TWM545692U - 不銹鋼件與合成樹脂件的複合成型體 - Google Patents

Description

不銹鋼件與合成樹脂件的複合成型體

本新型是涉及一種不銹鋼件與合成樹脂件的複合成型體，該複合成型體能作為民生用品的殼體零件及內部功能零件、汽車內外裝零件、功能零件，例如行動電話、智慧型手機、相機、鐘錶、音響設備、電視、電腦等民生家電零件的外觀零件和內部功能零件等；此外，也能應用於汽車等外觀和功能零件，特別是應用於重視電波特性的產品金屬殼體、及追求輕量化的汽車產業。

目前金屬與塑膠複合成型的技術，一般採用的方式，是將鋁合金表面處理後以生成多孔質表面，再置入於射出成型模具內，藉由與熱塑性樹脂間的錨定效應以進行結合。然而，若屬於不銹鋼件時，樹脂會受限於PPS樹脂、或因不銹鋼件的種類而有限制，且接合強度也會有差異，因此研發至今一直未能推廣與普及。因此，以往在不銹鋼件上接著各種樹脂時，大多以雙面膠和接著劑等方式進行接合，但這樣會發生不少位移和高度差異等問題，所以實施成效不彰。

目前針對不銹鋼件與合成樹脂件複合體研究的，雖有日本大成(TaiseiPlas)公司的奈米注射成型技術的表面處理方式，但是藉由精細蝕刻的接著方式，必須透過管理蝕刻液的劣化情況以穩定強度；再者，在選擇合成樹脂件時也受到諸多限制的問題，因此仍有許多問題待克服。此外，日本住友輕金屬公司雖具有藉由硝酸電解液中的電解處理為金屬表面進行 粗化，以提高塗漆密合性的先行發明技術，但是插入成形的PBT密合強度卻約為6N/mm2，顯然接合強度依舊不足，所以仍待改進。

有鑒於此，如何解決上述問題，並使不銹鋼件與合成樹脂件接合為一體而形成複合成型體，便成為本新型欲改進的課題。

本實用新型的目的，在於提供一種未限定不銹鋼件材質、且透過與合成樹脂件接合後、經壓入試驗得知能達到接合強度在15N/mm2以上的複合成型體。

為解決上述問題及達到本新型的目的，其技術手段是這樣實現的，一種不銹鋼件與合成樹脂件的複合成型體，其特徵在於包括：一不銹鋼件；一以射出成型方式與上述不銹鋼件錨定接合為一體的合成樹脂件；所述不銹鋼件其中一側表面是具有經過電解、鈍化、除塵處理後而遍佈複數奈米級微孔的多孔表面；所述合成樹脂件面向該不銹鋼件的多孔表面為一體接合的接合面，該接合面具有複數個遍佈並植入於該不銹鋼件之奈米級微孔內的錨入部。

更具體的是，所述不銹鋼件的奈米級微孔的孔徑為15~50nm。

更具體的是，所述不銹鋼件的奈米級微孔的深度為100~1,000nm。

更具體的是，所述不銹鋼件為奧氏體類的不銹鋼金屬件。

更具體的是，所述合成樹脂件，是選自於聚丙烯類、聚乙烯系、聚對苯二甲酸系、聚縮醛類、聚碳酸酯系、聚苯硫醚系、液晶聚合物系中的其中之一熱塑性樹脂件。

與現有技術相比，本新型的效果如下所示： 藉由本新型的實施，其不銹鋼件與合成樹脂件接合的複合成型體，經壓入試驗後能達到15N/mm2以上的接合強度，成功克服了傳統無法達到該接合強度的問題。

不銹鋼件材質不再受到限定，其能選用任何一種類，並能與各種合成樹脂接合，不再受到材質的約束。

1‧‧‧不銹鋼件

2‧‧‧合成樹脂件

11‧‧‧多孔表面

21‧‧‧接合面

12‧‧‧奈米微孔

22‧‧‧錨入部

3‧‧‧複合成型體

第1圖：本新型不銹鋼件與合成樹脂件的複合成型體的部份斷面圖。

第2圖：本新型不銹鋼件的部份斷面圖。

第3圖：本新型進行表面處理的不銹鋼件316 SEM圖片。

第4圖：本新型進行表面處理的不銹鋼件304 SEM圖片。

以下依據圖面所示的實施例詳細說明如後：如第1圖所示為一種不銹鋼件與合成樹脂件的複合成型體3的斷面圖，其包括：一不銹鋼件1、及一以射出成型方式與上述不銹鋼件1錨定接合為一體的合成樹脂件2；所述不銹鋼件1的斷面構造可參第2圖所示，其中一側表面是具有經過電解、鈍化、除塵處理後而遍佈複數奈米級微孔12的多孔表面11，而另一側表面是未與合成樹脂件2接合的外露部分，該外露部分經由精整加工後而形成極佳的外觀；所述合成樹脂件2面向該不銹鋼件1的多孔表面11為一體接合的接合面21，該接合面21具有複數個遍佈並植入於該不銹鋼件1之奈米級微孔12內的描入部22。

