一种用于制造金属-塑料复合结构件的注塑成型方法 |
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| 申请号 | CN201610121773.4 | 申请日 | 2016-03-03 | 公开(公告)号 | CN105599237A | 公开(公告)日 | 2016-05-25 |
| 申请人 | 云南科威液态金属谷研发有限公司; | 发明人 | 王磊; 刘静; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种用于制造金属-塑料复合结构件的 注塑成型 方法，该方法包括如下步骤：选取模具1，将其组合并 锁 定；选取材料1，将其加热融化，然后注入组合模具1中， 凝固 后脱模，得到结构件；选取模具2，将得到的结构件置于模具2中，将模具2组合并锁定；选取材料2，将选取的材料2加热融化，将熔融的选取材料2注入组合模具中，凝固后脱模，得到结构件；重复操作上述步骤直至形成所要求的金属-塑料复合结构件。本发明可以实现金属与非金属塑料的结合；由于低熔点金属易于 熔化 和凝固，相对于高熔点金属 压铸 法，本发明的低熔点金属注塑法的制造成本较低；本发明结合了金属的导电导热性和优良机械性能，以及非金属塑料的绝缘性能和弹性好的优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于制造金属-塑料复合结构件的注塑成型方法，其特征在于，该方法包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种用于制造金属-塑料复合结构件的注塑成型方法技术领域[0001] 本发明涉及注塑成型加工技术领域，更具体涉及一种用于制造金属-塑料复合结构件的注塑成型方法。 背景技术[0002] 注塑是一种工业产品制造方法，是将熔融的塑料快速注射入闭合好的模腔内，经固化成型后得到塑料件的工艺过程，它是通过注塑机和模具来实现的。这种技术由于采用了光洁度很高的模具，可以直接实现终端物件的快速成型，在规模化制造方面的效率相较于机加工而言得以大大提升。总体上，经典的注塑技术分为模压法和压铸法两种，使用的材料为热塑性(ABS、PC、PET等)或热固性(PF、MF等)的塑料。这种制造方法具有高生产率、低人工成本、易自动化的优点，然而由于塑料的电导率极低，是一种绝缘体，因此该种方法不能用于对制品导电性要求较高的场合。 [0003] 此外，在导电金属件制造方面，当前的金属压铸法是将熔融的铜、锌、铝或铝合金等高熔点金属注入压铸机的入料口，压铸出模具限制的尺寸和形状的金属零件。由于这种方法所用金属的熔点(大于600℃)高于塑料熔点(通常低于260℃)，因而不易与注塑方法结合来制造金属-非金属结构件或功能零件。 [0004] 然而，在实际应用环节，一个有功能的器件往往由多种材料构件组成，比如手机壳上就包含有塑料件、卡托、功能按钮等。然而迄今为止，此类结构的传统制造技术均是分别将各有关塑料或金属部件分别制造(采用注塑等措施)出来后，再分别予以打孔、对准、安装等环节进行集成，但这样一来整个构件的制造程序较为繁多复杂，效率偏低。也就是说，长期以来，工业界尚未发展出能同时将金属和非金属部件熔融注塑，因此以快速实现功能器件制造的技术被提出。 发明内容[0005] (一)要解决的技术问题 [0006] 本发明要解决的技术问题就是如何简易的、低成本的制造金属-塑料复合结构件，而提供一种用于制造金属-塑料复合结构件的注塑成型方法。 [0007] (二)技术方案 [0008] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于制造金属-塑料复合结构件的注塑成型方法，该方法包括如下步骤(所用材料均市购得到)： [0009] 步骤一：模具1组合：按照要求选取模具1，并将选取的模具1组合并锁定； [0010] 步骤二：材料1注塑：按照要求选取材料1，将选取的材料1加热融化，加热温度高于选取材料1的熔点5-10℃，将熔融的选取材料1压铸注入步骤一得到的组合模具1中，冷却使凝固，然后脱模，得到结构件； [0011] 步骤三：模具2组合：按照要求选取模具2，将步骤二得到的结构件置于模具2中，将模具2组合并锁定； [0012] 步骤四：材料2注塑：按照要求选取材料2，材料2的熔点低于材料1的熔点10℃以上，将选取的材料2加热融化，加热温度高于选取材料2的熔点5-10℃，将熔融的选取材料2压铸注入步骤三得到的组合模具中，冷却使凝固，然后脱模，得到结构件； [0013] 步骤五：重复操作：重复操作上述步骤直至形成所要求的金属-塑料复合结构件。 [0014] 优选地，所述的材料为金属和/或塑料。 [0015] 优选地，所述的金属为熔点低于300℃的低熔点金属。 [0016] 优选地，所述的低熔点金属为铟、铋、镓、铟基合金、铋基合金、镓基合金的一种或几种。 [0017] 优选地，所述的塑料为熔点低于300℃的热固性和/或热塑性塑料。 [0018] 优选地，所述的热固性和/或热塑性塑料为ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、PET(Polyethylene Terephthalate，聚对苯二甲酸类塑料)、PF(Phenol Formaldehyde，酚醛树脂)、MF(Melamine-Formaldehyderesin，三聚氰胺甲醛树脂-三聚氰胺甲醛树脂)的一种或几种。 [0019] 优选地，在步骤一和步骤三中，给组合并锁定的模具抽真空，真空度为0-0.1MPa。 [0020] 优选地，所述的注塑为真空压铸或模压。 [0021] 优选地，上述方法包括如下步骤： [0022] 步骤一：模具1组合：按照要求选取模具1，并将选取的模具1组合并锁定，给组合并锁定的模具抽真空，真空度为0-0.1MPa； [0023] 步骤二：材料1注塑：按照要求选取ABS或PC塑料，将选取的ABS或PC塑料加热融化，加热温度高于选取ABS或PC塑料的熔点10℃，将熔融的选取ABS或PC塑料压铸注入步骤一得到的已抽真空的组合模具1中，冷却使凝固，然后脱模，得到结构件； [0024] 步骤三：模具2组合：按照要求选取模具2，将步骤二得到的结构件置于模具2中，将模具2组合并锁定，给组合并锁定的模具抽真空，真空度为0-0.1MPa； [0025] 步骤四：材料2注塑：按照要求选取铟基合金或铋基合金，将选取的铟基合金或铋基合金加热融化，加热温度高于选取铟基合金或铋基合金的熔点10℃，将熔融的选取铟基合金或铋基合金压铸注入步骤三得到的已抽真空的组合模具中，冷却使凝固，然后脱模，得到结构件； [0026] 步骤五：重复操作：重复操作上述步骤直至形成所要求的金属-塑料复合结构件件。 [0027] 本发明还提供了使用用于制造金属-塑料复合结构件的注塑成型方法制得的金属-塑料复合结构件。 [0028] (三)有益效果 [0029] 本发明首次实现了金属与非金属塑料的融合性注塑成型，这在当前的单一化高熔点金属压铸法中是难以实现的，其快速成型的复合性构件功能也是传统上单一塑料成型件无法具备的；由于低熔点金属易于熔化和凝固，相对于高熔点金属压铸法，本发明的低熔点金属注塑法的制造成本较低；结合了金属的导电导热性和机械性能优良，以及非金属塑料的绝缘性能和弹性好的优点；本发明开启了金属与非金属联合注塑成型的途径，由此实现了功能件和支撑件的直接制造，效率远高于单独制造金属件和非金属件后在予以组装的传统加工模式，直接促成了生产方式的变革；本发明对于研发多材料注塑也提供了全新的技术启示，比如3种以上熔点匹配的金属、非金属物可根据需要按特定程序注塑成型，获得终端目标功能构件。附图说明 [0030] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0031] 图1是本发明实施例1中塑料注塑示意图； [0032] 图2是本发明实施例1中去除模具后的塑料件示意图； [0033] 图3是本发明实施例1中低熔点金属注塑示意图； [0034] 图4是本发明实施例1中去除模具后的金属-塑料件示意图； [0035] 图5是本发明实施例1中塑料再注塑示意图； [0036] 图6是本发明实施例1中去除模具后的最终金属-塑料件示意图； [0037] 图7是本发明实施例2中塑料注塑示意图； [0038] 图8是本发明实施例2中去除模具后的塑料件侧视图； [0039] 图9是本发明实施例2中低熔点金属注塑示意图； [0040] 图10是本发明实施例2中去除模具后的金属-塑料件示意图； [0041] 图中标记：1、模具1，2、塑料1，3、模具2，4、金属1，5、模具3，6、塑料2，7、模具4，8、塑料3，9、通孔，10、模具5，11、金属2。 具体实施方式[0042] 下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。实施例中所用材料均市购得到。 [0043] 实施例1 [0044] 锁定合上模具1，用真空泵将模具1中型腔内的空气抽出，真空度10-3MPa，将熔融的塑料1(熔点为170℃的ABS塑料)压铸注入型腔内，如图1所示，待塑料1凝固后脱模，如图2所示； [0045] 把塑料件置入模具2中并锁定，用真空泵将模具2中型腔内的空气抽出，真空度10-3MPa，将熔融的金属1(熔点为156℃的铟)压铸注入型腔内，如图3所示，待金属1凝固后脱模，得到金属-塑料件，如图4所示； [0046] 将得到的金属-塑料件置于模具3中并锁定，用真空泵将模具3中型腔内的空气抽出，真空度10-3MPa，将熔融的塑料2(熔点为170℃的ABS塑料)压铸注入型腔内，如图5所示，塑料1和2融为一体，待其凝固后脱模，即得到金属-塑料复合结构件，如图6所示。 [0047] 实施例2 [0048] 锁定合上模具4，用真空泵将模具4中型腔内的空气抽出，真空度10-4MPa，将熔融的塑料3(熔点为220℃的PC塑料)压铸注入型腔内，如图7所示，待塑料3凝固后脱模，如图8所示，圆柱形的塑料件侧面有5个通孔； [0049] 把塑料件置入模具5中并锁定，用真空泵将模具5中型腔内的空气抽出，真空度10-4MPa，将熔融的金属2(熔点为138℃的铋锡合金)压铸注入型腔内，如图9所示，成型在圆柱形塑料3端面上的金属2通过5个通孔连为一体，待其凝固后脱模，得到金属-塑料复合结构件，如图10所示。 [0050] 实施例3 [0051] 与实施例1的区别在于金属1为熔点为180℃的铟锡合金。 [0052] 实施例4 [0053] 与实施例2的区别在于金属1为熔点为271℃的铋。 |
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