KR20150092872A - Member having connection of heterogeneous material and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20150092872A
KR20150092872A KR1020140013454A KR20140013454A KR20150092872A KR 20150092872 A KR20150092872 A KR 20150092872A KR 1020140013454 A KR1020140013454 A KR 1020140013454A KR 20140013454 A KR20140013454 A KR 20140013454A KR 20150092872 A KR20150092872 A KR 20150092872A
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변진혁
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Abstract

The present invention relates to a heterojunction member and a method to manufacture the same and, more specifically, relates to a member in a form in which different materials are bonded to each other by various methods such as a double injection, insert injection, and coating of different materials and the like. As the heterojunction member is configured to form a laser processing pattern formed as a micro-pit on one surface of one material among the different materials in order to enhance a bonding strength of a bonding interface; an other material is anchored inside the micro-pit, thereby providing permanent stable structural bonding strength even if the bonding occurs between different materials.

Description

이종 접합 부재 및 그 제조방법{MEMBER HAVING CONNECTION OF HETEROGENEOUS MATERIAL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a heterogeneous bonding member and a method of manufacturing the same. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 이종(異種) 접합 부재(部材: member) 및 그 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 이종 소재의 이중 사출, 인서트 사출, 또는 코팅 등과 같은 다양한 방법에 의하여 이종 소재가 상호 접합되는 형태의 부재에 있어서 접합면에 이종 접합 강도 향상을 위하여 상기한 이종 소재 중 어느 하나의 표면에 마이크로 피트(micro-pit)로 형성되는 레이저 가공 패턴을 형성함으로써 다른 하나의 소재가 상기한 마이크로 피트 내에 앵커링(anchoring)되어 이종 소재 간의 접합임에도 영구적인 견고한 구조적 접합력을 가지는 이종 접합 부재 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heterogeneous joining member and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a joining method and a joining method for joining dissimilar materials to each other by various methods such as double injection, insert injection, In order to improve the bonding strength to the joint surface in the absence of the micro-pits, a laser machining pattern formed by micro-pits on the surface of any of the above-mentioned different materials is formed, Anchoring and permanent bonding of heterogeneous materials, and a method of manufacturing the same.

일반적으로 이종 재료, 특히 금속재와 수지재, 또는 이종 수지재 간의 접합은 각 재료 고유의 물리적 및 화학적 특성과 표면 상태 등이 서로 다르므로 그 접합이 용이하지 않은 경우가 대부분이다.Generally, bonding between dissimilar materials, particularly metal materials, resin materials, or dissimilar resin materials, is difficult because the physical and chemical properties inherent to each material and the surface state are different from each other.

종래 이러한 금속재와 수지재, 또는 이종 수지재 간의 접합 방법으로서는 표면 개질 후 접착제를 이용한 접합과, 금속 표면의 미세 앵커 효과에 의한 기계적 접합 및 수지 수축에 의한 박리 억제를 통한 결합이나, 사출 성형기, 초음파, 레이저, 고주파를 이용한 용해, 융착, 열압착 결합이나, 엘라스토머 시트를 이용한 레이저 접합이나, 고주파 유전 가열에 의한 접합 등과 같은 다양한 방법이 적용되어 왔다.Conventional methods of bonding between the metallic material and the resin material or the dissimilar resin material include a bonding using an adhesive after surface modification and a bonding using a mechanical anchor due to a fine anchor effect on a metal surface and a detachment due to resin shrinkage, Various methods such as melting by laser, high frequency wave, fusion bonding, thermocompression bonding, laser bonding using an elastomer sheet, and bonding by high frequency dielectric heating have been applied.

오늘날 스마트 폰과 같은 모바일 기기 케이스의 사출 성형에 있어서는 이종 수지 재료를 이용한 이중 사출법과, 금속 성형물 또는 1차 사출 수지 성형물을 인서트하고 그에 다시 2차 사출 성형하는 인서트 사출법 또는 인서트 이중 사출법이 광범위하게 적용되고 있다.In the injection molding of a mobile device case such as a smartphone today, a double injection method using a dissimilar resin material and an insert injection method or an insert double injection method in which a metal mold or a primary injection resin molding is inserted and then secondary injection molding is widely used .

그러나 금속과 수지, 또는 이종 수지 재료 간의 물리화학적 특성은 현저히 다른 경우가 대부분이므로, 이중 사출이나 인서트 사출 또는 인서트 이중 사출의 경우 이종 재료 간의 접합력 향상을 위하여 본딩 프라이머(bonding primer) 코팅과 같은 추가적인 전처리 공정을 필요로 하나, 이러한 전처리 코팅층의 형성은 영구적이지 못할 뿐만 아니라 작업 공정 조건에 따른 편차의 발생을 피할 수 없다는 문제점이 있다.However, since the physicochemical properties between the metal and the resin or the dissimilar resin material are largely different from each other, additional pre-treatment such as bonding primer coating is required for double injection, insert injection or insert double injection in order to improve the bonding strength between different materials. But the formation of such a pretreatment coating layer is not permanent and there is a problem that it is not possible to avoid the occurrence of a deviation according to working process conditions.

한편, 이중 사출이나 인서트 사출 등에 있어서의 표면 전처리 방법으로서 본딩 프라이머를 사용하지 않는 전형적인 다른 방법으로서는, 한국특허출원 공개 제10-2013-0037375호(2013.04.16. 공개)에 제안되어 있는 바와 같이, 에칭이나 양극 산화 처리 등과 같은 표면 전처리 방법을 들 수 있다.On the other hand, as another typical method of not using the bonding primer as the surface pretreatment method in the double injection or insert injection, as proposed in Korean Patent Application Publication No. 10-2013-0037375 (published on April 13, 2014) And a surface pretreatment method such as etching or anodic oxidation treatment.

상기한 종래 기술은 알루미늄이나 마그네슘과 같은 제1 소재를 다층 채널화 한 다음, 그 표면을 에칭이나 양극산화 처리와 같은 표면 활성화 처리 후, 수지로 된 제2 소재로 인서트 사출 성형하고, 이어서 다층 채널의 적어도 한 층을 절삭해 내는 것으로 구성되는 이종 소재로 이루어진 복합체 및 그 제조방법을 제안하고 있다.The above-mentioned prior art technique is a method in which a first material such as aluminum or magnesium is multilayer-channelized and then the surface thereof is subjected to a surface activation treatment such as an etching or anodizing treatment, followed by insert injection molding with a second material made of resin, And cutting the at least one layer of the composite material, and a manufacturing method thereof.

그러나 표면 활성화를 위한 전처리 방법으로서 에칭이나 양극 산화 피막을 형성하는 습식 방법은 다량의 화학 약품을 사용하여야 하므로 환경친화적이지 못하며 별도의 공해 방지 설비를 운용하여야 하는 등의 문제점이 있다.However, as a pretreatment method for surface activation, the wet method of forming an etching or anodic oxidation coating is not environmentally friendly since a large amount of chemical must be used, and there is a problem that another pollution prevention facility must be operated.

종래, 전술한 바와 같은 전처리 공정을 수행한다 하더라도, 성형된 이중 사출품, 인서트 사출품, 또는 인서트 이중 사출품은 이종 재료 간 계면에서의 결합 강도가 낮아 이종 소재 간 분리 내지 박리 또는 탈락의 우려가 있음과 아울러, 외부 조건에 따라 접합력에 영향을 받기 쉽다는 문제점이 있다.Conventionally, even if the pretreatment process as described above is carried out, there is a fear of separation, peeling, or separation between different materials due to a low bonding strength at the interface between the dissimilar materials, in the molded double injection article, insert article, or insert double injection article. And is also susceptible to the bonding force depending on external conditions.

한국특허출원 공개 제10-2013-0037375호(2013.04.16. 공개)Korean Patent Application Publication No. 10-2013-0037375 (published on April 16, 2013)

따라서 본 발명의 첫 번째 목적은 금속과 수지, 또는 이종 수지 재료 의 인서트 사출 및/또는 이중 사출, 또는 코팅 시 계면에서의 앵커링 효과에 의해 이종 재료 간의 구조적인 우수한 물리적 접합력을 나타내는 이종 접합 부재를 제공하기 위한 것이다.Therefore, a first object of the present invention is to provide a heterogeneous bonding member which exhibits excellent structural bonding strength between dissimilar materials due to metal and resin, or insert injection and / or double injection of dissimilar resin material, or anchoring effect at the interface at the time of coating .

