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在铝合金上牢固接合突起状树脂材料的新方法 |
| http://www.newmaker.com
2008-4-16
日经BP社
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日本CORONA工业（总部：东京）开发出了将铝合金与树脂牢固接合的新方法。通过对铝合金材料进行独特的表面处理，可加强其与后续工序中成型的树脂的接合牢度。可用于仅对铝合金制手机盖的挂钩部分用树脂材料进行成型的用途（图1）。该方法在东京有明国际会展中心举办的彩色设计相关展会“COLORSESSION2008”（2008年4月10～12日）的该公司展区进行了展示。
让铝合金与树脂接合的工艺如下。（1）通过冲压使铝合金板材成型。（2）对成型的铝合金材料进行名为“Alplus”的独特表面处理。由此，在铝合金材料的表面形成许多厚度约为2μm、直径约为100nm的多孔状（图2）膜。（3）在模具内放置表面处理后的铝合金材料后射出成型，从而在铝合金材料表面形成树脂部分。（4）通过氧化铝膜处理，使铝合金部分着色。
图2：通过Alplus处理形成的膜。形成了具有大量孔的多孔状结构，在这些孔中注入树脂。
将两种材料牢固接合的要点是：通过Alplus处理形成的膜为多孔状。射出成型时在大量孔内灌满树脂，这样树脂就会起到锚的作用，从而变得不易剥脱。另外，在多孔状膜上制造的孔的大小及密度很稳定，因此，“粘结强度几乎没有不均问题”（横浜事业部营业部科长桥本康生）。
此前，在铝合金材料上形成较小树脂突起部分的方法是：将铝合金材料以及树脂分别单独成型，然后铆接。这种方法的作业工序多，而且需要粘合剂。另外，铝合金材料与树脂之间会产生缝隙，因此密度强度的提高受到了限制。
另外，还有一种不使用树脂、而是连同突起部分一起对铝合金材料进行一体成型的方法。这种情况下，由于需要较多的冲压工序，因此模具费以及作业费用增高。此外，很多情况下必需对较小的突起部分进行精加工。
与上述方法相比，新方法具有便宜、能够更稳定地形成突起部分的优点。可适用的材料方面，树脂为PPS（聚苯硫醚）、PBT（聚丁对苯二酸酯）、PA（聚酰胺）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）、AES（丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯）、PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯），铝材为A1050P、A5052P、A5N01P、6063、A6061。
该公司采用万能试验机RTC-1325自行进行了粘合强度测定，发现其具有非常高的强度。根据树脂的不同，有的树脂在高温下强度基本不变，有的树脂在经过Alplus处理后强度基本不变，特性各不相同，这样就可以根据用途分别使用材料。CORONA工业将以前所未有的粘合强度以及低成本为卖点，向汽车及便携终端领域积极推销。
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