TW434138B - Adhesive device for an adhesive assembly of associated components - Google Patents

Description

434138 A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 發明領域 本發明大體上係關於一種黏固裝置，其係用以促使一手 工或組合製品之相關零件或元件的組裝。此裝置基本上包 含一與一熱活化黏膠物質鄰接之標的元件，且形成—具有 數理平滑周邊之形狀’以使組合零件可獲得更爲可靠且緊 固之連接。 先前技藝之説明 海勒（Heller)等人發明之美國專利第3,574,〇31號中揭露 一種用以熔接熱塑性物體之方法及材料，其係藉由在欲接 合t物體之間使用一種易感式密封劑β此易感式密封劑之 特徵係具有可藉由感應、介電或輻射能而加熱之粒子，且 孩粒子係散佈在一與欲接合之熱塑性薄板可相容之熱塑性 載器上。此熱塑性薄板之熔接係藉由將易感式密封劑施加 及暴露至加熱源、軟化該載器材料及接合所有之熱塑性材 料而產生效果。 辛得（Sindt)所發明之美國專利第3,996}4〇2號係關於薄 板材料之組裝，其係藉由使用有角度之固著裝置，而利用 渦包冱傳導材料之具有小孔之薄板夾擠在熱溶勝包覆層 之間而達成。一感應加熱系統之啓動，造成渦電流加熱渦 電流傳導材料而接著熔化熱熔膠造成其熔解，最後便可依 照所需要之結構而接合薄板材料。 漢生（Hansen)等人所發明之美國專利第5 5〇〇,5n號説明 一種感應熔接技術，其係將一感應件，在此例中其係一薄 狀具滲透性之金屬馆片，埋入一黏膠中，並將其放置在一 -4- _______ 本紙倀尺度制巾s g家標隼（CNS ) A4胁（21〇χ297公着) " 一… .....· - -- - ^------ 1 ! 丁 - ,Λ"*τ ¥· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 ^34138- A7 ----- ' B7 五、發明説明（2 ) 组裝件之夾板或層板之間。無需驚訝的是，漢生（Hansen) 等人在創造其發明之前，對於在其複合材料之熔接部位如 何得到均勻加熱之問題，曾經遭遇到困難。依照其，Η丨號 專利，其係藉由將感應件製成鑽石狀，且與兩倍厚度之邊 緣緊密配合，而解決了上述之問題。雖然漢生（Hansen)等 人所遭遇到之熔接問題的解決方式，對於解決在一黏固接 合狀‘％中所存在之問題可能有效也可能無效，然而應該注 意的事實係諸如尺寸及形狀上細微及外表表面上之變更， 將會大大地影響製品性能之改善。 發明摘要 此將揭露者與先前技藝之區別及伴隨之改良，係在於其 提供一具有一標的元件的黏固裝置，該標的元件係用以吸 收電磁波，且鄰接一熱活化黏勝物質，並形成可使該裝置 之具有數理上平滑之周邊。此一外型將可避免一具有不連 續線段之周邊’此不連續線段將不利地形成會擾亂在標的 元件中之渦電流的點及其伴隨之突角，因而造成相對於其 餘周邊有太過或不足加熱之區域，因而威脅到該黏固接合 之完整性。再者’至目前爲止，當使用先前技術之裝置 時’由於在沿邊先纟’丨技術裝置周邊之角狀外形上施以過度 之加熱’其總會具有損傷欲组合之接合零件之風險。使用 在此揭露之裝置’現在此風險已可大大地降低。 此發明亦關於一改良及可預期之方法，用以组合及黏固 不同材料之接合零件，該零件在主要部份上係可使電磁波 穿透。此一利用所揭露裝置之改良方法係可適用於自動化 -5- f纸張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（2!〇父297公釐)