본 발명의 두 번째 목적은 이종 재료 간의 접합이 영구적이며 외부 조건에 따라 접합력에 별 다른 영향을 받지 않는 이종 접합 부재를 제공하기 위한 것이다.A second object of the present invention is to provide a heterogeneous bonding member in which the bonding between dissimilar materials is permanent and which is not significantly affected by the bonding force according to external conditions.

본 발명의 세 번째 목적은 전술한 표면 개질에 편차 발생 우려가 거의 없어 균질한 접합력을 담보할 수 있는 이종 접합 부재를 제공하기 위한 것이다.A third object of the present invention is to provide a heterogeneous bonding member capable of securing a homogeneous bonding force because there is little fear that a deviation occurs in the surface modification described above.

본 발명의 네 번째 목적은 경제성 및 작업 효율성을 고려하여 재료에 따른 우수한 앵커링 효과의 발현에 최적한 치수 및 형태학적 특징을 지니는 이종 접합 부재를 제공하기 위한 것이다.A fourth object of the present invention is to provide a heterogeneous bonding member having optimal dimensional and morphological characteristics for manifesting an excellent anchoring effect depending on materials in consideration of economic efficiency and work efficiency.

본 발명의 다섯 번째 목적은 전술한 첫 번째 내지 네 번째 목적에 따른 이종 접합 부재의 효과적이고도 효율적인 제조방법을 제공하기 위한 것이다.A fifth object of the present invention is to provide an effective and efficient method for manufacturing a heterojunction member according to the first to fourth objects.

상기한 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태(樣態: aspect)에 따르면, 금속 재료의 표면에 깊이 50~300㎛, 바람직하게는 80~200㎛이고, 단면 폭 30~150㎛, 바람직하게는 40~100㎛이며, 센터 간격이 100~300㎛, 바람직하게는 120~180㎛인 십자 형태의 마이크로 피트(micro-pit)가 다수 형성되고, 상기한 금속 재료 표면의 상기한 마이크로 피트 내에 수지 재료가 앵커링(anchoring)된 상태로 상기한 금속 재료의 적어도 일부 영역에 접합되어 있는 이종 접합 부재가 제공된다.According to a preferred aspect of the present invention for attaining the first to fourth objects, the metal material has a depth of 50 to 300 mu m, preferably 80 to 200 mu m, A cross-shaped micro-pit having a center interval of 100 to 300 占 퐉, preferably 120 to 180 占 퐉 is formed in a number of 30 to 150 占 퐉, preferably 40 to 100 占 퐉, Wherein the micro-pits of the metal material are bonded to at least a part of the metal material in an anchoring manner.

상기한 마이크로 피트는 바닥과 상면 개구의 단면 폭은 좁고 중앙부의 단면 폭은 크게 형성되어 전체적으로 항아리 형태일 수 있다.The cross-sectional width of the micro-pits may be narrower and the cross-sectional width of the micro-pits may be larger, so that the micro-pits may be entirely in the shape of a jar.

또한 상기한 마이크로 피트는 상면 개구에 인접한 영역에 10~120㎛, 바람직하게는 30~90㎛ 높이의 돌출 버(burr)가 형성되어 있는 형태일 수 있다.The micro-pits may have a protruding burr of 10 to 120 mu m, preferably 30 to 90 mu m, in a region adjacent to the top opening.

또한 상기한 마이크로 피트는 상기한 돌출 버가 상면 개구 중앙으로 눕혀져 단면 폭 3~50㎛, 바람직하게는 5~20㎛의 상면 개구를 가지는 네크를 형성하고 있는 형태일 수 있다.In addition, the above-described micro-pits may be formed in such a manner that the protruding burr is laid down at the center of the upper surface opening to form a neck having a top surface opening of 3 to 50 mu m in width, preferably 5 to 20 mu m in cross-section.

또한 상기한 마이크로 피트는 바닥 양측이 깊게 파인 형태로 형성되어 있을 수 있다.Also, the micro pits may be formed in a deep pit shape on both sides of the bottom.

상기한 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 일 양태에 따르면, 제1 수지 재료의 표면에 깊이 100~500㎛, 바람직하게는 120~400㎛이고, 상면 개구의 단면 폭 80~400㎛, 바람직하게는 100~300㎛이며, 센터 간 간격이 300~1000㎛, 바람직하게는 400~800㎛인 십자 형태의 마이크로 피트(micro-pit)가 다수 형성되고, 제2 이종 수지 재료가 상기한 제1 수지 재료 표면의 상기한 마이크로 피트 내에 앵커링(anchoring)된 상태로 상기한 제1 수지 재료의 적어도 일부 영역에 접합되어 있는 이종 접합 부재가 제공된다.According to another preferred embodiment of the present invention, the first resin material has a depth of 100 to 500 mu m, preferably 120 to 400 mu m, and a cross-sectional width A number of cross-shaped micro-pits having a length of 80 to 400 탆, preferably 100 to 300 탆, a distance between centers of 300 to 1000 탆, preferably 400 to 800 탆, are formed, There is provided a heterojunction member in which a material is bonded to at least a part of the first resin material in an anchoring state in the micro-pits on the surface of the first resin material.

상기한 마이크로 피트는 바닥과 측벽이 평활 또는 불규칙한 표면을 가지는 V자 또는 U자 형태일 수 있다.The micro-pits may be in the form of a V-shaped or U-shaped, with the bottom and side walls having smooth or irregular surfaces.

상기한 금속은 알루미늄, 마그네슘, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 철, 주석, 아연, 또는 그 합금일 수 있다.The metal may be aluminum, magnesium, nickel, chromium, molybdenum, tungsten, iron, tin, zinc, or an alloy thereof.

또한 상기한 수지 재료는 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트(PA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 에폭시, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), PA/ABS 알로이(alloy), 페놀 수지, 유리섬유 충진 폴리카보네이트(PC), 또는 유리섬유 충진 폴리아크릴레이트(PA)일 수 있다.In addition, the above-mentioned resin material may be used in the form of a resin such as polycarbonate (PC), polyacrylate (PA), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polymethylmethacrylate (PMMA), epoxy, ), Polyurethane (PU), PA / ABS alloy, phenolic resin, glass fiber filled polycarbonate (PC), or glass fiber filled polyacrylate (PA).

또한 상기한 이종 접합 부재는 모바일 기기 케이스일 수 있다.The above-mentioned heterojunction member may be a mobile device case.

상기한 본 발명의 다섯 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태에 따르면, 금속 재료의 표면에 1064nm 파장의 ND-YAG (neodymium-yttrium, aluminium, garnet) 80W 램프를 이용하여, 80~95 A, 500~1000 mm/s, 5 KHz, 가공 횟수 30~70의 조건으로 레이저 가공하는 것에 의하여, 깊이 50~300㎛, 바람직하게는 80~200㎛이고, 단면 폭 30~150㎛, 바람직하게는 40~100㎛이며, 센터 간격이 100~300㎛, 바람직하게는 120~180㎛인 십자 형태의 마이크로 피트(micro-pit)를 다수 가공하는 단계와, (B) 상기한 금속 재료 표면의 상기한 마이크로 피트 내에 앵커링(anchoring)된 상태로 상기한 금속 재료의 적어도 일부 영역에 접합되도록 수지 재료를 인서트 사출하는 단계로 구성되는 이종 접합 부재의 제조방법이 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, an ND-YAG (neodymium-yttrium, aluminum, garnet) 80 W lamp having a wavelength of 1064 nm is used for the surface of the metal material, Preferably 50 to 300 mu m, more preferably 80 to 200 mu m, and a cross-sectional width of 30 to 150 mu m, preferably 50 to 300 mu m, for example, by laser processing under the conditions of 50 to 95 A, 500 to 1000 mm / s, 5 KHz, A plurality of cross-shaped micro-pits having a center interval of 100 to 300 μm, preferably 120 to 180 μm; (B) And insert-injecting a resin material to be bonded to at least a part of the metal material while being anchored in the micro-pits.

