TWI635944B - In-mold plastic injection molding method - Google Patents

Abstract

本發明提供一種模內塑膠射出成型之方法，先將工件進行脫脂清潔處理；將工件浸泡於第一溶液中，以電化學處理方式在工件上形成複數奈米微孔；再將形成有奈米微孔之工件置於模具內，並對工件射出塑膠成型塑料，使塑料與工件透過奈米微孔緊密結合成一成品，再開模將成品取出。利用本發明在工件的表面形成奈米微孔，電化學方式不會產生環境污染，又可使工件與射出成型的塑料達到高度結合的附著力，有利於金屬等基材與塑膠結合。

Description

模內塑膠射出成型之方法

本發明係有關一種射出成型之技術，特別是指一種模內塑膠射出成型之方法。

按，射出成型已廣泛應用於生活周遭的各個領域，舉凡塑膠杯、布丁杯等食品業，藥水瓶、針筒等醫療業，手機殼、記憶卡的外殼等電子業，面霜罐、化妝水瓶等消費用品，及高精密度的光學塑膠產業，如鏡片，都離不開塑膠射出成型的應用範疇。

雖然塑膠射出成型技術已經很成熟，但仍有難點，例如很多物件是將塑膠射出成型在金屬上，但金屬本身很難與其他材質黏合，故必須先在金屬上塗佈一層黏著層，如雙面膠或膠水，之後才能將金屬放入模具中進行射出成型作業，如此一來黏著劑有可能會汙染模具，且會增加成品的厚度，但很多成品追求輕薄短小，如金屬手機殼，其內部或轉角處仍有部分塑膠孔隙，便是在金屬上進行塑膠射出成型，若使用黏著劑將使其厚度增加。除了此缺失之外，黏著劑應用在金屬與塑膠的接合上強度不足，常發生塑膠與金屬剝離的情況，而使成品損壞。

因此，本發明即提出一種模內塑膠射出成型之方法，有效解決上述該等問題，具體架構及其實施方式將詳述於下：

本發明之主要目的在提供一種模內塑膠射出成型之方法，其係在工件的表面形成眾多奈米微孔，使如金屬等平常不易與塑膠緊密附著的材質可藉由奈米微孔而與塑膠高度結合，結合度高於利用雙面膠、膠水黏合。

本發明之另一目的在提供一種模內塑膠射出成型之方法，其係利用電化學方式在工件表面形成奈米微孔，由於工件係浸泡於第一溶液中，在溶液中進行電解反應，從而於工件表面形成奈米微孔，故不會對環境造成污染。

本發明之再一目的在提供一種模內塑膠射出成型之方法，其不但可使金屬材質之工件可與射出成型之塑料達到接近於一體成型的緊密度，且成本低、節省塑膠用量。

為達上述目的，本發明提供一種模內塑膠射出成型之方法，包括下列步驟：將至少一工件進行脫脂處理；將工件浸泡於一第一溶液中，以電化學處理方式在工件上形成複數奈米微孔；以及將形成有奈米微孔之工件置於一模具上，並對工件射出成型一塑料，使塑料與工件透過奈米微孔緊密結合成一成品，再開模將成品取出。

其中，該脫脂處理係將該工件於之前的鍛壓或沖壓時之油脂洗淨。

其中，該電化學處理係為電解，該第一溶液為一電解質溶液，而該電解處理之電解參數為10~65伏特。

其中，該工件之材質為鋁、鎂、銅、不銹鋼、鈦或鐵等金屬。

其中，該塑料為聚苯硫醚(PPS)、聚對苯二甲酸二丁酯(PBT)或聚醯胺樹脂(PA66)。

其中，該塑料與該工件之結合強度為200~220公斤力/平方公分(kgf/cm²)。

該奈米微孔之大小為20~80奈米。

該成品可為手機殼、電腦螢幕邊框、或任何將金屬與塑膠結合之物件。

10a、10b‧‧‧模具

12‧‧‧中間層

14‧‧‧工件

16‧‧‧料頭

18‧‧‧塑料

第1圖為本發明模內塑膠射出成型之方法之方塊流程圖。

第2A圖至第2C圖為本發明模內塑膠射出成型之方法中一射出成型實施例之流程圖。

第3A圖至第3C圖為本發明模內塑膠射出成型之方法中另一射出成型實施例之流程圖。

本發明提供一種模內塑膠射出成型之方法，其利用特殊方法使金屬可與塑膠緊密接合，不需任何黏膠，且接合強度極高。

第1圖所示為本發明模內塑膠射出成型之方法之方塊流程圖。工件為金屬材質，在進行塑膠射出成型之前，工件會先經過沖壓、鍛壓等步驟製造出所需的形狀，而這些步驟會在工件上殘留機油、潤滑油或其他的油類，因此需先經過步驟S10，將工件進行脫脂處理，洗去殘留的油脂；接著，步驟S12將工件浸泡於一第一溶液中，以電化學處理方式在工件上形成複數奈米微孔，更具體而言，電化學處理為電解反應，第一溶液為電解專 用的電解質溶液，當通電到電解質溶液中的時候，電解質溶液分解並會與工件產生化學反應，將工件解離出一個一個的孔洞，進而於工件表面產生奈米級的微細孔洞；最後，步驟S14將形成有奈米微孔之工件置於一模具上，並對工件射出成型一塑料，使塑料與工件透過奈米微孔緊密結合成一成品，最後步驟S16開模將成品取出。

