  • <Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1>
  • 2 zeigt eine schematische Ansicht des Verbundwerkstoff-Harz-Formgegenstands 1 in einem vergrößerten schematischen Querschnitt. In dem Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 wird der weitere Formgegenstand 20 auf einer Oberfläche mit der Riefe 12 des geriefelten Harz-Formgegenstands 10 hinzugefügt. Es gibt keine besondere Begrenzung für den Aspekt des weiteren Formgegenstands 20 innerhalb der Riefe 12, jedoch wird der weitere Formgegenstand 20 vorzugsweise so angeordnet, dass die faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 in dem Inneren der Riefe 12 eingefasst werden, um einen hohen Ankereffekt zu erhalten.
  • [Ein weiterer Formgegenstand 20]
  • Es gibt keine besondere Begrenzung für den weiteren Formgegenstand 20, so lange wie der weitere Formgegenstand 20 in einem ungehärteten Zustand in die Riefe 12 eindringen kann, wobei die faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 freiliegen. Er kann ein beliebiger der Nachstehenden sein: ein thermoplastisches Harz, ein härtbares Harz (ein wärmehärtendes Harz, ein photo-härtbares Harz, ein Strahlungs-härtbares Harz und dergleichen), Kautschuk, ein Haftmitttel, ein Metall und dergleichen.
  • <Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1>
  • Der Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 kann nicht nur durch Ausführen von mehrfachem Formen erhalten werden, sondern auch Wärme-Schmelzen von Harz-Formgegenständen, wie Ultraschall-Schweißen, Laser-Schweißen und Hoch-Frequenz-Induktions-Heiz-Schweißen.
  • Üblicherweise sind Kombinationen von miteinander warmschweißbaren Materialien sehr begrenzt, selbst wenn eine erste zum Schweißen vorgesehene Oberfläche von einem primären Formgegenstand und eine zweite zum Schweißen vorgesehene Oberfläche von einem zweiten Formgegenstand beide warm-geschmolzen werden, wobei die Harz-Formgegenstände miteinander warm-geschweißt werden. Jedoch gemäß der hierin beschriebenen vorliegenden Erfindung ist Warm-schmelzen der zweiten Schweiß-geplanten Oberfläche allein ausreichend, und die Kombination der Materialien muss nicht notwendigerweise miteinander warmschweißbar sein. Die hierin beschriebene Erfindung erfordert nur, dass der andere Harz-Formgegenstand 20 gegen eine erste zum Schweißen vorgesehene Oberfläche, auf welcher die Riefe 12 vorgeformt ist, druckkontaktiert wird. Deshalb können beliebige Kombinationen von Materialien für Harz-Formgegenstände verwendet werden und der Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1, der sowohl in Formgenauigkeit als auch Bindungsfestigkeit ausgezeichnet ist, kann erhalten werden.
  • [Mehrfach-Formen]
  • 3 veranschaulicht schematisch, wie der Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 durch mehrfaches Formen erhalten wird. Zuerst wird, wie in (1) von 3 gezeigt, primäres Formen von einem primären Harz ausgeführt, um einen geriefelten vorläufigen Harz-Formgegenstands-Körper 10' herzustellen. Dann wird, wie in (2) von 3 gezeigt, teilweise Harz-Entfernung auf zumindest einem Teil von einer Oberfläche des vorläufigen Körpers 10' ausgeführt, um die Riefe 12 zu bilden. Dabei wird der geriefelte Harz-Formgegenstand 10 hergestellt.
  • Anschließend wird, wie in (3) von 3 gezeigt, der geriefelte Harz-Formgegenstand 10 in einer Form (nicht gezeigt) angeordnet, und dann wird ein zweites Harz (ein ungehärtetes Material des weiteren Formgegenstands 20) in die vorstehende Form über eine Oberfläche mit der Riefe 12, angeordnet als Kontaktfläche, gefüllt und dann wird das Material gehärtet. Der Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 mit einem härtbaren Harz kann durch mehrfaches Formen über den vorstehend genannten Schritt erhalten werden. Weiterhin kann in ähnlicher Weise der Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 mit einem thermoplastischen Harz durch mehrfaches Formen erhalten werden, wenn ein warmgeschmolzenes thermoplastisches Harz als das zweite Harz verwendet wird. Es gibt keine besondere Begrenzung für den Typ einer Form. Es ist jedoch bevorzugt, dass der geriefelte Harz-Formgegenstand 10 in einer Form zum Spritzgieß-Formen angeordnet wird, so dass eine Oberfläche, die eine durch Laser-Strahlung geformte Riefe aufweist, als Kontaktfläche angeordnet ist, und dann mit einem weiteren Formgegenstand durch Spritzgieß-Formen eines Materials für den weiteren Formgegenstand 20 integriert wird, um einen Verbundwerkstoff-Formgegenstand zu erhalten. Bei dem Spritzgieß-Formen wird der weitere Formgegenstand 20 in einem ungehärteten Zustand unter hohem Druck innen in eine Form mit dem geriefelten Harz-Formgegenstand 10 spritzgegossen, was dem ungehärteten Material erlaubt, in die Riefe 12, in der die faserförmigen anorganischen Füllstoffe 11 freiliegen, wirksam einzudringen. Auf diese Weise kann leicht ein integrierter Verbundwerkstoff-Formgegenstand erhalten werden.