여기서 상기한 단계 (A)는 상기한 1064nm 파장의 ND-YAG 80W 램프를 이용한, 80~95 A, 500~1000 mm/s, 5 KHz의 가공 조건에서, 가공 횟수 25~35회를 수행하여 금속 재료 표면에 마이크로 피트를 1차 형성하는 제1 레이저 가공 단계 (A1)와, 동일 가공 조건에서 가공 횟수 5~10회를 수행하여, 단면 폭 3~50㎛, 바람직하게는 5~20㎛의 상면 개구를 가지는 네크를 가지는 마이크로 피트를 형성하거나, 또는 바닥 양측이 깊게 파인 형태의 마이크로 피트를 형성하는 제2 레이저 가공 단계(A2)를 수행할 수도 있다.The above-mentioned step (A) is performed by using the ND-YAG 80W lamp having the wavelength of 1064 nm at the processing conditions of 80 to 95 A, 500 to 1000 mm / s and 5 KHz, A first laser processing step A1 for forming a micro-pit on the surface of the material first and a fifth processing step 5 to 10 times under the same processing conditions to form an upper surface having a cross-section width of 3 to 50 占 퐉, preferably 5 to 20 占 퐉, It is also possible to form a micro-pit having a neck having an opening, or to perform a second laser machining step (A2) in which both sides of the bottom are deep-pit micro-pits.

또한 상기한 (A2)의 제2 레이저 가공 단계에서의 가공 횟수가 25~35회 수행될 수도 있다.Further, the number of machining in the second laser machining step of (A2) may be performed 25 to 35 times.

또한 상기한 단계 (A) 수행 후, 금속 시트를 소정의 형상으로 포밍(forming)하는 단계를 수행할 수도 있다.Further, after the step (A) is performed, a step of forming the metal sheet into a predetermined shape may be performed.

상기한 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 일 양태에 따르면, 제1 수지 재료의 표면에 10600nm 파장의 CO2 기체 60W 램프를 이용하여, 20~30 A, 20~100 mm/s, 5~20 KHz, 가공 횟수 1의 조건으로 제1 수지 재료의 표면에 깊이 100~500㎛, 바람직하게는 120~400㎛이고, 상면 개구의 단면 폭 80~400㎛, 바람직하게는 100~300㎛이며, 센터 간 간격이 300~1000㎛, 바람직하게는 400~800㎛인 십자 형태의 마이크로 피트(micro-pit)를 다수 가공하는 단계와, (B) 상기한 제1 수지 재료 표면의 상기한 마이크로 피트 내에 앵커링(anchoring)된 상태로 상기한 제1 수지 재료의 적어도 일부 영역에 접합되도록 제2 이종 수지 재료를 이중 사출 또는 인서트 이중 사출하는 단계로 구성되는 이종 접합 부재의 제조방법이 제공된다.According to another preferred embodiment of the present invention for achieving the first to fourth objects, a surface of the first resin material is coated with a 60 W lamp of CO 2 gas having a wavelength of 10600 nm, the first resin material has a depth of 100 to 500 mu m, preferably 120 to 400 mu m, and a cross-sectional width of the upper surface opening of 80 to 400 mu m, preferably, a thickness of 5 to 20 KHz, A plurality of cross-shaped micro-pits having a length of 100 to 300 탆 and a center interval of 300 to 1000 탆, preferably 400 to 800 탆; (B) And a step of double injecting or insert-injecting a second dissimilar resin material so as to be bonded to at least a part of the region of the first resin material in an anchoring state in the micro-pits of the first resin material / RTI >

상기한 금속은 알루미늄, 마그네슘, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 철, 주석, 아연, 또는 그 합금일 수 있다.The metal may be aluminum, magnesium, nickel, chromium, molybdenum, tungsten, iron, tin, zinc, or an alloy thereof.

또한 상기한 수지 재료는 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트(PA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 에폭시, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), PA/ABS 알로이(alloy), 페놀 수지, 유리섬유 충진 폴리카보네이트(PC), 또는 유리섬유 충진 폴리아크릴레이트(PA)일 수 있다.In addition, the above-mentioned resin material may be used in the form of a resin such as polycarbonate (PC), polyacrylate (PA), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polymethylmethacrylate (PMMA), epoxy, ), Polyurethane (PU), PA / ABS alloy, phenolic resin, glass fiber filled polycarbonate (PC), or glass fiber filled polyacrylate (PA).

상기한 단계 (A)에서의 제1 수지 재료가 사출 성형품으로서, 제1 수재 재료에 대한 레이저 가공이 금형으로부터 취출하여 수행하거나, 또는 금형의 형개(型開) 후 금형 내에서 수행될 수 있다.The first resin material in the above step (A) may be carried out as an injection molded article by laser machining of the first water-base material from the mold, or may be performed in the mold after the mold is opened.

본 발명에 따른 이종 접합 부재는 금속과 수지, 또는 이종 수지 재료의 인서트 사출 및/또는 이중 사출, 또는 코팅 시 계면에서의 앵커링 효과에 의해 이종 재료 간의 구조적인 우수한 물리적 접합력을 나타내며, 이종 재료 간의 접합이 영구적이고 외부 조건에 따라 접합력에 별다른 영향을 받지 않으며, 표면 개질에 편차 발생 우려가 거의 없어 균질한 접합력을 담보할 수가 있고, 경제성 및 작업 효율성을 고려하여 재료에 따른 우수한 앵커링 효과의 발현에 최적한 치수 및 형태학적 특징을 지닌다.The heterogeneous bonding member according to the present invention exhibits excellent structural bonding strength between dissimilar materials due to an effect of insert injection and / or double injection of a metal and a resin or a dissimilar resin material, or an anchoring effect at an interface at the time of coating, It is possible to obtain a homogeneous bonding force because there is little concern about the occurrence of deviation in the surface modification and it is possible to exhibit an excellent anchoring effect according to the material in consideration of economic efficiency and work efficiency It has one dimensional and morphological character.

도 1은 본 발명에 따른 이종 접합 부재에 있어서 금속 재료 표면의 마이크로 피트 구조를 나타내는 예시 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이종 접합 부재에 있어서 금속 재료 표면의 다른 마이크로 피트 구조를 나타내는 예시 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이종 접합 부재에 있어서 금속 재료 표면의 또 다른 마이크로 피트 구조를 나타내는 예시 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이종 접합 부재에 있어서 금속 재료 표면의 여전히 또 다른 마이크로 피트 구조를 나타내는 예시 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 이종 접합 부재에 있어서 제1 수지 재료 표면의 마이크로 피트 구조를 나타내는 예시 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 이종 접합 부재에 있어서 제1 수지 재료 표면의 마이크로 피트 구조를 나타내는 다른 예시 단면도이다.
도 7은 도 5의 제1 수지 재료에 대한 제2 이종 수지의 이중 사출에 의한 이종 접합 부재의 계면 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 이종 접합 부재에 있어서 제1 수지 재료 표면의 십자형 마이크로 피트 구조를 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 8의 제1 수지 재료에 대한 제2 이종 수지 재료의 이중 사출에 의한 모바일 기기 케이스를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 비교도로서, 제1 수지 재료 표면에 일자형(점선형)의 마이크로 피트 구조를 형성한 경우에 있어서 이에 대한 제2 이종 수지 재료의 이중 사출에 의한 모바일 기기 케이스의 변형을 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 이종 접합 부재의 제조 공정도이다.
도 12는 본 발명에 따른 이종 접합 부재의 다른 제조 공정도이다.
도 13은 본 발명에 따른 이종 접합 부재의 또 다른 제조 공정도이다.
도 14a 및 도 14b는 도 13을 설명하는 모식도이다.
1 is an exemplary sectional view showing a micro-pit structure of a surface of a metal material in a heterojunction member according to the present invention.
2 is an exemplary sectional view showing another micro-pit structure on the surface of a metal material in the heterojunction member according to the present invention.
3 is an exemplary cross-sectional view showing another micro-pit structure on the surface of a metal material in the heterojunction member according to the present invention.
4 is an exemplary cross-sectional view showing still another micro-pit structure of a metal material surface in a heterojunction member according to the present invention.
5 is an exemplary sectional view showing a micro-pit structure of the first resin material surface in the heterojunction member according to the present invention.
6 is another exemplary sectional view showing the micro-pit structure of the first resin material surface in the heterojunction member according to the present invention.
Fig. 7 is a cross-sectional view of the heterojunction member by double injection of the second dissimilar resin to the first resin material of Fig. 5; Fig.
8 is a plan view showing the cross-shaped micro-pit structure of the surface of the first resin material in the heterojunction member according to the present invention.
Fig. 9 is a perspective view showing a mobile device case by double injection of a second heterogeneous resin material for the first resin material of Fig. 8; Fig.
Fig. 10 is a comparative view of Fig. 9, showing a deformation of the mobile device case due to the double injection of the second dissimilar resin material in the case of forming a straight (dotted) micro-pit structure on the surface of the first resin material It is a perspective view.
11 is a manufacturing process diagram of a heterojunction member according to the present invention.
12 is a view showing another manufacturing process of the heterojunction member according to the present invention.
13 is a view showing another manufacturing process of the heterojunction member according to the present invention.
14A and 14B are schematic diagrams illustrating FIG. 13. FIG.

