[發明專利]復材金屬積層件制造方法及裝置

在審

• 申請號: 202111447704.X
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN116198155A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 胡秉淳;陳彥儒;王俊杰;蔡盛祺
• 申請（專利權）人: 財團法人金屬工業研究發展中心
• 主分類號: B29C70/78
• 分類號: B29C70/78;B29L7/00;B29L9/00
• 代理公司: 北京匯智英財專利代理有限公司 11301
• 代理人: 張偉

本發明提供一種復材金屬積層件制造方法及裝置，用以解決現有熱塑復合材采用真空熱壓工藝而導致板材尺寸受到限制的問題。包括：將一個復材金屬積層件半成品放置于一個加工區域；加熱該復材金屬積層件半成品至一個工作溫度；以一個滾壓件施壓于該復材金屬積層件半成品；壓合該復材金屬積層件半成品；及冷卻該復材金屬積層件半成品，以獲得一個復材金屬積層件成品。

技術領域

本發明關于一種成形方法及裝置，尤其是一種復材金屬積層件制造方法及裝置。

背景技術

熱塑復合材可以由輕金屬和碳纖維材料制成，通過特殊的膠合技術結合異質材料，達到輕量化、訊號屏蔽、散熱、高剛性、耐沖擊等針對不同產品屬性的目的。其應用范圍可包括運輸方面（汽缸蓋、引擎蓋、擋泥板、船身、發動機風扇箱、機身等）、衛星方面（輻射隔離罩、主體結構、太陽能電池數組翼等）、消費性電子產品方面（筆電機殼、3C背蓋、5G通訊用印刷電路板）及建筑方面（外墻、吸音板等）。

然而，目前成形熱塑復合材的方法，采用真空熱壓工藝，其將熱塑復合材放置于真空腔體內部后，再對該熱塑復合材進行熱壓，以將該熱塑復合材之間的空氣及多余樹脂去除，但執行真空熱壓工藝會受限于腔體空間的大小，使得熱塑復合材的板材尺寸受到限制，進而使量產性能難以提升，導致整體的工藝效率不佳。

有鑒于此，現有的復材金屬積層件制造方法確實仍有加以改善的必要。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種復材金屬積層件制造方法，可以大量地制造生產以提升工藝效率。

本發明的次一目的是提供一種復材金屬積層件制造方法，可以提升產品質量。

本發明的又一目的是提供一種復材金屬積層件制造方法，可以提升工藝便利性。

本發明的再一目的是提供一種復材金屬積層件制造裝置，可以實現輕量化。

本發明全文所述方向性或其近似用語，例如“前”、“后”、“左”、“右”、“上（頂）”、“下（底）”、“內”、“外”、“側面”等，主要參考附圖的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。

本發明全文所記載的組件及構件使用“一”或“一個”的量詞，僅是為了方便使用且提供本發明范圍的通常意義；于本發明中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括復數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本發明全文所述“結合”、“組合”或“組裝”等近似用語，主要包括連接后仍可不破壞構件地分離，或是連接后使構件不可分離等型態，是本領域中技術人員可以依據欲相連的構件材質或組裝需求予以選擇的。

本發明的復材金屬積層件制造方法，包括：將一個復材金屬積層件半成品放置于一個加工區域，該復材金屬積層件半成品具有兩個金屬基材層及一個纖維熱塑樹脂復材層，該纖維熱塑樹脂復材層置于該兩個金屬基材層之間；加熱該復材金屬積層件半成品至一個工作溫度，該工作溫度大于該纖維熱塑樹脂復材層的玻璃轉移溫度（Tg）且小于該纖維熱塑樹脂復材層的熔化溫度（Tm）；以一個滾壓件施壓于該復材金屬積層件半成品并在該兩個金屬基材層的其中的一個上移動，以排除該兩個金屬基材層與該纖維熱塑樹脂復材層之間的空氣；壓合該復材金屬積層件半成品；及冷卻該復材金屬積層件半成品，以獲得一個復材金屬積層件成品。

本發明的復材金屬積層件制造裝置，包括：一個下模具，具有一個加工區域，該加工區域放置一個復材金屬積層件半成品；一個滾壓單元，具有一個固定座及一個滾壓件，該滾壓件連接該固定座，該滾壓件沿著至少一個平行于該加工區域的方向移動；及一個上模具，位于該下模具上方，該上模具具有一個壓合面，用以壓合該復材金屬積層件半成品。