  • Der geriefelte Formgegenstand 10 hat eine Riefe 11 und der weitere Formgegenstand 20 hat keine Riefe in den nachstehenden Beispielen, aber die Konfiguration soll nicht darauf begrenzt sein. Zum Beispiel kann der weitere Formgegenstand 20 auch eine Riefe aufweisen. Dann kann der geriefelte Formgegenstand 10 auf einer Seite von einer Form angeordnet sein, und der weitere Formgegenstand 20 kann auf der anderen Seite angeordnet sein, und dann kann eine Haftmittel-Zusammensetzung zwischen den geriefelten Formgegenstand 10 und den weiteren Formgegenstand 20 gefüllt werden, so dass der Haftmittel-Zusammensetzung erlaubt wird, in die Riefe 11 des geriefelten Formgegenstands 10 und die Riefe des weitere Formgegenstands 20 einzudringen. Dies kann dem geriefelten Formgegenstand 10 erlauben, mit dem weiteren Formgegenstand 20 ungeachtet der Art der Haftmittel-Zusammensetzung fest verbunden zu werden und selbst wenn die Haftmittel-Zusammensetzung nicht perfekt zur Zwischenschicht-Anhaftung zwischen dem geriefelten Formgegenstand 10 und dem weiteren Formgegenstand 20 geeignet ist.
  • BEISPIELE
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf vorläufige Test-Beispiele und Beispiele genauer beschrieben, jedoch soll die vorliegende Erfindung nicht auf diese begrenzt sein.
  • (Bedingungen zum Spritzgieß-Formen von Durafide)
    • Vortrocknen: 140°C, 3 Stunden
    • Zylindertemperatur: 320°C
    • Formtemperatur: 140°C
    • Einspritzgeschwindigkeit: 20 mm/s
    • Druck-Halten: 50 MPa (500 kg/cm2)
  • (Bedingungen für Spritzgieß-Formen von Duracon)
    • Vortrocknen: 80°C, 3 Stunden
    • Zylindertemperatur: 190°C
    • Formtemperatur: 80°C
    • Einspritzgeschwindigkeit: 16 mm/s
    • Druck-Halten: 80 MPa (800 kg/cm2)
  • <Beispiel 1> Teilweise Entfernung von Glasfaser (Vergleich von Bestrahlungswinkel)
  • Bildung einer Riefe, in welcher ein Teil von faserförmigen anorganischen Füllstoffen auf der Oberfläche einer Riefe entfernt wird, kann gemäß dem nachstehenden Verfahren ausgeführt werden. [Tabelle 1]
    Harz-Formgegenstand Bildung von Riefen
    Harz-Material Laser-Strahlung
    Winkel Häufigkeit Richtung
    Bezugs-Beispiel 1 PPS mit Glasfaser 1140 A1 90 Grad 10 mal Gestreift
    Beispiel 1 60 Grad
    CB0,2%
  • [Herstellung von geriefelten Harz-Formgegenständen]
  • Ein Spritzgieß-Formgegenstand wurde durch Spritzgieß-Formen PPS mit Glasfasern (Produktname: Durafide PPS 1140A1, Polyplastics Co., Ltd.) unter den wie vorstehend gezeigten Bedingungen (die Bedingungen zum Spritzgieß-Formen) erhalten. Dann wurde der Spritzgieß-Formgegenstand mit einem Laserstrahl mit einem Punktdurchmesser von 50 µm bestrahlt. Die Bestrahlung wurde insgesamt 30 mal wiederholt: 3 Reihen von 10 Bestrahlungen mit einer Verschiebung von 25 µm nach jeder Reihe zum Bestrahlen einer Breite von 100 µm. Laser-Strahlung wurde in zwei verschiedenen Wegen ausgeführt. In einem Fall wurde die Bestrahlung in der Richtung senkrecht zu der Oberfläche von einem Spritz-Formgegenstand, wie in 4 (1) gezeigt, ausgeführt. In dem anderen Fall wurde Bestrahlung in der Richtung von 60 Grad, bezogen auf die Oberfläche von einem Spritz-Formgegenstand nach Neigen des Spritz-Formgegenstands um 30 Grad von der horizontalen Richtung, wie in 4 (2) gezeigt, ausgeführt. Die Laser-Oszillations-Wellenlänge war 1,064 µm und die maximale Belastbarkeit wurde auf 13 W (Durchschnitt) eingestellt. Die Leistung, Frequenz und Tastrate waren 90%, 40 kHz bzw. 1000 mm/s. Auf diese Weise wurden die geriefelten Harz-Formgegenstände gemäß Beispielen und Bezugs-Beispielen erhalten.