먼저, 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 “이종(異種)”이란 용어는 금속재료와 수지 재료, 또는 제1 수지 재료와 그와는 다른 종류의 제2 수지 재료를 언급하는 것으로 정의되며, 상기한 수지 재료 또는 제2 수지 재료는 이중 사출, 인서트 사출, 또는 인서트 이중 사출에 의해 금속 재료 또는 제1 수지 재료의 일부 영역 또는 전 영역에 걸쳐 접합된다.First, the term " heterogeneous " used throughout this specification is defined as referring to a metal material and a resin material, or to a first resin material and a second resin material of a different kind, The material or the second resin material is bonded over the metal material or a part or all of the first resin material by double injection, insert injection, or insert double injection.

또한 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 “접합”이라는 용어는 표면에 레이저 가공에 의해 형성되는 다수의 마이크로 피트(micro-pit)가 형성된 금속 재료 또는 제1 수지 재료에 대하여, 이중 사출, 인서트 사출, 또는 인서트 이중 사출에 의하여 수지 재료 또는 제2 수지 재료가 일체화됨에 있어서, 상기한 마이크로 피트 내에 수지 재료 또는 제2 수지 재료가 앵커링(anchoring)된 상태로 되어 있는 것으로 정의된다.Also, the term " joint " used throughout this specification is intended to encompass any of a number of micro-pit formed metallic materials or first resinous materials formed by laser machining on the surface, such as double injection, insert injection, It is defined that the resin material or the second resin material is anchored in the micro pits when the resin material or the second resin material is integrated by the insert double injection.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4는 각각 본 발명에 따른 이종 접합 부재(미도시)에 있어서 금속 재료(2) 표면에 레이저 가공에 의해 형성되는 다양한 마이크로 피트(micro-pit)(5) 구조를 나타내는 예시 단면도로서, 이에 대하여 순차적으로 설명하기로 한다.1 to 4 are exemplary sectional views showing various micro-pit (5) structures formed by laser machining on the surface of a metal material 2 in a heterojunction member (not shown) according to the present invention , Which will be sequentially described below.

상기한 금속 재료(2) 표면에 대한 마이크로 피트(5)의 형성은 1064nm 파장대의 ND-YAG(neodymium0yttrium, aluminium, garnet) 80W 램프를 이용하여, 파워 80~95 A, 이동속도 500~1000 mm/s, 5 KHz의 가공 조건 하에, 가공 횟수 가공 횟수 30~70의 조건으로 레이저 가공하는 것에 의하여 형성되며, 상기한 마이크로 피트(5)는 깊이 50~300㎛, 바람직하게는 80~200㎛이고, 단면 폭 30~150㎛, 바람직하게는 40~100㎛이며, 마이크로 피트(5)의 센터(중심) 간 간격이 100~300㎛, 바람직하게는 120~180㎛의 치수로 형성되고, 상기한 마이크로 피트(5)는 십자 형상으로 형성된다.The formation of the micro pits 5 on the surface of the metal material 2 was carried out by using an ND-YAG (neodymium oxide, aluminum, garnet) 80 W lamp of 1064 nm wavelength, a power of 80 to 95 A, a moving speed of 500 to 1000 mm / s and 5 KHz under the conditions of the number of times of machining 30 to 70. The micro pits 5 have a depth of 50 to 300 탆, preferably 80 to 200 탆, The width of the micro-pits 5 is 30 to 150 mu m, preferably 40 to 100 mu m, and the centers (centers) of the micro-pits 5 are formed in a size of 100 to 300 mu m, preferably 120 to 180 mu m, The pits 5 are formed in a cross shape.

본 발명에 따른 이종 접합 부재(미도시)는 상기한 바와 같은 치수의 마이크로 피트(5)가 다수 형성된 상기한 금속 재료(2) 표면의 상기한 마이크로 피트(5) 내에 앵커링(anchoring)된 상태로 상기한 금속 재료(2)의 소정의 일부 영역 또는 전영역에 접합되도록 수지 재료(미도시)를 인서트 사출하는 것에 의하여 형성된다.The heterogeneous bonding member (not shown) according to the present invention is anchored in the micro pits 5 on the surface of the metal material 2 formed with a plurality of micro pits 5 having the above- (Not shown) so as to be joined to a predetermined partial region or the entire region of the metal material 2 described above.

한편, 본 발명에 있어서는 상기한 마이크로 피트(5)를 레이저 형성하는 표면 개질 단계에 후속하여 금속 재료(2) 시트를 소정의 형상으로 포밍(forming)하는 단계를 수행한 다음, 포밍된 금속 재료의 적어도 일 영역에 인서트 사출 성형에 의하여 수지 재로(미도시)를 일체화시킬 수도 있음은 물론이며 이 또한 본 발명의 영역 내이다.On the other hand, in the present invention, a step of forming the sheet of the metal material (2) into a predetermined shape is performed following the surface modification step of laser forming the micro pits (5) (Not shown) may be integrated into at least one region by insert injection molding, which is also within the scope of the present invention.

도 1에 도시된 예에 있어서는 마이크로 피트(5)가 바닥(5c)과 상면 개구(5a)의 단면 폭은 좁고 중앙부(5b)의 단면 폭은 크게 형성되어 전체적으로 항아리 형태로 되어 있는 경우를 나타내고 있다.In the example shown in Fig. 1, the cross-sectional width of the bottom 5c and the top-side opening 5a is narrow and the cross-sectional width of the central portion 5b is large, so that the micro pits 5 are entirely in the shape of a jar .

상기한 마이크로 피트(5)의 깊이가 50㎛ 미만인 경우에는 앵커링 효과가 불충분하게 될 우려가 있어 바람직하지 못하며, 역으로 300㎛를 초과하는 경우에는 그에 따른 공정 효율성 및 경제성 측면에서 바람직하지 못할 수 있다.If the depth of the micro pits 5 is less than 50 탆, the anchoring effect may be insufficient, and if the depth is more than 300 탆, the micro pits 5 may not be preferable from the viewpoint of process efficiency and economical efficiency .

또한 마이크로 피트(5)의 단면 폭이 30㎛ 미만인 경우 역시 앵커링 효과가 불충분하게 될 우려가 있어 바람직하지 못하며, 역으로 150㎛를 초과하는 경우에도 앞서와 마찬가지로 공정 효율성 및 경제성 측면에서 바람직하지 못할 수 있다.Also, when the cross-sectional width of the micro pits 5 is less than 30 탆, the anchoring effect may be insufficient, which is undesirable. On the contrary, when the cross-sectional width exceeds 150 탆, have.

