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基于宝理塑料产品的金属树脂接合技术应用方案


基于宝理塑料产品的金属树脂接合技术应用方案

1. 引言

工程塑料在汽车零件、电气电子产品,以及其他众多工业产品中替代金属材料有助于减轻重量。发展到今天已不是单纯地将金属材料替换为工程塑料,而是大量生产出部分留有金属材料,其余替换为工程塑料的金属树脂复合部件。金属树脂复合部件拥有能够同时发挥金属材料所具性能(例如高刚性、导电性等)和工程塑料所具性能(例如低比重、绝缘性等)的优势。但另一方面,由于在两种材料之间存在接合表面,因此在要求具有接合力和气密性的情况下技术难度会变高。

作为制造金属树脂复合部件的方法,以往有基于单纯的嵌入成型、铆接、螺丝固定等的物理嵌合,以及粘合剂粘接与灌注胶密封等方法。但是,由于单纯的嵌入成型、铆接、螺丝固定难于获得气密性,因此大都性能不佳,而在粘合剂粘接、灌注胶密封的方法中,部件个数及工艺增多又不可避免生产成本较高。

为了解决这些问题,2000年以后,出现了通过在金属表面上预先增加物理凹凸或化学亲和性后进行嵌入成型,仅仅以注塑成型赋予金属与树脂的表面接合力及气密性的技术。但是,由于在该方法中有许多因素(金属部件、树脂材料、模具结构、注塑成型条件等)的影响,较难获得稳定的接合性,目前应用于量产的案例尚不多。故以本文将介绍关于仅仅通过注塑成型获得金属与树脂接合性的注意事项。



  模式① 模式② 模式③
传统技术 嵌件注塑成型
粘接、螺丝固定
粘接、放热片 O形环
金属密合的优点

改善外观

(提高强度、设计性)

性能提升

(提高放热性)

赋予新功能

(增加防水性)

应用例

金属与树脂凸台的接合

对发热体散热片的放热性

移动设备接口的防水性

图1-1:通过金属树脂接合技术获得的益处


2. 金属粘接成功的要点

图2-1示出了基于金属嵌入成型的金属与树脂直接接合工艺。

金属与树脂的直接接合,是指在预先进行了适宜的表面处理的金属部件上,通过注塑成型灌注熔融的树脂,在熔融的树脂冷却并固化后获得金属部件与树脂牢固接合的部件的工艺。由于在这种工艺中存在许多影响因素,为了获得稳定的接合,需要优化图2-1中所示全部因素(金属部件、树脂材料、模具结构、注塑成型条件等)。下面汇总了关于各个因素应注意的要点。


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2018/05/16

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