  • [Bewertung]
  • Eine Oberfläche, die eine Riefe aufweist, wurde in einer vergrößerten Ansicht unter einem Elektronenmikroskop (SEM) beobachtet. Zwei Vergrößerungen: 100 mal und 300 mal wurden verwendet. Ergebnisse werden in 5 und Tabelle 2 gezeigt. [Tabelle 2]
    Beobachtung unter Vergrößerung
    Bezugs-Beispiel 1 Faserförmige anorganische Füllstoffe ragen von Seiten-Oberflächen von Riefen heraus und liegen frei, um die Riefen abzudecken.
    Beispiel 1 End-Teile von faserförmigen anorganischen Füllstoffen ragen von Seiten-Oberflächen von Riefen zumindest bei den Oberflächenseiten heraus. Faserförmige anorganische Füllstoffe nahe den Mitten der Riefen werden selektiv an den freiliegenden Oberflächenseiten entfernt, und Beobachtung von tieferen Bereichen der Riefen ist möglich.
  • Der geriefelte Harz-Formgegenstand gemäß Beispiel 1 wurde durch Entfernen eines Teils von faserförmigen anorganischen Füllstoffen hergestellt, wenn ein Teil von Harz durch Laser-Strahlung entfernt wurde. Die Ergebnisse zeigten, dass End-Teile der faserförmigen anorganischen Füllstoffe von Oberflächenseiten der Riefen zumindest in den Oberflächenseiten herausragten und freiliegend waren. Die Ergebnisse zeigten auch, dass tiefere Riefen erhalten werden können, verglichen mit jenen von einem vorangehenden Test, was zu einem hohen Ankereffekt führt.
  • Insbesondere zeigten die Ergebnisse, dass ein Teil der faserförmigen anorganischen Füllstoffe in der Lage war, beim Ausführen von Laser-Bestrahlung in der Richtung senkrecht zu der Oberfläche von einem Formgegenstand leicht entfernt zu werden, was erlaubt, eine tiefere Riefe leicht zu erhalten (5, Beispiel 1).
  • <Beispiel 2> Teilweise Entfernung von Glasfaser (Vergleich von Harz-Materialien)
  • Anschließend wurden verschiedene Harz-Materialien untersucht, um zu bestimmen, ob sie zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind. [Tabelle 3]
    Harz-Formgegenstand Bildung von Riefen Ein weiterer Formgegenstand
    Harz-Material Breite von Riefe Abstand zwischen Riefen Laser-Strahlung Material
    Winkel Häufigkeit Richtung
    Vergleichs-Beispiel PPS mit Glasfaser 1140 A1 keine Riefe - - - - PPS mit Glasfaser
    CB0,2 %
    Bezugs-Beispiel 2 PPS mit Glasfaser 1140 A1 100µm 200µm 90 Grad 10 mal Diagonales Gitter PPS mit Glasfaser
    CB0,2 %
    Beispiel 2 PPS mit Glasfaser 1140 A1
    CB0,01 %
    Beispiel 3 PPS mit Glasfaser 1140 A1 30 mal POM
    CB0,01 %
  • In Tabelle 3 sind in den Harz-Formgegenständen verwendete Harz-Materialien wie nachstehend.
  • PPS mit Glasfaser 1140 A1 CB 0,2%: Durafide PPS 1140A1, Ruß 0,2%, Polyplastics Co., Ltd.
  • PPS mit Glasfaser 1140 A1 CB 0,01%: Durafide PPS 1140A1 Ruß 0,01%, Polyplastics Co., Ltd.
  • POM: Duracon POM M450-44, Polyplastics Co., Ltd.
