[發明專利]一種不銹鋼和塑料的結合件及其加工方法

在審

• 申請號: 201710165824.8
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106965374A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 張法亮;董曉佳;王成;張孟軍;劉鴻章;唐紅平;劉利強
• 申請（專利權）人: 歌爾股份有限公司
• 主分類號: B29C45/14
• 分類號: B29C45/14;C23F1/28
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙)11442
• 代理人: 王昭智,馬佑平

技術領域

本發明涉及產品復合技術領域，具體地，本發明涉及一種不銹鋼和塑料的結合件及其加工方法。

背景技術

隨著電子行業的快速發展，越來越多電子產品的外殼采用金屬和塑料結合后形成的復合產品，以達到外觀金屬表現，內部塑料的目的。

目前，在金屬和塑料注塑結合的方法中，一般在金屬基材的表面通過多道處理工序加工形成納米級小孔，該納米級小孔一般垂直于金屬基材。具體的，可先在金屬基材表面處理形成微米級大孔，再進一步腐蝕形成納米級小孔。且為達到較佳的填充效果，往往又要在細孔壁上披覆一層潤孔劑或氧化膜。最后，將塑料直接壓入具有若干納米級小孔的金屬基材表面。但是，此種方法僅能在鋁合金上大規模應用，不能應用與不銹鋼等其他金屬或合金中。這是因為納米級小孔在其他大多數金屬或者合金中并不容易獲得，或通過該方法獲得的小孔的尺寸、分布不具有使得金屬具有牢固結合塑料的效果。

因此，在不銹鋼上若采用該種納米注塑方法結合塑料，結合后形成的復合產品存在工藝不穩定、可靠性差等諸多問題。因而有必要對現有不銹鋼和塑料復合產品及其加工方法進行改進。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種不銹鋼和塑料的結合件及其加工方法的新技術方案。

根據本發明的第一方面，提供了一種不銹鋼和塑料的結合件。該結合件包括不銹鋼基材，經腐蝕液蝕刻后在所述不銹鋼基材的表面形成有若干凹陷結構，所述凹陷結構的平均深度為0.1-30微米，所述凹陷結構的平均寬度為0.2-15微米，所述不銹鋼基材上注射成型有塑料，所述塑料中的部分結構嵌入在所述凹陷結構內。

可選地，所述凹陷結構的平均長度大于0.2微米。

可選地，所述凹陷結構包括條形結構、折形結構、曲形結構中的至少一種。

可選地，所述凹陷結構在所述不銹鋼基材表面上的投影包括封閉的圖形。

可選地，所述凹陷結構在垂直于所述不銹鋼基材表面的方向上的截面形狀包括倒三角形、弓形、U形、四邊形中的至少一種。

可選地，所述腐蝕液包括：硝酸、磷酸、硫酸、亞硫酸、鹽酸、草酸、醋酸、氫氟酸、馬來酸、苯二酸、乙二酸溶液及其鹽溶液中的至少一種。

可選地，所述腐蝕液包括：5-30％草酸溶液與氯化鹽或硫酸鹽的組合、1-60％硝酸與氯化物或氧化物的組合、10-30％硝酸和5-15％金屬硝酸鹽和2-10％硫酸鹽的組合中的至少一種。

可選地，所述腐蝕液蝕刻處理的溫度為20-90攝氏度，時間為1-50分鐘。

可選地，在所述凹陷結構的表面形成有氧化膜層，所述氧化膜層的厚度為1-20納米。

可選地，所述氧化膜至少包括鐵氧化物、鉻氧化物和鎳氧化物中的兩種。

可選地，所述塑料包括熱塑性樹脂和填充材料，所述填充材料在所述塑料中的質量百分比為5-40％，所述填充材料包括尼龍纖維、碳纖維、玻璃纖維、芳香族聚酰胺纖維、碳酸鈣、碳酸鎂、二氧化硅及黏土中的至少一種。

可選地，所述熱塑性樹脂至少包括聚苯硫醚樹脂、聚對苯二甲酸丁醇樹脂、聚酰胺、聚碳酸酯和聚烯烴中的至少一種。

根據本發明的第二方面，還提供了一種不銹鋼和塑料結合件的加工方法。該加工方法包括：提供不銹鋼基材；對所述不銹鋼基材進行腐蝕液蝕刻處理，在所述不銹鋼基材的表面形成若干深度為0.1-30微米、寬度為0.2-15微米的凹陷結構；將塑料注塑到所述不銹鋼基材的表面，使所述塑料中的部分結構嵌入至所述凹陷結構內，以形成不銹鋼和塑料的結合件。

可選地，所述腐蝕液包括：硝酸、磷酸、硫酸、亞硫酸、鹽酸、草酸、醋酸、氫氟酸、馬來酸、苯二酸、乙二酸溶液及其鹽溶液中的至少一種。

可選地，所述腐蝕液包括：5-30％草酸溶液與氯化鹽或硫酸鹽的組合、1-60％硝酸與氯化物或氧化物的組合、10-30％硝酸和5-15％金屬硝酸鹽和2-10％硫酸鹽的組合的至少一種。

可選地，所述腐蝕液蝕刻過程中的溫度為20-90攝氏度，時間為1-50分鐘。

可選地，所述不銹鋼表面包括氧化膜層，所述氧化膜的厚度為1-20納米。

可選地，所述氧化膜至少包括鐵氧化物、鉻氧化物和鎳氧化物中的兩種。

可選地，所述塑料包括熱塑性樹脂和填充材料，所述填充材料在所述塑料中的質量百分比為5-40％，所述填充材料包括尼龍纖維、碳纖維、玻璃纖維、芳香族聚酰胺纖維、碳酸鈣、碳酸鎂、二氧化硅及黏土中的至少一種。