Ml. - ! ^^1 I -I · . - - — - -- I ^^1 II —— ϋ---- f - .· 、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 434 ί 3 8 A7 -B7 3 五、發明説明（ 及組裝綠製程’以及在任何可在製造上具有加速、整齊及 簡易之組裝或製造背景者。 圖式簡單説明 圖1係一圓形黏固裝置之部份斷面圖。 圖2係沿圖3之線段A-A所取之斷面圖，其顯示該裝置 在接合零件之間加以活化。 圖3係—頂視圖，顯示該黏固裝置"隱藏"在一可使電磁 波穿透之材料内或其間。 圖4係圖1之黏固裝置沿線段B-B所取之斷面圖。 圖5a係一具有一圓形周邊之黏固裝置的頂視圖，其中之 暗影係用以描示一第三維度之模糊或皺折效應。 圖5b係一具有一圓形周邊之黏固裝置的頂視圖，其中 之複數個内孔亦具有數理上平滑周邊。 圖5c係圖5a之黏固裝置沿線段c_c所取之斷面圖。 圖5d係圖5b之黏固裝置沿線段d-d所取之斷面圖。 圖6 a、6 b及6 c係由先前技術之黏固裝置所對照性描示 出之頂視圖’顯示具有外部及内部突角之周邊。 幸叉佳實施例之詳細説明 在結構之零件及傢俱工業中，對於一固著關係而言，所 揭露之黏固裝置1 〇係已經設計成一種迅速、安全、整齊 及簡潔之裝置，以取代習知之固著裝置，諸如角釘、U型 釘、平頭釘、大頭釘等等。所揭露之黏固裝置僅只係由， 但必要地，一標的元件n所構成，該標的元件則係鄰接 一固態之熱活化黏膠物質丨2。該標的元件必須， 主 __-6- 本紙張尺度賴巾關家辟(^s) (21()><297公楚） ^^1- 1— ί ^^1 ^^^1 ...... I HI ^11^1 ^^^1 一SJ -· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印聚 t A7 五、發明説明（4 ) 要部伤而S ’係由電磁波無法穿透之材料或物質所形成。 而且浚^的元件係必須建構成一可吸收電磁波之複合 物。一旦由標的元件所吸收，這些電磁波將產生磁滯作用 及渦電流而形成加熱源，其將可熔化或激發鄰接之黏膠物 質。 基本上，此標的元件係由諸如鋼、鋁、銅、鎳或汞合金 之金屬材料所製成，其中這些材料係經証實具有功效五易 於取得；雖然，已習知某些半金屬材料，諸如碳及矽，亦 可適用於吸收電磁波。 此標的元件可以呈現出任何與黏固裝置整體外形一致之 造型或形狀。經常，此標的元件係以一金屬箔片、網狀组 織或狹長帶之型式呈現，但其也可輕易地形成一珠狀或微 粒；且’在某些例子中，該標的元件以一電磁波吸收材料 而形成一纖維、片狀或薄片之形狀，將會更爲有效。所欲 強碉之重點係在於，此/只要係由一可適當地防止電磁波 穿透且可將電磁波吸收之材料所製成即可。 在使用上，此黏固裝置1 0係必須放置在欲黏合項目之 接合零件1 4的内部或在這些零件之間。基本上，此接合 零件通常係木材、塑膠、陶材、纖維板或任何各式各樣之 複合材料。且理所當然地，此接合零件係必須能夠使電磁 波穿透才行。某些材料係較其他材料更具可穿透性，且對 於調整該可最佳化地活化黏膠物質1 2所需之電磁波的數 量及強度，乃係要藉由經驗法則之調整。 在大部份之情況中，只要能將該黏固裝置1 〇放置在欲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0〆297公釐） I— IM ^1------ 裝I -----——訂 (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 434 1 3 8 A7 五、發明説明（5 ) 組合之零件之間即可。在其他結構及組合情況中，其必須 有某些（安排或採取額外之步驟，以確保黏固裝置1〇在 激發之前可維持在定位上。此一額外之步驟只不過就是導 入一額外之附接元件而已，而此附接元件則係諸如一位於 黏固裝置10之表面上的一相當小之壓感式黏膠區域。用 〜以將黏固裝置在激發前加以固定之較簡單的裝置係可採用 平頭釘、大頭釘、鉤釘或甚至在接合零件上鑿孔，以確保 此黏固裝置係座落在最具效力，且亦是最有需要之部位 上，並且在該處將其加以激發。然而這些措施，當然，係 具有選擇性之製程，且對於該黏固裝置其最廣泛之典型的 或平常之應用的性能而言，這些措施並非係必備的。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 H- - - -- —^1 » *^54 n - 1-.- i ί - n {：請先閲讀背面之注意事項再填寫本育) 當該黏固裝置係座落在欲連接或组合之接合零件内或其 之間之最適§位置後，黏固裝置10便預備好暴露至電磁 波1 6中，此電磁波係由一產生器〗5所產生並發射出，而 該產生器則係藉由一交流電源所致能。