  • [Herstellung von geriefelten Harz-Formgegenständen]
  • Ein Spritzgieß-Formgegenstand wurde durch Spritzgieß-Formen eines in Tabelle 3 gezeigten Harz-Materials unter den wie vorstehend gezeigten Bedingungen (die Bedingungen für Spritzgieß-Formen) erhalten. Dann wurde der Spritzgieß-Formgegenstand in der Richtung senkrecht zu der Oberfläche des Spritzgieß-Formgegenstands in einem diagonalen Gittermuster derart bestrahlt, dass die Anzahl von Bestrahlung 10 war, wie in Beispiel 1. Die Laser-Oszillations-Wellenlänge war 1,064 µm und die maximale Belastbarkeit wurde auf 13 W (Durchschnitt) eingestellt. Die Leistung, Frequenz und Tastrate waren 90%, 40 kHz bzw. 1000 mm/s. Auf diese Weise wurden geriefelte Harz-Formgegenstände gemäß Beispielen und Bezugs-Beispiel erhalten, welche gitterartige Riefen jeweils mit einer Breite von 100 µm aufwiesen.
  • [Herstellung von Verbundwerkstoff-Formgegenständen]
  • Jeder von dem geriefelten Harz-Formgegenstand gemäß Beispielen, Bezugs-Beispiel und Vergleichs-Beispiel wurde in einer entsprechenden Form zum Spritzgieß-Formen angeordnet, so dass eine Oberfläche, die eine Riefe aufweist, gebildet durch Laser-Bestrahlung, als Kontaktfläche angeordnet wurde. Dann wurde ein Material für einen weiteren Formgegenstand, wie in Tabelle 1 gezeigt, unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen Spritzgieß-geformt, um einen Verbundwerkstoff-Formgegenstand zu erhalten.
  • [Bewertung]
  • [Beobachtung von geriefelten Harz-Formgegenständen unter Vergrößerung]
  • Die geriefelten Harz-Formgegenstände wurden jeweils auf einer eine Riefe aufweisenden Oberfläche in einer vergrößerten Ansicht unter einem Elektronenmikroskop (SEM) beobachtet. Drei Vergrößerungen: 100 mal und 300 mal wurden verwendet.
  • [Tiefe von Tiefe]
  • Für jeden geriefelten Harz-Formgegenstand wurde die Tiefe von einer Riefe in einer Querschnittsansicht gemessen.
  • [Festigkeit]
  • Die Grenzlast wurde für jeden der Verbundwerkstoff-Formgegenstände gemessen, um die Bindungsfestigkeit zu bestimmen. Messungen der Grenzlast wurden wie nachstehend ausgeführt. Ein Tensilon UTA-50kN (Orientec Corporation) wurde als ein Mess-Instrument verwendet. Ein Verbundwerkstoff-Formkörper (eine Länge von 120 mm, eine Breite von 12 mm, eine Dicke von 6 mm) wurde unter den Bedingungen einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 1 mm/min abgezogen. Ergebnisse werden in 6 und Tabelle 4 gezeigt. Für das Vergleichs-Beispiel war die Messung der Festigkeit nicht möglich, weil sie durch eine schwache Kraft zerstört wurde. [Tabelle 4]
    Beobachtung unter Vergrößerung Tiefe von Riefe Festigkeit (Grenzlast)
    Bezugs-Beispiel 2 End-Teile von faserförmigen anorganischen Füllstoffen ragen von Seiten-Oberflächen von Riefen zumindest in den Oberflächenseiten heraus und liegen frei. 170µm 5226N
    Beispiel 2 End-Teile von faserförmigen anorganischen Füllstoffen ragen von Seiten-Oberflächen von Riefen zumindest in den Oberflächenseiten heraus und liegen frei. 220µm 5469N
    Faserförmige anorganische Füllstoffe nahe den Mitten von Riefen sind an den Oberflächenseiten selektiv entfernt. Beobachtung von tieferen Bereichen der Riefen ist möglich.
    Beispiel 3 End-Teile von faserförmigen anorganischen Füllstoffen ragen von Seiten-Oberflächen von Riefen zumindest in den Oberflächenseiten heraus und liegen frei. 480µm 2954N
    Faserförmige anorganische Füllstoffe nahe den Mitten von Riefen sind an den Oberflächenseiten selektiv entfernt. Beobachtung von tieferen Bereichen der Riefen ist möglich.
  • Die geriefelten Harz-Formgegenstände gemäß Beispielen 2 und 3 wurden durch Entfernen eines Teils von faserförmigen anorganischen Füllstoffen hergestellt, wenn ein Teil von Harz durch Laser-Strahlung entfernt wurde. Die Ergebnisse zeigten, dass End-Teile von faserförmigen anorganischen Füllstoffen von den Oberflächenseiten der Riefen zumindest in den Oberflächenseiten herausragen und freiliegen. Die Ergebnisse zeigten auch, dass eine tiefere Riefe in der Lage war, leicht erhalten zu werden und somit konnte ein höherer Ankereffekt erhalten werden, verglichen damit, wenn ein Teil von faserförmigen anorganischen Füllstoffen nicht entfernt wurde.
