[發明專利]一種不銹鋼與塑膠材料復合件的制備方法

在審

• 申請號: 201611084220.2
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106738609A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 黎淑娟
• 申請（專利權）人: 佛山市高明區誠睿基科技有限公司
• 主分類號: B29C45/14
• 分類號: B29C45/14;C23F1/36
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 鄧義華,廖苑濱

技術領域

本發明屬于不銹鋼加工技術，具體涉及一種不銹鋼與塑膠材料復合件的制備方法。

背景技術

在消費類電子領域中，消費者越來越青睞金屬材料制成的外觀件，尤其是不銹鋼制成的外觀件，因其加工性能好、外形金屬感強、抗磨損、耐用性能好，所以在智能手機、智能穿戴式設備、平板電腦、手提電腦等電子產品中得到了非常廣泛的應用。

在實際制備上述電子產品的過程中，不銹鋼制成的制件往往難以避免的需要和塑膠材料制件進行連接，現有技術中多采用粘合劑在常溫或者加熱的條件下將不銹鋼與塑膠材料進行一體化的結合。采用上述技術制備出的不銹鋼與塑膠材料復合件的結合力一般，而且應用于消費類電子的膠粘劑往往受到成分要求的限制，導致耐酸堿性能也比較差，而且通過膠粘劑粘結后的復合件也無法進行任何表面處理工藝。同時，膠粘劑往往具有一定的厚度，對于復雜形狀區域并不適用。針對上述技術問題，許多廠商也提供了一些比較好的解決方案，如納米加工處理技術（NMT），即通過把不銹鋼表面納米化處理，讓塑膠直接在不銹鋼的表面上射出成型，使兩者一體化成型。與使用膠粘劑相比，納米加工處理技術不會增加額外的重量、加工效率高，廣泛適用于消費類電子、汽車、IT設備等行業，與目前電子產品發展傾向輕薄化、微型化的方向相適應，然而NMT技術也存在成本高、工藝技術條件要求苛刻的缺點。

發明內容

針對傳統使用膠粘劑粘合不銹鋼與塑膠件的技術，提供了一種新型的制備不銹鋼與塑膠材料形成復合件的制備方法，使用本發明中提供的制備方法，可以在不影響不銹鋼材料的基礎上實現與塑膠件的緊密結合，而且制備工藝簡單、成本低廉，適合工業化生產。

本發明所要解決的技術問題通過以下步驟予以實現：

本發明中提供的一種不銹鋼與塑膠材料復合件的制備方法，包括如下步驟：

A、將不銹鋼材料表面打磨后浸入酸洗液中進行酸洗，使不銹鋼表面粗糙度Ra為2-8.5μm；

B、在經過步驟A處理的不銹鋼材料表面熱噴涂鋁粉，冷卻后得到表面附著有鋁層的不銹鋼材料；

C、將經過步驟B處理的不銹鋼材料浸入堿洗液中，使不銹鋼材料表面的鋁層表面形成侵蝕孔；

D、將經過步驟C處理的不銹鋼材料與塑膠材料通過模內嵌件注塑工藝制成復合件。

步驟A中首先將不銹鋼材料表面進行打磨，去掉不銹鋼表面的異物以及氧化層，在較為優選的條件下，可采用拋光布進行打磨，打磨后立即投入至酸洗液中，以免打磨出的新鮮表面擱置后又被氧化。進一步優選地，步驟A中酸洗液成分為濃鹽酸85-95g/L、硝酸40-85g/L、冰乙酸3-5 g/L、過硫酸鉀0.5-1 g/L、六次甲基四胺0.02-0.08 g/L，余量為水；酸洗時間為15-40秒。本發明中的酸洗液為自制產品，為避免酸洗液對不銹鋼材料過腐蝕使之變薄從而影響不銹鋼材料的結構尺寸的穩定性，該酸洗液的主要腐蝕成分選為一定比例的濃鹽酸和硝酸，同時添加冰乙酸、過硫酸鉀和六次甲基四胺作為緩沖腐蝕劑，酸洗時間不宜過長，嚴格控制為15-40秒內，使不銹鋼表面粗糙度Ra在2-8.5μm內即可停止酸洗。經試驗驗證，短時間內采用本發明中的酸洗液對不銹鋼表面進行處理對不銹鋼的尺寸完全沒有影響。

不銹鋼材料表面具備一定的粗糙度以后即可進行熱噴涂鋁粉的步驟，步驟B中熱噴涂鋁粉采用電弧噴涂、等離子噴涂或者超音速火焰噴涂中的一種。進一步優選，步驟B中熱噴涂的送粉速率為110-135g/min，熱噴涂的噴涂源到不銹鋼基材表面的噴涂距離為265-290mm。步驟B中熱噴涂用的鋁粉顆粒粒徑范圍為15-25μm，鋁粉純度高于99.99wt%。

熱噴涂鋁粉結束以后，不銹鋼材料表面附著的鋁層厚度為0.2-0.5mm。由于不銹鋼材料表面已經具備一定的粗糙度，所以熱噴涂的鋁層在不銹鋼基材表面的附著力非常好。同時，鋁層厚度也需精確控制，過薄則無法進行步驟C，過厚則影響復合件整體的厚度。

步驟C則是利用堿液將熱噴涂的鋁層上腐蝕出均勻細密的侵蝕孔。進一步優選地，步驟C中使用的堿洗液成分為氫氧化鈉20-50g/L、碳酸鈉15-20 g/L、碳酸氫鈉5-10 g/L、偏磷酸鈉5-12 g/L、乙二醇5-8 g/L、三乙醇胺2-5 g/L、水溶性流平劑0.5-0.8 g/L，余量為水。再進一步地，本發明的發明人在實踐中發現使用水溶性流平劑二丙酮醇效果最好。