上述中，不銹鋼件1的奈米級微孔12的孔徑為15~50nm，深度為100~1,000nm，具備了上述這種奈米級微孔12後，就能夠與合成樹脂件3進行穩定接合的錨定效應，由於合成樹脂件2的描入部22已完全植入不 銹鋼件1的奈米級微孔12內，所以形成穩固錨定的結合狀態。

再者，上述不銹鋼件1以奧氏體類的不銹鋼件金屬件實施為佳，例如316 SEM、304 SEM；而所述合成樹脂件2，是選自於聚丙烯類、聚乙烯系、聚對苯二甲酸系、聚縮醛類、聚碳酸酯系、聚苯硫醚系、液晶聚合物系中的其中之一熱塑性樹脂件。

本新型不銹鋼件與合成樹脂件的複合成型體的製備過程如下：首先，將不銹鋼件1加工成欲相接合的形狀，且不特別限定不銹鋼件1的表面粗糙度。

接著，為已加工的不銹鋼件1去除表面油脂等的脫脂作業；脫脂後再實施階段性水洗。

之後，再進行電解，以進行表面粗化及多孔質化，形成遍佈有複數奈米級微孔12的多孔表面11；上述電解處理後經過水洗，以實施鈍化處理。

最後將已完成表面處理的不銹鋼件1插入射出成型機模具內，再與合成樹脂進行接合，其中，注入奈米級微孔12內的樹脂成為具有接合作用的錨入部22，使不銹鋼件1與合成樹脂件2穩固接合成為複合成型體3。

然後經室溫冷卻後，再執行退火處理以去除應力。

再視需要將粗面化的表面，作表面精整加工；最後，將未與合成樹脂件2接合的不銹鋼件1外露部分進行部分精整加工，形成最終表面的精整加工。

實施例1：

不銹鋼件材料：316、板材1mm厚

射出成形樹脂材料：Toray製PBT1101

電解液體：氯化亞鐵1mol/L，添加氧化劑1mol/L

PR電解條件：

實施例2：

不銹鋼件材料：304、板材1mm厚

射出成形樹脂材料：Toray製PBT1101

電解液體：氯化亞鐵1mol/L，添加氧化劑1mol/L

PR電解條件：

試驗結果：複合成型體皆具有15N/mm2以上的穩定接合的強度。

以上依據圖式所示的實施例詳細說明本新型的構造、特徵及作用效果；惟以上所述僅為本新型之較佳實施例，但本新型不以圖面所示限定實施範圍，因此舉凡與本新型意旨相符的修飾性變化，只要在均等效果的範圍內都應涵屬於本新型專利範圍內。

1‧‧‧不銹鋼件

2‧‧‧合成樹脂件

11‧‧‧多孔表面

21‧‧‧接合面

12‧‧‧奈米微孔

22‧‧‧錨入部

3‧‧‧複合成型體

Claims (5)

1. 一種不銹鋼件與合成樹脂件的複合成型體，其特徵在於包括：一不銹鋼件(1)；一以射出成型方式與上述不銹鋼件(1)錨定接合為一體的合成樹脂件(2)；所述不銹鋼件(1)的其中一側表面是具有經過電解、鈍化、除塵處理後而遍佈多個奈米級微孔(12)的多孔表面(11)；所述合成樹脂件(2)面向該不銹鋼件(1)的多孔表面(11)為一體接合的接合面(21)，該接合面(21)具有複數個遍佈並植入於該不銹鋼件(1)之奈米級微孔(12)內的錨入部(22)。
2. 如請求項1所述不銹鋼件與合成樹脂件的複合成型體，其中，所述不銹鋼件(1)的奈米級微孔(12)的孔徑為15~50nm。
3. 如請求項2述的不銹鋼件與合成樹脂件的複合成型體，其中，所述不銹鋼件(1)的奈米級微孔(12)的深度為100~1,000nm。
4. 如請求項1所述不銹鋼件與合成樹脂件的複合成型體，其中，所述不銹鋼件為奧氏體類的不銹鋼金屬件。
5. 如請求項1所述不銹鋼件與合成樹脂件的複合成型體，其中，所述合成樹脂件(2)，是選自於聚丙烯類、聚乙烯系、聚對苯二甲酸系、聚縮醛類、聚碳酸酯系、聚苯硫醚系、液晶聚合物系中的其中之一熱塑性樹脂件。