  • Anstelle von einfacher Ablösung wurde der Verbundwerkstoff-Formgegenstand 1 bei der Messung der Bindungsfestigkeit durch den Mechanismus von Basis-Material-Zerstörung zerstört, in welchem ein weiterer Formgegenstand mit einem Teil des weiteren Formgegenstands, der in einer Riefe blieb, zerstört wurde. Dies scheint darauf zu beruhen, weil End-Teile von faserförmigen anorganischen Füllstoffen von beiden Seiten-Oberflächen von einer Riefe an den Oberflächenseiten der Riefe zur Richtung der zugewandten Seiten-Oberflächen herausragen und freiliegen. Deshalb lassen diese Ergebnisse vermuten, dass in einem Verbundwerkstoff-Formgegenstand, bei dem ein geriefelter Harz-Formgegenstand mit einem weiteren Formgegenstand integriert ist, faserförmige anorganische Füllstoffe mit dem weiteren Formgegenstand effektiv in Eingriff stehen können, unter Verhindern eines Entfernens des weiteren Formgegenstands 20 von einer Riefe, wenn eine Kraft angelegt wird, um den weiteren Formgegenstand von dem geriefelten Harz-Formgegenstand abzutrennen.
  • Insbesondere wurde gezeigt, dass ein Teil von faserförmigen anorganischen Füllstoffen in der Lage war, effektiv entfernt zu werden, wenn ein Harz zum Bilden eines geriefelten Harz-Formgegenstands Ruß in einer derartigen Menge umfasste, dass eine Laser-Absorption einzustellen war (6, Beispiel 2-2). Folglich war eine tiefere Riefe in der Lage, leicht gebildet zu werden, und die Innenseite der Riefe war auch in der Lage, leicht mit einem anderen Harz auch bei einem tieferen Bereich gefüllt zu werden. Deshalb konnte ein viel höherer Ankereffekt erhalten werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Verbundwerkstoff-Formgegenstand
    10
    Geriefelter Harz-Formgegenstand
    11
    Faserförmiger anorganischer Füllstoff
    12
    Riefe
    12a
    Seiten-Oberfläche von Riefe
    13
    Vorsprünge
    20
    ein weiterer Formgegenstand

Claims (5)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoff-Formgegenstands, wobei das Verfahren umfasst: einen Riefen-Bildungs-Schritt zum Entfernen eines Teils von Harz eines Harz-Formgegenstands, der faserförmige anorganische Füllstoffe und ein Laser-absorbierendes Additiv welches aus der Gruppe bestehend aus Pigmenten und Farbstoffen ausgewählt ist, enthält, und eines Teils der faserförmigen anorganischen Füllstoffe durch Bestrahlen des Harz-Formgegenstands mit einem Laserstrahl, um eine Riefe mit End-Teilen der faserförmigen anorganischen Füllstoffe zu bilden, die von einer Seiten-Oberfläche der Riefe zur Richtung einer zugewandten Seiten-Oberfläche zumindest bei einer Oberflächenseite innerhalb der Riefe herausragen und freiliegen; und einen Verbundwerkstoff-Form-Schritt zum Integrieren weiterer Materialien auf einer Oberfläche mit der Riefe als Kontaktfläche, um den Verbundwerkstoff-Formgegenstand herzustellen.
  2. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoff-Formgegenstands nach Anspruch 1, wobei die Laser-Strahlung in eine Richtung anders als die Richtung senkrecht zu einer Oberfläche von einem Formgegenstand ausgeführt wird.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoff-Formgegenstands nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Entfernung des Teils des Harzes ausgeführt wird, bis die Tiefe der Riefe 200 µm oder mehr wird.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoff-Formgegenstands nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Riefen-Bildungs-Schritt Entfernen eines Teils der faserförmigen anorganischen Füllstoffe umfasst, damit die End-Teile der faserförmigen anorganischen Füllstoffe von beiden Seiten-Oberflächen der Riefe in einer koaxial gegenüberliegenden Weise herausragen und freiliegen können.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoff-Formgegenstands nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Verbundwerkstoff-Form-Schritt Integrieren der weiteren Materialien über eine Oberfläche, die die Riefe als Kontaktfläche aufweist, durch Spritzgieß-Formen umfasst, um einen Spritzgieß-geformten Verbundwerkstoff-Gegenstand herzustellen.
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