또한 마찬가지로, 마이크로 피트(5)의 센터(중심) 간 간격이 100㎛ 미만인 경우 공정 효율성 및 경제성 측면에서 바람직하지 못하며, 역으로 300㎛를 초과하는 경우에는 앵커링에 의한 접합 강도가 저하될 우려가 있으므로 마찬가지로 바람직하지 못할 수 있다.Similarly, when the interval between centers (centers) of the micro pits 5 is less than 100 탆, it is not preferable from the viewpoint of process efficiency and economical efficiency. Conversely, when the distance is more than 300 탆, there is a possibility that the anchor- And may be similarly undesirable.

한편, 상기한 바와 같은 가공 조건 하에서의 가공 횟수가 30회 미만인 경우에는 충분한 마이크로 피트(5) 깊이를 얻기 곤란하게 될 염려가 있으며, 역으로 70회를 초과하는 경우에는 마이크로 피트(5)의 깊이가 지나치게 깊어지는 대신 그에 따른 상응하는 앵커링 효과를 얻기 곤란하게 될 우려가 있으므로 역시 바람직하지 못할 수 있다.On the other hand, when the number of machining is less than 30 times under such processing conditions, it may be difficult to obtain a sufficient micro-pit depth (5). On the other hand, when the number of machining steps exceeds 70 times, It may become undesirable because it may become difficult to obtain a corresponding anchoring effect according to the degree of deeper depth.

이어서, 도 2에 도시된 예에 있어서는, 상기한 마이크로 피트(5)의 상면 개구(5a)에 인접한 영역에 10~120㎛, 바람직하게는 30~90㎛ 높이의 돌출 버(burr)(5d)가 형성되어 있는 형태를 나타내고 있으며, 이는 레이저 조사에 의한 마이크로 피트(5)의 형성 시 금속 재료(2)의 연성 내지 전성에 의해 외부로 밀려 나온 금속 재료(2) 부분이며, 이 부분 역시 수지 재료(미도시)의 인서트 사출 성형 시 앵커링 효과를 나타내게 되므로 본 발명에 있어 바람직할 수 있다.2, a protruding burr 5d having a height of 10 to 120 占 퐉, preferably 30 to 90 占 퐉, is formed in a region adjacent to the upper surface opening 5a of the micro pit 5 described above, This is a portion of the metal material 2 that is pushed out to the outside by the soft or toughness of the metal material 2 when the micro pits 5 are formed by laser irradiation, (Not shown), and thus it may be preferable in the present invention.

도 3에 도시된 예는, 상기한 마이크로 피트(5)가 전술한 돌출 버(5d)의 2차 레이저 가공에 의하여 중앙으로 눕혀져 단면 폭 3~50㎛, 바람직하게는 5~20㎛의 상면 개구(5a)를 가지는 네크(5e)를 형성하고 있는 형태를 나타내고 있다.In the example shown in Fig. 3, the micro pits 5 are laid in the center by secondary laser machining of the protruding burr 5d to have an upper surface opening of 3 to 50 mu m, preferably 5 to 20 mu m, And the neck 5e having the neck 5a is formed.

도 3에 도시한 바와 같은 레이저 가공은, 예컨대, 1064nm 파장대의 ND-YAG 80W 램프를 이용하여, 파워 80~95 A, 이동속도 500~1000 mm/s, 5 KHz, 가공 횟수 가공 횟수 25~35의 조건으로 1차 레이저 가공하여 상대적으로 얕은 깊이의 마이크로 피트(5)를 형성한 다음, 동일 조건 하에 가공 회수 5~10의 조건으로 2차 레이저 가공하는 것에 의하여 상기한 돌출 버(5d)를 중앙을 향하여 눕힘 가공함으로써 형성되며, 상대적으로 좁은 상면 개구(5a)를 형성하는 것에 의하여 상기한 네크(5e)에 의하여 앵커링 효과를 극대화할 수 있으며, 이러한 경우에는 마이크로 피트(5)의 깊이를 상대적으로 얕게 하더라도 소정의 의도하는 충분한 앵커링 효과를 달성할 수 있다.The laser processing as shown in Fig. 3 is carried out by using a ND-YAG 80W lamp having a wavelength of 1064 nm, for example, at a power of 80 to 95 A, a moving speed of 500 to 1000 mm / s, a frequency of 5 KHz, , The micro pits 5 having a relatively shallow depth are formed and subjected to secondary laser processing under the same conditions and under the conditions of the number of working times of 5 to 10 so that the projecting burr 5d is projected to the center The anchoring effect can be maximized by the neck 5e by forming a relatively narrow top opening 5a, and in this case, the depth of the micro pit 5 can be relatively increased A sufficient intended anchoring effect can be achieved even if it is shallow.

또한 도 4에 도시된 예는, 상기한 마이크로 피트(5)의 바닥(5c)의 양측 단부를 깊게 파인 오목부(5f)의 형태로 형성함으로써 앵커링 효과를 높이는 구조로 형성된 경우를 나타내고 있다.The example shown in Fig. 4 shows a case in which the both ends of the bottom 5c of the micro pit 5 are formed in the form of a deep recessed portion 5f to increase the anchoring effect.

상기한 바와 같이 마이크로 피트(5)에 별도의 오목부(5f)를 형성하는 레이저 가공은 예컨대, 1064nm 파장대의 ND-YAG 80W 램프를 이용하여, 파워 80~95 A, 이동속도 500~1000 mm/s, 5 KHz, 가공 횟수 가공 횟수 25~35의 조건으로 1차 레이저 가공하여 상대적으로 얕은 깊이의 마이크로 피트(5)를 형성한 다음, 동일 조건 하에 가공 회수 25~35의 조건으로 2차 레이저 가공하는 것에 의하여 상기한 마이크로 피트(5)의 양측 단부에 별도의 오목부(5f)를 가공함으로써 형성되며, 상대적으로 넓은 상면 개구(5a)의 존재에도 불구하고 상기한 오목부(5f)를 형성하는 것에 의하여 앵커링 효과를 극대화할 수 있으며, 이러한 경우에는 마이크로 피트(5)의 깊이를 상대적으로 얕게 하더라도 소정의 의도하는 충분한 앵커링 효과를 달성할 수 있다.As described above, laser processing for forming a separate recess 5f in the micro-pit 5 is performed by using a ND-YAG 80W lamp having a wavelength of 1064 nm, for example, at a power of 80 to 95 A, a moving speed of 500 to 1000 mm / s, 5 KHz, and the number of machining cycles of 25 to 35, so as to form a micro-pit 5 having a relatively shallow depth. Then, under the same conditions, the secondary laser processing The recess 5f is formed by machining a separate recess 5f at both side ends of the micro pit 5 by forming the concave portion 5f in spite of the existence of the relatively large upper surface opening 5a The anchoring effect can be maximized. In this case, even if the depth of the micro pits 5 is made relatively shallow, a sufficient intended anchoring effect can be achieved.

전술한 예에서, 상기한 금속은 알루미늄, 마그네슘, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 철, 주석, 아연, 또는 그 임의의 합금일 수 있으며, 본 발명에 있어서 상기한 금속의 종류에 특별한 제한은 없다.In the above example, the metal may be aluminum, magnesium, nickel, chromium, molybdenum, tungsten, iron, tin, zinc, or any alloy thereof. .

또한 비록 도시하지는 않았지만, 상기한 금속 재료(2)에 대하여 인서트 사출 성형에 의하여 일체화될 수 있는 수지 재료(미도시)의 종류로서는, 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트(PA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 에폭시, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), PA/ABS 알로이(alloy), 유리섬유 충진 폴리카보네이트(PC), 또는 유리섬유 충진 폴리아크릴레이트(PA) 등일 수 있으며, 본 발명에 있어서 수지 종류에 특별한 제한은 없으며, 상기한 바와 같은 열가소성 수지 외에도 페놀 수지와 같은 열경화성 수지도 적용 가능함은 물론이다.Although not shown, examples of the type of resin material (not shown) that can be integrated by insert injection molding with respect to the metal material 2 include polycarbonate (PC), polyacrylate (PA), acrylonitrile (ABS), polymethylmethacrylate (PMMA), epoxy, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyurethane (PU), PA / ABS alloy, glass fiber filled polycarbonate PC) or glass fiber-filled polyacrylate (PA). In the present invention, there is no particular limitation on the type of resin. In addition to the above-mentioned thermoplastic resin, a thermosetting resin such as phenol resin is also applicable.

