[發明專利]金屬部件與樹脂部件的接合方法、以及利用該方法接合而成的金屬部件與樹脂部件的接合體

有效

• 申請號: 201580003377.5
• 申請日: 2015-01-07
• 公開（公告）號: CN106132666B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 田中耕二郎;西口勝也;住田弘祐;甲斐裕之;松田祐之;國府田由紀;小林惠;宮本嗣久;杉本幸弘;坂手宣夫
• 申請（專利權）人: 馬自達汽車株式會社
• 主分類號: B29C65/06
• 分類號: B29C65/06;B23K20/12
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所31210
• 代理人: 張麗穎,高永志

1.一種金屬部件與樹脂部件的接合方法，該金屬部件與樹脂部件的接合方法是使金屬部件與樹脂部件疊合，并利用按壓部件從該金屬部件側局部地施加熱和壓力，由此使該樹脂部件軟化、熔融后，再使軟化、熔融的該樹脂部件硬化的熱壓式接合方法，

所述金屬部件與樹脂部件的接合方法的特征在于：

包括按入工序，在該按入工序中，將所述按壓部件按入所述金屬部件內，使該按壓部件進入到未抵達該金屬部件與所述樹脂部件的接合界面的深度，并且使該金屬部件上的按壓部件正下方部往該樹脂部件側突出變形，從而使在接合界面處而且是在該按壓部件正下方的正下方區域中發生了熔融的該樹脂部件表面上的熔融樹脂流至該正下方區域的外周區域，

所述金屬部件與樹脂部件的接合方法是摩擦攪拌接合方法，并且包括第一步驟和第二步驟，

在所述第一步驟中，使所述金屬部件與所述樹脂部件重合，

在所述第二步驟中，邊使旋轉工具旋轉，邊將該旋轉工具按壓在所述金屬部件上來產生摩擦熱，在利用該摩擦熱來使所述樹脂部件軟化、熔融后，再使軟化、熔融的樹脂部件硬化，從而將該金屬部件與該樹脂部件接合，

使用旋轉的旋轉工具作為所述按壓部件，

所述第二步驟包括作為按入攪拌工序的所述按入工序，并且進一步包括在所述按入攪拌工序之前進行的預熱工序，在該預熱工序中，在只使所述旋轉工具的前端部與所述金屬部件的表面部接觸的狀態下使該旋轉工具旋轉，

在所述預熱工序中，邊以第一加壓力按壓所述旋轉工具，邊使該旋轉工具旋轉第一加壓時間，

在所述按入攪拌工序中，邊以比所述第一加壓力大的第二加壓力按壓所述旋轉工具，邊使該旋轉工具旋轉比所述第一加壓時間短的第二加壓時間。

2.根據權利要求1所述的金屬部件與樹脂部件的接合方法，其特征在于：

以下述方式將所述按壓部件按入所述金屬部件內，即當設該金屬部件的厚度為T時，該金屬部件上的往所述樹脂部件側突出的突出部的高度k成為0.2T～1.0T，其中T的單位是mm。

3.根據權利要求1所述的金屬部件與樹脂部件的接合方法，其特征在于：

在所述接合界面處的、所述樹脂部件上的所述正下方區域以及該正下方區域的外周區域中將所述金屬部件與該樹脂部件接合在一起。

4.根據權利要求1所述的金屬部件與樹脂部件的接合方法，其特征在于：

作為所述金屬部件與所述樹脂部件的接合體，能夠得到下述接合體，即：所述熔融樹脂硬化成的熔融硬化區域在所述接合界面上擴展成以所述正下方區域為中心的大致圓形，并且當設該熔融硬化區域的直徑為R、設該按壓部件的寬度尺寸為D1時，滿足1＜R/D1≤9的關系，其中R和D1的單位是mm。

5.根據權利要求1所述的金屬部件與樹脂部件的接合方法，其特征在于：

使用含有強化用纖維材料的樹脂部件作為所述樹脂部件。

6.根據權利要求2所述的金屬部件與樹脂部件的接合方法，其特征在于：

在所述接合界面處的、所述樹脂部件上的所述正下方區域以及該正下方區域的外周區域中將所述金屬部件與該樹脂部件接合在一起。

7.根據權利要求2所述的金屬部件與樹脂部件的接合方法，其特征在于：

作為所述金屬部件與所述樹脂部件的接合體，能夠得到下述接合體，即：所述熔融樹脂硬化成的熔融硬化區域在所述接合界面上擴展成以所述正下方區域為中心的大致圓形，并且當設該熔融硬化區域的直徑為R、設該按壓部件的寬度尺寸為D1時，滿足1＜R/D1≤9的關系，其中R和D1的單位是mm。

8.根據權利要求3所述的金屬部件與樹脂部件的接合方法，其特征在于：

作為所述金屬部件與所述樹脂部件的接合體，能夠得到下述接合體，即：所述熔融樹脂硬化成的熔融硬化區域在所述接合界面上擴展成以所述正下方區域為中心的大致圓形，并且當設該熔融硬化區域的直徑為R、設該按壓部件的寬度尺寸為D1時，滿足1＜R/D1≤9的關系，其中R和D1的單位是mm。