树脂与异质材料的复合体的制造方法 |
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| 申请号 | CN201310493062.6 | 申请日 | 2013-10-18 | 公开(公告)号 | CN104562023A | 公开(公告)日 | 2015-04-29 |
| 申请人 | 富泰华工业(深圳)有限公司; 鸿海精密工业股份有限公司; | 发明人 | 刘咸柱; 韩家伟; 刘沙沙; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 树脂 与异质材料的 复合体 的制造方法，包括：首先，提供由异质材料制成的异质材料件，对该异质材料件进行 脱脂 除油清洗。然后，利用纳米压印在异质材料件表面形成具有多个 定位 孔的光致抗蚀剂层，再利用电浆蚀刻于异质材料件表面蚀刻出多个微孔，同时对该光致抗蚀剂层进行蚀刻并将其移除。接着，将异质材料件置于一成型模具中加热，再将树脂加热并加压注塑与异质材料件的表面 接触 ，树脂侵入到异质材料件表面的微孔中以与异质材料件结合。该树脂与异质材料的复合体的制造方法既环保又适合量产。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种树脂与异质材料的复合体的制造方法，其包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 树脂与异质材料的复合体的制造方法技术领域[0001] 本发明涉及一种树脂与异质材料的复合体的制造方法。 背景技术[0002] 在实际应用中，常常需要将树脂和异质材料进行连接形成复合体。 [0003] 现有的树脂和异质材料连接方法之一是采用粘接剂进行粘合，但通过粘接剂粘合的方法无法制得高强度的异质材料和树脂的复合体。另一种连接方法是先在异质材料件表面成孔，然后将异质材料件放入模具内，注射树脂与异质材料件结合为一体。在异质材料件表面成孔的方法包括化学蚀刻和聚焦离子束蚀刻等方式。 [0004] 虽然化学蚀刻能够快速且大量生产，需要使用大量的化学药剂，不符合现代环保生产的理念；虽然聚焦离子束蚀刻能够避免大量化学药品的使用，且具有优异的纳米阵列图形制作能力，但其制作时必须配合真空环境，因此并不适宜投入量产使用，同时其低加工速度亦不能负荷大面积的加工需求。 发明内容[0005] 有鉴于此，有必要提供一种环保的、适合量产的树脂与异质材料的复合体的制造方法。 [0006] 本发明提供一种树脂与异质材料的复合体的制造方法，包括：提供由异质材料制成的异质材料件；对该异质材料件进行脱脂除油清洗；利用纳米压印在异质材料件表面形成具有多个定位孔的光致抗蚀剂层；利用电浆蚀刻于异质材料件表面蚀刻出多个微孔，同时对该光致抗蚀剂层进行蚀刻并将其移除；将异质材料件置于一成型模具中加热；将树脂加热并加压注塑与异质材料件的表面接触，树脂侵入到异质材料件表面的微孔中以与金属件结合。 [0007] 相较于现有技术，上述树脂与异质材料的复合体的制作方法通过纳米压印和电浆蚀刻的方法刻蚀出微孔，可有效减少化学药剂的使用量，降低制作过程的危害性，因而较为环保。同时，利用电浆蚀刻来蚀刻出微孔，可降低加工难度，且不需使用真空设备，更适合量产。附图说明 [0008] 图1是本发明提供的树脂与异质材料的复合体的制造方法的流程图。 [0009] 图2是本发明提供的树脂与异质材料的复合体的制造方法的示意图。 [0010] 图3是树脂与异质材料的复合体的剖面图。 [0011] 主要元件符号说明 [0012]异质材料与树脂的复合体 10 异质材料件 100 光致抗蚀剂层 200 树脂 300 定位孔 201 微孔 111 表面 110 [0013] 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。 具体实施方式[0014] 请同时参阅图1，本发明较佳实施例的树脂与异质材料的复合体的制造方法主要包括如下步骤： [0015] 步骤S01：请同时参阅图2(A)，提供一成型的异质材料件100。该异质材料选自金属、合金、陶瓷、玻璃以及其组合构成的组件，在本实施方式中，该异质材料为金属，异质材料件100可以通过机械加工、铸造的方式形成。 [0016] 步骤S02：对异质材料件100进行脱脂除油清洗。该脱脂除油清洗主要包括将所述异质材料件100浸渍于含脱脂剂的水溶液中。所述脱脂剂可为常见的金属脱脂剂，该脱脂剂的浓度可为90～150g/L。浸渍时，所述脱脂剂的水溶液的温度优选在20～30℃之间。该浸渍的时间优选为1～6分钟。脱脂处理后对所述异质材料件100进行水洗。 [0017] 步骤S03：请同时参阅图2(B)，利用纳米压印在异质材料件100的表面110形成具有多个定位孔201的光致抗蚀剂层200。 [0018] 该步骤具体为：首先，在异质材料件100的表面110上涂覆一层光致抗蚀剂层200，光致抗蚀剂层200可以为热固化形或光固化形光致抗蚀剂。然后，利用一模仁（图未示）用纳米压印的方法在光致抗蚀剂层200上形成多个定位孔201。优选地，定位孔201呈均匀阵列状排列。定位孔201可以贯穿光致抗蚀剂层200，也可以仅位于部分光致抗蚀剂层200中。 [0019] 步骤S04：请同时参阅图2(C)，利用电浆蚀刻在异质材料件100的表面110上形成多个微孔111，同时移除光致抗蚀剂层200。 [0020] 该步骤具体为：在常压下，利用电浆蚀刻对光致抗蚀剂层200进行大范围的非等向性蚀刻，使异质材料件100的表面110在对应定位孔201处形成多个微孔111，同时，利用电浆蚀刻移除光致抗蚀剂层200。其中，电浆源可以采用氩气等一般常见的气体。由于微孔111位于先前形成的定位孔201的下方，优选地，微孔111亦呈均匀阵列状排列，以提高异质材料与树脂之间粘附力的均匀性。 [0021] 在本实施方式中，微孔111的直径优选为50nm～500nm，孔径宽深比优选为1:1～1:10。当然，微孔111的尺寸并不限于此，使用不同的模仁可以制得不同尺寸的微孔111。 [0022] 步骤S05：将异质材料件100嵌入到一成型模具中，并加热异质材料件100。优选地，异质材料件100被加热至100-350℃。该加热的方式可为电磁感应加热。 [0023] 步骤S06：请同时参阅图2(D)和图3，在所述加热的模具中注射熔融的树脂300，树脂300侵入异质材料件100的表面110的微孔111，冷却后，树脂300与异质材料件100结合于一体，即获得异质材料与树脂的复合体10。树脂300采用结晶型热塑性树脂，例如聚苯硫醚(PPS)与玻璃纤维的混合物、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。若为聚苯硫醚与玻璃纤维的混合物时，其中玻璃纤维的质量百分含量优选为20～50％。 [0024] 上述异质材料与树脂的复合体的制造方法通过纳米压印和电浆蚀刻的方法刻蚀出微孔，注射树脂后熔融的树脂侵入到微孔中而与异质材料件相结合，从而增强了树脂与异质材料件的结合力。相较于化学蚀刻的方法，该方法有效减少了化学药剂的使用量，可降低制作过程的危害性，因而较为环保；同时，该方法还适用于多种异质材料，并不限于金属，技术应用的自由度较高。另外，相较于聚焦离子束的方法，该方法利用电浆蚀刻的方式来蚀刻微孔，可在常压下大面积同步蚀刻微孔，适宜进行大面积加工，加工更快速；并且，不需使用真空设备，可降低加工难度，因此，该方法更适合量产。 [0025] 本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 |
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