이어서, 도 5 및 도 6은 각각 본 발명에 따른 이종 접합 부재(미도시)에 있어서 제1 수지 재료(3) 표면의 마이크로 피트(5) 구조를 나타내는 예시 단면도로서, 상기한 제1 수지 재료(3)의 표면에 대한 마이크로 피트(5)의 형성은 10600nm 파장의 CO2 기체 60W 램프를 이용하여, 파워 20~30 A, 이동 속도 20~100 mm/s, 5~20 KHz, 가공 횟수 1의 조건으로 레이저 가공하는 것에 의해 형성되며, 상기한 마이크로 피트(5)는 깊이 100~500㎛, 바람직하게는 120~400㎛이고, 상면 개구(5a)의 단면 폭 80~400㎛, 바람직하게는 100~300㎛이며, 센터 간 간격이 300~1000㎛, 바람직하게는 400~800㎛의 치수로 형성되고, 십자 형태로 형성하는 것이 이종 접합 부재(미도시)의 열변형 방지를 위해 바람직하다.Next, FIGS. 5 and 6 are exemplary cross-sectional views showing the structure of the micro pits 5 on the surface of the first resin material 3 in the heterojunction member (not shown) according to the present invention, respectively. The first resin material 3, the formation of the micro pits 5 was carried out by using a CO 2 gas 60 W lamp having a wavelength of 10600 nm and a power of 20 to 30 A, a moving speed of 20 to 100 mm / s, a frequency of 5 to 20 KHz, The micro pits 5 have a depth of 100 to 500 탆, preferably 120 to 400 탆, a cross-sectional width of the upper surface opening 5a of 80 to 400 탆, preferably 100 To 300 탆, and the spacing between the centers is 300 to 1000 탆, preferably 400 to 800 탆, and is formed in a cross shape to prevent thermal deformation of the heterojunction member (not shown).

본 발명에 따른 이종 접합 부재(미도시)는 상기한 제1 수지 재료(3) 표면의 상기한 마이크로 피트(5) 내에 앵커링(anchoring)된 상태로 상기한 제1 수지 재료(3)의 적어도 일부 영역에 접합되도록 제2 이종 수지 재료(미도시)를 이중 사출 또는 인서트 이중 사출하는 것에 의하여 형성된다.The heterogeneous bonding member (not shown) according to the present invention includes at least a part of the first resin material 3 in an anchoring state in the micro pits 5 on the surface of the first resin material 3, (Not shown) so as to be bonded to the region of the first dissimilar resin material.

도시된 예에서, 도 5는 열가소성 수지를, 그리고 도 6은 열경화성 수지의 경우를 나타낸다.In the illustrated example, Fig. 5 shows the thermoplastic resin, and Fig. 6 shows the case of the thermosetting resin.

상기한 제1 수지 재료(3)가 열가소성 수지인 경우를 나타내는 도 5에 있어서는 바닥(5c)과 측벽(도면부호 미부여)의 표면이 매우 불규칙한 표면을 가지는 V자 또는 U자 형태로 형성되는 반면, 상기한 제1 수지 재료(3)가 열경화성 수지인 경우를 나타내는 도 6에 있어서는 바닥(5c)과 측벽(도면부호 미부여)의 표면이 상대적으로 매끈하게 평활한 표면을 가지는 V자 또는 U자 형태로 형성된다.In Fig. 5 showing the case where the first resin material 3 is a thermoplastic resin, the surface of the bottom 5c and the sidewall (not shown) is formed in a V shape or a U shape having a very irregular surface 6 showing the case where the first resin material 3 is a thermosetting resin, the surface of the bottom 5c and the sidewall (not designated) has a V-shape or U-shape having a relatively smooth surface, .

이어서, 도 7은 도 5의 제1 수지 재료(3)에 대한 제2 이종 수지(4)의 이중 사출에 의한 이종 접합 부재(1)의 계면 단면도로서, 제1 수지 재료(3)의 표면에 형성된 마이크로 피트(5) 내로 제2 이종 수지(4)가 침투되어 앵커링 되어 있으므로 계면 접합력 내지 계면 부착 강도가 평활면인 경우에 비하여 월등히 높아지게 되며 환경에 의한 영향이 거의 없는 영구적인 접합을 이루게 된다.Next, Fig. 7 is a cross-sectional view of the heterojunction member 1 by double injection of the second dissimilar resin 4 to the first resin material 3 of Fig. 5, Since the second dissimilar resin 4 is penetrated and anchored into the formed micro pits 5, the interfacial bonding force or the interface bonding strength becomes much higher than that in the case of the smooth surface, and a permanent bonding with little influence by the environment is achieved.

여기서 상기한 금속 재료(2)와, 제1 수지 재료(3) 또는 제2 이종 수지 재료(4)로서의 수지 재료의 종류는 전술한 바와 같으므로 이에 대한 부연 설명은 생략하기로 한다.Here, the types of the metal material (2) and the resin material as the first resin material (3) or the second dissimilar resin material (4) are the same as those described above, and thus a further description thereof will be omitted.

한편, 도 8은 본 발명에 따른 이종 접합 부재(미도시)에 있어서 제1 수지 재료(3) 표면의 레이저 가공 패턴이 십자형으로 형성되어 있는 마이크로 피트(5) 배열 구조를 나타내는 평면도로서, 이러한 경우 도 9에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 이종 접합 부재(1)가 모바일 기기 케이스로 형성된 경우에 있어 그 열변형이 최소화되어 제품의 변형을 효과적으로 방지할 수가 있다.8 is a plan view showing an array structure of the micro pits 5 in which the laser processing pattern of the surface of the first resin material 3 is formed in a cross shape in the heterojunction member (not shown) according to the present invention. In this case As shown in FIG. 9, when the heterojunction member 1 according to the present invention is formed as a mobile device casing, its thermal deformation is minimized, and deformation of the product can be effectively prevented.

본 발명에 있어서 상기한 십자형 가공은 동일 면적 내 최대한의 가공 단면적 확보 및 가공 후 응력에 의한 변형을 최소화할 수가 있다.In the present invention, the above-mentioned cruciform machining can minimize the maximum machining cross-sectional area within the same area and minimize deformation due to stress after machining.

반면에, 도 10의 경우는 레이저 가공 패턴을 일자형 점선 형태로 형성한 마이크로 피트(5) 배열로 하고, 이를 이용한 이중 사출에 의하여 이종 접합 부재로서의 모바일 기기 케이스를 형성한 경우, 단방향 가공에 의한 열변형이 발생한 경우를 예시하고 있다.On the other hand, in the case of FIG. 10, in the case where the laser processing pattern is formed into a micro-pit array having a straight dotted line shape, and a case of a mobile device as a heterojunction member is formed by double injection using the same, A case where a deformation occurs is illustrated.

이하, 본 발명에 따른 이종 접합 부재가 모바일 기기 케이스인 경우의 제조방법에 대하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a manufacturing method in the case where the heterojunction member according to the present invention is a mobile device case will be described in more detail.

도 11은 본 발명에 따른 이종 접합 부재의 바람직한 일구체예에 따른 인서트 사출 방식의 제조 공정도로서, 먼저 1차 소재를 사출 성형하고, 금형을 이형(離型)하여 상기한 사출 성형 재료를 취출(取出)한 다음, 표면에 전술한 바와 같은 레이저 가공을 수행한다.11 is a view illustrating a process of manufacturing an insert injection method according to a preferred embodiment of the present invention. First, the primary material is injection-molded, the mold is released, and the injection- And then the surface is subjected to laser processing as described above.

상기한 레이저 가공은 상기한 1차 소재가 금속 재료인 경우와 수지 재료인 경우가 현저히 상위함에 대하여는 앞서 구체적으로 설명한 바 있으므로 이에 대한 부연 설명은 생략하기로 한다.The above laser machining is significantly different from the case where the primary material is a metal material and the case where the primary material is a resin material, which has been described in detail in the foregoing, and a further description thereof will be omitted.