此產生器可固定在 —定位上而適用於組裝線上之生產，或者係設計成可靈巧 地操縱，使其可迅速地且簡易地通過、環繞或接近該在手 段上”隱藏"起來之黏固裝置，同時發射可射穿該,，具穿透 性，1之接合零件的電磁波，而此電磁波係由標的元件1丨所 吸收並轉換成熱能，進而激發黏膠物質而在接合零件之間 形成一黏固之關係。 爲了稍略地加以詳細説明，在具有傳導性之標的元件内 的熱量係藉由兩個作用機構所產生；即渦電流阻抗性加熱 及磁滯作用。此渦電流阻抗性加熱係可應用在所有具傳導 -8- 本紙柒A度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇)<297公楚 J 413Q^ A7 ^ ____- B7 五、發明説明（6 ) —之材料中，其係藉由從產生器發射出之電磁波而產生於 標2 7L件中。而由磁滯作用所產生之熱量則係只能在磁性 物只中發現。當由產生器所產生之電磁埸逆轉極性時，在 標的7L件中之磁化原子f或分子亦會逆轉。在此逆轉換中存 在旎量之知失，其類似於磨擦力s此能量之損失即磁滯作 用。所|損失"之能量係迅速地轉換成熱量，且藉由標的 元件而傳導至鄰接，且經常係重疊，的熱活化黏膠物質以 開始其黏_固。 田加熱至其所需之溫度，此黏膠物質將液化或者係變得 熱活化，而將其本身附接至鄰接之接合零件，且隨著冷卻 後，在接合零件之間產生一黏固之關係。 兩種黏固機制，熱溶及熱活化膠劑，係被提出來使用在 所揭露之裝置中。此兩種機制係藉由標的元件所散發之熱 量而開始作用。熱熔膠在常溫下係呈固態，但當其藉由，+ 例如’累積在標的元件内之熱量而使其溫度升高時，便會 熔化或液化。此熔化之黏膠會”潤溼"黏著物且，在·渗透 性或纖維化黏著物的例子中，滲透進欲接合之零件表面。 經濟部中央標準局—工消費合作社印製 n II .裝— I -—訂 * · » (請先聞讀背面之注意事項再填寫本瓦) 當黏膠冷卻後’該黏著物及黏膠藉由極化分子之靜電吸力 而接合在一起。在滲透性或纖維化黏著物的例子中，機械 化之相互接合可以增加接合之強度。値得注意的是在熱，溶 機制中，該接合係可以逆向操作的。因此藉由重複感應加 熱程序，該接合便可還原而使黏著物分離。將黏著逆向操f 作而將已組合之零件分開的效能乃係一非同小可之特徵。 除了明顯可知之可重新组合或修正未對齊之零件的優點以 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公董） 434彳 38 A7 B7 五、發明説明（ 外，其亦具有可將已製成之物件拆解開來以增進實用性及 維修的優點。JL，當以兩種不同材質之接合零件加工時， 其將可經常地拆解已组合之零件以促進其循環使用。 熱法化黏膠劑在室溫下亦爲固態且易於操作，但當黏膠 溫度，例如，藉由標的元件發散之熱量而升高時，便會開 始產生一化學反應。此一反應於黏膠内部或黏著物之間伴 隨產生一膠劑或交鍵接合。此類之接合基本上係無法逆向 操作。經常，一熱活化黏膠劑接合將在黏膠及黏著物之間 產生一靜電吸力，以及在黏膠本身内部產生一交鍵接合。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 如前所述，所揭露之黏固裝置的形狀或周邊對於影響最 佳化之接合亦相當重要。在實驗上已測定出該黏固裝置: 須具有一數理上之平滑周邊’其將界定出一平面或—具有 高度或厚度之三維裝置’而使該裝置可更有效地應用在— 特定之使用上。此一平滑周邊可以更通俗地敘述或定義爲 —不具有角度之簡單封閉曲線。幾何上，_簡單封閉曲線 係不與其本身交叉，而一封閉曲線可想而知乃係其兩末端 相接之曲線。在數理上，可將所揭露之裝置之周邊定義爲 一具有一連續導函數之線段。一具有—連續導函數之線段 即係一不具有.不連續點或突角之線段。由於爲了要達到可 沿著該裝置之整個周邊長度的接合，其最好，且若欲得到 最穩固之接合則必須，在周邊上沒有任何突角之不連續 點。實驗上的數據已顯示出，一數理上平滑周邊上之脱離 點將導致黏著弱點及接合失效。