[發明專利]金屬嵌入樹脂成形制品的制造方法

有效

• 申請號: 201380026912.X
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN104334300B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 金子徹;岡本日吉
• 申請（專利權）人: 帝人株式會社
• 主分類號: B22D19/14
• 分類號: B22D19/14
• 代理公司: 北京奉思知識產權代理有限公司 11464
• 代理人: 吳立;鄒軼鮫

技術領域

本發明涉及一種金屬嵌入樹脂成形制品的制造方法，在該金屬嵌入樹脂成形制品中將纖維增強樹脂材料與金屬一體化。

背景技術

目前，用增強纖維進行增強的纖維增強樹脂材料已被廣泛用于各種領域，但在重復使用的部件例如凸臺或自攻螺絲中，金屬通常比樹脂耐久性高。此外，眾所周知，金屬材料等比纖維增強樹脂材料易于加工為例如薄壁肋或小尺寸的凸臺的復雜形狀。例如，在注塑成型中，在將用于增強的纖維與樹脂混合的情況下，待注射的包含纖維的樹脂的熔融粘度升高，變得難以獲得復雜形狀。

因此，有時使用纖維增強樹脂材料與金屬部件一體化的成形制品。作為用于將這樣的金屬部件與樹脂一體化的方法，通常采用執行機械緊固或者使用粘合劑結合的方法。然而這些方法在產品設計中存在限制。此外，為確保強度等需要附加輔助部件。因此，加工時間和成本存在問題。

另一方面，已知預先在模具中嵌入金屬部件然后將樹脂注塑成型的方法。該方法為需要強度和高精確度的部分由金屬部件構成，其它剩余部分以樹脂圍繞，從而使金屬被樹脂保持并與樹脂結合的方法。為將金屬部件與樹脂堅固地一體化，由注塑成型的樹脂的收縮應力維持結合力。然而，存在粘附力仍然不足的問題。

專利文件1公開了一種對金屬部件施以表面處理，從而增強金屬與樹脂之間的結合部位的親和力的方法。然而，即使對金屬部件施加了表面處理，在結合表面上也容易產生應變，仍存在這樣的問題：整個成形制品或金屬部件扭曲，并且在連接部位中產生剝落和裂縫。此外，包含纖維的樹脂粘度高，難以執行注塑成型。因此，以該方法還不能獲得將纖維增強樹脂與金屬部件一體化的成形制品。

專利文件1：JP-A-2001-225352

發明內容

本發明要解決的問題

本發明的目的是提供一種用于無應變并且在結合部位中無缺陷的金屬嵌入樹脂成形制品的制造方法。

解決問題的手段

本發明的金屬嵌入樹脂成形制品的制造方法，其特征在于包括：將由無機纖維和熱塑性樹脂構成的復合體放置在用于成型的模具中，并把在熔融狀態下的金屬注射到模具中以將金屬與復合體一體化。

此外，優選的是，所述無機纖維為碳纖維。更優選的是，所述金屬為鋁合金或者鎂合金，并且優選的是，所述纖維在復合體中的含量為10至70wt％，所述復合體的與所述金屬接觸的部分的厚度為25mm以下，在所述復合體中預先存在通孔或者溝槽，所述金屬具有肋形狀或者凸臺形狀。

作為本發明的另一方面的金屬嵌入樹脂成形制品是由這些制造方法獲得的制品。

有益效果

根據本發明，提供了一種無應變且結合部位無缺陷的金屬嵌入樹脂成形制品的制造方法。

附圖說明

圖1示出具有肋狀金屬部的金屬嵌入樹脂成形制品。

圖2示出具有凸臺狀金屬部的金屬嵌入樹脂成形制品。

圖3示出預先存在通孔的復合體。

圖4是具有凸臺形金屬部的金屬嵌入樹脂成形制品的剖視圖。

圖5示出在外構架上預先存在溝槽的復合體。

圖6示出金屬沿著溝槽存在的金屬嵌入樹脂成形制品。

附圖標記說明

1?纖維增強樹脂(復合體)

2?鋁合金

具體實施方式

本發明的金屬嵌入樹脂成形制品的制造方法包括：將由無機纖維和熱塑性樹脂構成的復合體(纖維增強樹脂)放置在用于成型的模具中，并將熔融狀態的金屬注射到模具中以將金屬與復合體一體化。

在本發明中使用的由無機纖維和熱塑性樹脂構成的復合體通常稱為纖維增強樹脂復合體，通常能夠通過，例如利用熱塑性樹脂浸漬增強纖維的基材而獲得。

在復合體中使用的無機纖維是難以被熱損壞的耐熱纖維，并且是用于樹脂增強的纖維。更具體地，無機纖維的實例包括碳纖維、玻璃纖維、氧化鋁纖維、硼纖維、玄武巖纖維和金屬纖維。為了形成具有高強度和剛度的復合體，優選無機纖維為碳纖維。關于所使用的纖維的種類，可以使用一種纖維或者可以組合兩種以上纖維使用。