전술한 바와 같은 적절한 레이저 가공에 의하여 1차 소재의 표면에 소정의 레이저 패턴을 형성하는 물리적인 표면 개질 가공을 수행한 후, 이를 금형에 인서트하고, 2차 소재(제2 이종 수지 재료)를 사출하여 인서트 사출 성형을 수행하여 본 발명에 따른 이종 접합 부재를 제조한다.After performing physical surface modification processing that forms a predetermined laser pattern on the surface of the primary material by appropriate laser processing as described above, it is inserted into a metal mold, and a secondary material (a second dissimilar resin material) And insert injection molding is performed to produce a heterojunction member according to the present invention.

도 12는 본 발명에 따른 이종 접합 부재의 다른 바람직한 일구체예에 따른 이중 사출 방식의 제조 공정도로서, 먼저 1차 소재를 사출 성형하고, 금형을 회전하여 1차 금형을 형개(型開)한 후, 사출 성형된 1차 소재의 표면에 전술한 바와 같은 레이저 패턴을 형성하는 물리적인 표면 개질 가공을 수행한 다음, 형폐(型閉)하고, 2차 소재(제2 이종 수지 재료)를 사출하여 이중 사출 성형을 수행하여 본 발명에 따른 이종 접합 부재를 제조한다.12 is a view illustrating a manufacturing process of a double injection molding method according to another preferred embodiment of the heterojunction member according to the present invention. First, the primary material is injection-molded, the mold is rotated to mold the primary mold, , Physical surface modification processing for forming a laser pattern as described above is performed on the surface of the injection-molded primary material, and then the mold is closed. Then, the secondary material (the second dissimilar resin material) Injection molding is performed to produce the heterojunction member according to the present invention.

도 13은 본 발명에 따른 이종 접합 부재의 또 다른 바람직한 일구체예에 따른 금속 포밍 및 인서트 방식의 제조 공정도로서, 먼저 금속 시트 형상의 1차 소재(도 14a 참조) 표면에 전술한 바와 같은 레이저 패턴을 형성하는 물리적 표면 개질을 수행한 후, 이를 원하는 소정의 형상으로 포밍하여 포밍체(formed body)(도 14b 참조)를 형성하고, 상기한 포밍체를 금형 내에 인서트한 다음, 2차 소재로서의 수지 재료를 사출 성형함으로써, 본 발명에 따른 이종 접합 부재를 제조한다.13A and 13B are diagrams showing a manufacturing process of a metal forming and an insert method according to another preferred embodiment of the heterojunction member according to the present invention. First, (See Fig. 14B), forming the forming body into the metal mold, and then forming the resin as the secondary material The material is injection molded to produce the heterojunction member according to the present invention.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이종 접합 부재의 제조를 위한 1차 소재의 표면 개질을 위한 레이저 가공 조건은 소재의 종류에 따라 레이저의 종류 및 가공 조건이 달라지며, 1차 소재 기재(substrate)의 두께에 따라서도 레이저 패턴의 조건을 조절하는 것이 열변형 방지 측면에서 바람직하며, 본 발명에 따른 레이저 조사(照射)에 의한 표면 개질은 금속의 경우 두께 0.5~1mm 정도, 그리고 수지인 경우 0.3~1mm, 바람직하게는 0.3~0.7mm 정도에 최적화 된 것이다.
As described above, the laser processing conditions for the surface modification of the primary material for the production of the heterojunction member according to the present invention are different depending on the type of the material, It is preferable to adjust the condition of the laser pattern according to the thickness of the metal layer in view of prevention of thermal deformation and the surface modification by laser irradiation according to the present invention is about 0.5 to 1 mm in the case of metal, 1 mm, preferably 0.3 to 0.7 mm.

이상, 본 발명을 구체예를 들어 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 당업자라면 이로부터 다양한 변화 및 수정이 가능함은 물론이며 이 또한 본 발명의 영역 내이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, the invention is not to be limited to the details and various changes and modifications may be suggested to those skilled in the art.

1: 본 발명에 따른 이종 접합 부재
2: 금속 재료 2a: 금속 포밍체(formed body)
3: (제1) 수지 재료 4: (제2 이종(異種)) 수지 재료
5: 마이크로 피트(micro-pit)
5a: 상면 개구 5b: 중앙부
5c: 바닥 5d: 돌출 버(burr)
5e: 네크 5f: 오목부
10: 모바일 기기 케이스
1: Heterojunction member according to the present invention
2: metal material 2a: metal formed body
3: (first) resin material 4: (second different) resin material
5: micro-pit < RTI ID = 0.0 >
5a: upper surface opening 5b:
5c: bottom 5d: burr
5e: neck 5f: concave portion
10: Mobile device case

Claims (15)