例如，顯示於圖6 a之— 心型黏固裝置，其在周邊描示出一内緣角2〇及—外緣 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) 格（2丨0X297公釐） 434138*· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ~ B7 五、發明说明（8 ) 21。在實驗上已經顯示出在暴露於電磁㈣波期間，該 内緣角部份係過熱’而外緣角部份則顯示〜交不令人滿意 的黏固結果，此乃由於該部份在以適用於該具有數理平滑 曲線之裝置的輻射量將其加熱時，顯然該”加熱"係不夠 充足。因此，所揭露之裝置之—重要且獨特之特徵係在於 其周邊上並未存在有無法定義之角度。 將其進一步地推論，並具體地實驗，—角形周邊將導致 應力點存在，其結果係造成接合之失效，而在此所述之黏 固裝置於零件或組合完成之製品中則不會看到或遇到此難 題。此外，可以想像出所揭露之裝置係可能具有超過—個 以上之周邊。且可想像出在某些之應用中’藉由在所揭露 之裝置内部穿插一開孔或數個開孔，其便可以具有節省材 料及/或更適當地符合特定之需求的機會β在這些例子 中，可以料想到的是，外部周邊所具備之需求亦將施加至 内部周邊上。 所揭路之黏固裝置在商業上之應用可謂相當地多a對於 已經説明之本裝置有直接需求的乃係傢俱業，其中平整、 有效且充份组合之方法便可輕易地利用，而得以一迅择、 有效且乾淨之方式製造物廉價美之成套傢俱。傢俱及櫥櫃 製造上之應用基本上係關於木材及塑膠之接合，此兩種材 料皆可使電磁波穿透五可適用於黏膠接合。使用所揭露裝 置之其他結構包括格板之製造及修整模具與圍牆豎立物之 安裝。亦可想到的是三夹板、石膏板之組裝，及天花板與 地板骨架材料之組合板。在包裝工業中，其有一能夠促進 __ -11 - 本紙張尺度適用中關家標率（CNS ) A4· ( 2l()x297/i^J3 ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂 434138 A7 -B7 五、發明説明（9 ) 快迅及有效之容器結構的需求，其中該容器係由木材、塑 膠所製成，以及由工程用纖維基材所製成之昴貴材料所製 成之容器，這些都可使用所揭露之裝置而得以輕易地组 裝。 ί -- - ^^^1 - - - - II— I: ^—^1---I- (請先閱讀背西之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 第86m 127號專利申請案 中文申請專利範圍修正本(88年3月）_ AS BS

   煩 請 # 貝 明 本 内 容 申請專利範圍 1. 一種用於黏固組合接合元件之黏固裝置，包含： 一標的元件，具有一上表面及一下表面，係由金屬 ·/各片所構成，該金屬落片具有一連續表面，其具有一 數理上玉平滑之周邊，實質上界定出一封閉曲線；及 一熱活化黏膠物質，其完全覆蓋該箔片之二表面， 該標的元件係可吸收電磁波而將其轉換成熱能以活化 該黏膠物質。 2. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該周邊主要係界 定出一圓形。 3. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該周邊主要係界 定出一擴圓形。 4. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該箔片係由銘’ 銅及鋼之族群中所選出之金屬材料所製成》 5. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該熱活化黏膠物 質係一熱熔黏膠。 6. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該箔片係由碳及 矽之族群中所選出之半金屬材料所製成。 7. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該熱活化1^膠物 質係一熱活化硬化黏膠。 n n n n n I I I I n HI n T U3 言 (请先w讀背面之注意Ϋ項再填窝本頁) 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印装 本紙浪尺度逍用中®困家揉準（CNS ) A4洗格（210x297公簸）