在本發明中因應不同的工件材質、奈米微孔的大小，會搭配使用不同的電解參數及電解質溶液，在一實施例中，電解參數為10~65伏特，而奈米微孔之大小範圍為20~80奈米。

工件之材質可為鋁、鎂、銅、不銹鋼、鈦或鐵等金屬，相同特徵都是不易與塑膠結合，而在工件上射出成型的塑料則為聚苯硫醚(PPS)、聚對苯二甲酸二丁酯(PBT)或聚醯胺樹脂(PA66)等材質。

第2A圖至第2C圖為本發明模內塑膠射出成型之方法中一射出成型實施例之流程圖，其為第1圖流程圖中步驟S14的詳細步驟流程圖，首先，第2A圖所示係將已形成奈米微孔之工件14置於模具10a和10b之間的步驟，且於模具10a和10b之間有一中間層12，工件14夾在模具10a和中間層12之間，中間層12上有射出成型最終要產生的形狀；當在工件14上射出成型該塑料18後，如第2B圖所示，進行開模的步驟，將模具10a、10b與工件14分離，料頭16從中間層12退出，此時工件14仍在中間層12上，塑料18尚未與中間層12分離，因此最後第2C圖之步驟中，便是將成品完全獨立出來、與中間層12分開，與此同時工件14與塑料18已緊密接合。

第3A圖至第3C圖為本發明模內塑膠射出成型之方法中另一射出成型實施例之流程圖，此實施例與第2A圖至第2C圖實施例之差異在於，此實施例之射出塑膠改由模具10a的位置射出，因此當開模時，如第3B圖所示，工件14係依附在模具10a上，而中間層12和模具10b都已脫離工件14； 最後步驟即為將在工件14上射出成型塑料18的成品完全獨立出來、與模具10a分開，如第3C圖所示。

本發明藉由在工件表面上電解形成奈米微孔，使塑膠在射出成型到工件表面時，會滲入到奈米微孔中，進而增強工件和塑料之間的黏著力，使塑料與工件之結合強度可達到200~220公斤力/平方公分(kgf/cm²)，較雙面膠或膠水黏著的結合強度增加50倍。

本發明成品可廣泛應用在手機殼、電腦螢幕邊框、機車車殼、汽車骨架、或任何將金屬與塑膠結合之物件，可將工件與塑料無縫接合到幾近一體成型。

除上述應用之外，本發明還可代替機構件，如卡勾、埋釘孔等射出成型的基材上，省去諸如雙面膠、膠水之類的黏著層，可使成品更加輕薄，符合現代時尚的潮流。

綜上所述，本發明提供一種模內塑膠射出成型之方法，其係利用電化學方式在工件表面形成奈米微孔，使如金屬等平常不易與塑膠緊密附著的材質可藉由奈米微孔而與塑膠高度結合，結合強度比利用雙面膠或膠水黏合的強度提高50倍，且成本低、節省塑膠用量。此外，由於工件係浸泡於電解質溶液中，在電解質溶液中進行電解反應，從而於工件表面形成奈米微孔，用電能並不會對環境造成污染，是一種相當環保的金屬模內射出成型方法。

唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

Claims (8)

1. 一種模內塑膠射出成型之方法，包括下列步驟：將至少一工件進行脫脂處理：將該工件浸泡於一第一溶液中，以電化學處理方式在該工件上形成複數奈米微孔，其中該奈米微孔之大小為20~80奈米；以及將形成有該等奈米微孔之該工件置於一模具上，並對該工件射出成型一塑料，使該塑料與該工件透過該等奈米微孔緊密結合成一成品，再開模將該成品取出，該塑料與該工件之結合強度為200~220公斤力/平方公分(kgf/cm²)。
2. 如請求項1所述之模內塑膠射出成型之方法，其中該脫脂處理係將該工件於之前的鍛壓或沖壓時之油脂洗淨。
3. 如請求項1所述之模內塑膠射出成型之方法，其中該電化學處理係為電解。
4. 如請求項3所述之模內塑膠射出成型之方法，其中該第一溶液為一電解質溶液。
5. 如請求項3所述之模內塑膠射出成型之方法，其中該電解處理之電解參數為10~65伏特。
6. 如請求項1所述之模內塑膠射出成型之方法，其中該工件之材質為鋁、鎂、銅、不銹鋼、鈦或鐵。
7. 如請求項1所述之模內塑膠射出成型之方法，其中該塑料為聚苯硫醚(PPS)、聚對苯二甲酸二丁酯(PBT)或聚醯胺樹脂(PA66)。
8. 如請求項1所述之模內塑膠射出成型之方法，其中該成品為手機殼或電腦螢幕邊框。