표면에 깊이 50~300㎛, 단면 폭 30~150㎛, 센터 간 간격 100~300㎛인 십자 형태의 마이크로 피트(micro-pit)가 다수 형성된 금속 재료와;
상기한 금속 재료 표면의 상기한 마이크로 피트 내에 앵커링(anchoring)된 상태로 상기한 금속 재료의 적어도 일부 영역에 접합되어 있는 수지 재료로 구성되어 있는
이종(異種) 접합 부재.
A metal material having a plurality of cross-shaped micro-pits each having a depth of 50 to 300 mu m, a cross-sectional width of 30 to 150 mu m, and an interval of 100 to 300 mu m between centers;
And is made of a resin material that is bonded to at least a part of the metal material in an anchoring state in the micro pits on the surface of the metal material
Heterogeneous junction members.
제1항에 있어서, 상기한 마이크로 피트가 깊이 80~200㎛, 단면 폭 40~100㎛, 센터 간 간격 120~180㎛인 이종 접합 부재.The hetero-junction member according to claim 1, wherein the micro-pits have a depth of 80 to 200 mu m, a cross-section width of 40 to 100 mu m, and an interval between centers of 120 to 180 mu m. 제1항에 있어서, 상기한 마이크로 피트가 바닥과 상면 개구의 단면 폭은 좁고 중앙부의 단면 폭은 크게 형성되어 전체적으로 항아리 형태이거나, 또는 바닥 양측이 깊게 파인 오목부 형태로 형성되어 있는 이종 접합 부재.The hetero-junction member according to claim 1, wherein the micro-pits have a narrow cross-section width at the bottom and a large cross-sectional width at the center, and are formed in the shape of a jar as a whole, or in the form of a recess having deep sides at both sides of the bottom. 제3항에 있어서, 상기한 마이크로 피트가 상면 개구에 인접한 영역에 높이 10~120㎛의 돌출 버(burr)가 형성되어 있는 이종 접합 부재.4. The hetero-junction member according to claim 3, wherein a protruding burr having a height of 10 to 120 mu m is formed in a region adjacent to the top opening of the micro-pits. 제1항에 있어서, 상기한 마이크로 피트가 단면 폭 3~50㎛의 상면 개구를 가지는 네크를 형성하고 있는 이종 접합 부재.The hetero-junction member according to claim 1, wherein the micro-pits form a neck having an upper surface opening of a cross-sectional width of 3 to 50 mu m. 표면에 깊이 100~500㎛, 상면 개구의 단면 폭 80~400㎛, 센터 간 간격 300~1000㎛인 십자 형태의 마이크로 피트(micro-pit)가 다수 형성된 제1 수지 재료와;
상기한 제1 수지 재료 표면의 상기한 마이크로 피트 내에 앵커링(anchoring)된 상태로 상기한 제1 수지 재료의 적어도 일부 영역에 접합되어 있는 제2 이종(異種) 수지 재료로 구성되어 있는
이종 접합 부재.
A first resin material having a plurality of cross-shaped micro-pits each having a depth of 100 to 500 mu m on the surface, a cross-sectional width of the top opening of 80 to 400 mu m, and an interval between centers of 300 to 1000 mu m;
And is made of a second heterogeneous resin material bonded to at least a part of the first resin material in an anchoring state in the micro pits on the surface of the first resin material
Heterogeneous junction member.
제6항에 있어서, 상기한 마이크로 피트가 깊이 120~400㎛, 상면 개구의 단면 폭 100~300㎛, 센터 간 간격 400~800㎛인 이종 접합 부재.The hetero-junction member according to claim 6, wherein the micro-pits have a depth of 120 to 400 占 퐉, a cross-sectional width of an upper surface opening of 100 to 300 占 퐉, and an interval between centers of 400 to 800 占 퐉. 제6항에 있어서, 상기한 마이크로 피트가 바닥과 측벽이 평활 또는 불규칙한 표면을 가지는 V자 또는 U자 형태로 형성되어 있는 이종 접합 부재.The hetero-junction member according to claim 6, wherein the micro-pits are formed in a V-shape or U-shape with a bottom and side walls having smooth or irregular surfaces. 제1항에 있어서, 상기한 금속이 알루미늄, 마그네슘, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 철, 주석 및, 아연으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 금속 또는 그 합금이고, 상기한 수지 재료가 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트(PA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 에폭시, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), PA/ABS 알로이(alloy) 및, 페놀 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 수지인 이종 접합 부재.The method according to claim 1, wherein the metal is one kind of metal selected from the group consisting of aluminum, magnesium, nickel, chromium, molybdenum, tungsten, iron, tin and zinc or an alloy thereof, (PC), polyacrylate (PA), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polymethylmethacrylate (PMMA), epoxy, polyethylene (PE), polypropylene (PP) PA / ABS alloy, and a phenol resin. 제6항에 있어서, 상기한 제1 수지 재료 및 제2 이종 수지 재료가 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트(PA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 에폭시, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), PA/ABS 알로이(alloy) 및, 페놀 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 수지인 이종 접합 부재.The method of claim 6, wherein the first and second dissimilar resin materials are selected from the group consisting of polycarbonate (PC), polyacrylate (PA), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polymethyl methacrylate ), A resin selected from the group consisting of epoxy, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyurethane (PU), PA / ABS alloy and phenol resin. 하기의 단계로 구성되는 이종 접합 부재의 제조 방법:
(A) 금속 재료의 표면에 1064nm 파장의 ND-YAG (neodymium-yttrium, aluminium, garnet) 80W 램프를 이용하여, 80~95 A, 500~1000 mm/s, 5 KHz, 가공 횟수 30~70의 조건으로 레이저 가공하는 것에 의하여, 깊이가 50~300㎛이고, 단면 폭이 30~150㎛이며, 센터 간 간격이 100~300㎛인 십자 형태의 마이크로 피트(micro-pit)를 다수 가공하는 단계; 및
(B) 상기한 금속 재료 표면의 상기한 마이크로 피트 내에 앵커링(anchoring)된 상태로 상기한 금속 재료의 적어도 일부 영역에 접합되도록 수지 재료를 인서트 사출 성형하는 단계.
A method for manufacturing a heterojunction member comprising the steps of:
(A) The surface of the metal material is irradiated with 80 to 95 A, 500 to 1000 mm / s, 5 KHz, and 30 to 70 times of processing time using an ND-YAG (neodymium-yttrium, aluminum, garnet) Processing a plurality of cross-shaped micro-pits having a depth of 50 to 300 占 퐉, a cross-sectional width of 30 to 150 占 퐉, and a center-to-center spacing of 100 to 300 占 퐉 by laser processing under the conditions of: And
(B) insert injection-molding the resin material so as to be bonded to at least a part of the metal material in an anchoring state in the micro-pits on the surface of the metal material.
제11항에 있어서, 상기한 단계 (A)가
(A1) 상기한 1064nm 파장의 ND-YAG 80W 램프를 이용한, 80~95 A, 500~1000 mm/s, 5 KHz의 가공 조건에서, 가공 횟수 25~35회를 수행하여 금속 재료 표면에 마이크로 피트를 형성하는 제1 레이저 가공 단계와;
(A2) 상기한 단계 (A1)과 동일 가공 조건에서 가공 횟수 5~10회 반복 수행하여, 단면 폭 3~50㎛의 상면 개구를 가지는 네크를 가지는 마이크로 피트를 형성하는 제2 레이저 가공 단계로 수행되거나;
또는
(A1) 상기한 1064nm 파장의 ND-YAG 80W 램프를 이용한, 80~95 A, 500~1000 mm/s, 5 KHz의 가공 조건에서, 가공 횟수 25~35회를 수행하여 금속 재료 표면에 마이크로 피트를 1차 형성하는 제1 레이저 가공 단계와;
(A2) 상기한 단계 (A1)과 동일 가공 조건에서 가공 횟수 25~35회 반복 수행하여 바닥 양측이 깊게 파인 형태의 마이크로 피트를 형성하는 제2 레이저 가공 단계로 수행되는
이종 접합 부재의 제조 방법.
12. The method of claim 11, wherein step (A)
(A1) The number of processing times was 25 to 35 times under the processing conditions of 80 to 95 A, 500 to 1000 mm / s, and 5 KHz using the ND-YAG 80 W lamp having the wavelength of 1064 nm, A first laser processing step of forming a first laser beam;
(A2) A second laser processing step is carried out to form a micro-pit having a neck having an upper surface opening of 3 to 50 mu m in cross-sectional width by repeating the processing 5 to 10 times under the same processing conditions as in the step (A1) Or;
or
(A1) The number of processing times was 25 to 35 times under the processing conditions of 80 to 95 A, 500 to 1000 mm / s, and 5 KHz using the ND-YAG 80 W lamp having the wavelength of 1064 nm, A first laser processing step of forming a first laser beam on a substrate;
(A2) A second laser machining step is performed by repeating the machining operation 25 to 35 times under the same machining conditions as the above-mentioned step (A1) to form deep pit micro pits on both sides of the bottom
Gt; a < / RTI >
제11항에 있어서, 상기한 단계 (A) 수행 후, 금속 시트를 소정의 형상으로 포밍(forming)하는 단계를 수행하는 이종 접합 부재의 제조 방법.12. The method of manufacturing a hetero-junction member according to claim 11, wherein after the step (A) is performed, forming the metal sheet into a predetermined shape is performed. 하기의 단계로 구성되는 이종 접합 부재의 제조 방법:
(A) 제1 수지 재료의 표면에 10600nm 파장의 CO2 기체 60W 램프를 이용하여, 20~30 A, 20~100 mm/s, 5~20 KHz, 가공 횟수 1의 조건으로 제1 수지 재료의 표면에 깊이가 100~500㎛이고, 상면 개구의 단면 폭이 80~400㎛이며, 센터 간 간격이 300~1000㎛인 십자 형태의 마이크로 피트(micro-pit)를 다수 가공하는 단계; 및
(B) 상기한 제1 수지 재료 표면의 상기한 마이크로 피트 내에 앵커링(anchoring)된 상태로 상기한 제1 수지 재료의 적어도 일부 영역에 접합되도록 제2 이종 수지 재료를 이중 사출 또는 인서트 이중 사출하는 단계.
A method for manufacturing a heterojunction member comprising the steps of:
(A) Using a 60 W lamp of CO 2 gas at a wavelength of 10600 nm on the surface of the first resin material, the first resin material is irradiated with light of 20 to 30 A, 20 to 100 mm / s, 5 to 20 KHz, Processing a plurality of micro-pits having a cross-sectional shape with a depth of 100 to 500 mu m on the surface, a cross-sectional width of the top surface opening of 80 to 400 mu m and a center-to-center spacing of 300 to 1000 mu m; And
(B) a step of double injection or insert double injection of a second dissimilar resin material so as to be bonded to at least a part of the first resin material in an anchoring state in the micro-pits on the surface of the first resin material .
제14항에 있어서, 상기한 단계 (A)에서의 제1 수지 재료가 사출 성형품으로서, 제1 수재 재료에 대한 레이저 가공이 금형으로부터 취출하여 수행하거나, 또는 금형의 형개(型開) 후 금형 내에서 수행되는 이종 접합 부재의 제조 방법.
The method according to claim 14, wherein the first resin material in the step (A) is an injection-molded article, and the laser processing for the first water-base material is carried out by taking out from the mold, or after the mold is opened, Wherein the method comprises the steps of:
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