金属与树脂的复合体及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种金属与树脂的复合体，其包括金属件及与该金属件结合的树脂件。该金属件的表面形成有多个微孔，该微孔包括顶部和位于该顶部远离该树脂件一端的底部，该微孔的顶部与底部相贯通且底部的孔径大于顶部的孔径，该底部具有圆角。该树脂件的部分结构伸入该微孔并充满该微孔的顶部与底部。由于树脂件部分伸该底部，可提供良好的铆合力，该金属与树脂的复合体的连接强度较高。并且，由于该微孔的底部具有圆角，进入该微孔的塑胶件排气较充分，可提升树脂件和金属件的连接强度。本发明专利技术同时还提供了该金属与树脂的复合体的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
金属与树脂的复合体及其制造方法
本专利技术涉及一种金属与树脂的复合体及其制造方法。
技术介绍
在实际应用中，常常需要将树脂和金属进行连接形成复合体。现有的树脂和金属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连接强度高的金属和树脂的复合体。另一种连接方法是先在金属件表面制成多个微孔，然后将金属件放入模具内，注射金属与树脂件结合为一体。在金属件表面制作微孔的方法包括喷砂法、聚焦离子束蚀刻、电化学蚀刻等。喷砂法虽然能提升塑胶件与金属件的接触面积以提升连接强度，但是喷砂法的制程复杂，并且形成的微孔大小不均，使金属件与塑胶件之间的连接强度较弱。聚焦离子束蚀刻虽然能够形成倒锥形的小孔以提升结合强度，但是其制作时必须配合真空环境，成本较高，同时其低加工速度亦不能负荷大面积的加工需求，因此并不适宜投入量产使用。传统的电化学蚀刻法所形成的微孔为直向孔，因此金属件与树脂件的连接强度仍不佳。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种连接强度高的金属与树脂的复合体，以及一种制程简单的金属与树脂的复合体的制造方法。一种金属与树脂的复合体，包括金属件及与该金属件结合的树脂件，该金属件的表面形成有多个倒T型微孔。该微孔包括顶部和位于该顶部远离该树脂件一端的底部，该微孔的顶部与底部相贯通且底部的孔径大于顶部的孔径，且该底部具有圆角，该树脂件的部分结构伸入该微孔并充满该微孔的顶部与底部。一种金属与树脂的复合体的制造方法，其包括如下步骤：提供一成型的金属件，并对该金属件进行脱脂除油清洗；将该金属件置于一电解加工装置的工位上，并在该金属件上方提供一集束电极，该集束电极包括多个加工电极，该加工电极包括加工部，该加工部的端部之外的表面上设有绝缘层；利用该集束电极对该金属件进行电解加工，以在该金属件的表面上形成多个倒T型微孔，该微孔包括顶部和位于该顶部远离该树脂件的底部，该微孔的顶部与底部相贯通且底部的孔径大于顶部的孔径，且该底部具有圆角；将该金属件置于一成型模具中加热；在该模具中注射熔融的树脂件，该树脂件的部分结构伸入该微孔并充满该微孔的顶部与底部，以形成该金属与树脂的复合体。相较于现有技术，上述金属与树脂的复合体中，金属件包括多个微孔，由于该微孔包括顶部和相对于顶部孔径较大的底部，伸入底部的部分树脂件可以提供较好的铆合力，因此，金属件和树脂件的连接强度较高。并且，由于该微孔的底部具有圆角，使得进入该微孔的塑胶件排气较充分，可进一步提升树脂件和金属件的连接强度。本专利技术提供的金属与树脂的复合体采用电解加工法制作微孔，由于加工电极的端部未被绝缘层覆盖，加工电极的端部可在微孔的孔底产生侧蚀，并利用该侧蚀效应蚀刻出孔径较大的底部，因此不需增加现有的电解加工制程，制程较简单。相较于传统的喷砂法和聚焦离子束的方法，加工出的微孔大小均匀，且更适合量产。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的金属与树脂的复合体的剖面图。图2是图1所示金属与树脂的复合体的制造过程的示意图。图3是图2所示的加工电极的剖面图。图4是本专利技术实施例二提供的金属与树脂的复合体的剖面图。图5是图4所示金属与树脂的复合体的制造过程的示意图。图6是本专利技术实施例三提供的金属与树脂的复合体的剖面图。主要元件符号说明金属与树脂的复合体10、20、30金属件110、210、310树脂件120、220、320金属件表面111、211、311微孔112、212第一微孔312第二微孔313顶部1121、2121、3121、3131底部1122、2122、3122、3132集束电极50、60加工电极500加工部510夹持部520绝缘层530加工端部511正向加工区5111侧向加工区5112如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式请参阅图1，本专利技术实施例一的金属与树脂的复合体10包括金属件110及与金属件110结合的树脂件120。金属件110的材质可为铝合金、镁合金、不锈钢、铜及铜合金等。金属件110具有与树脂件120结合的金属件表面111，并且金属件表面111上设有多个微孔112。微孔112大致呈倒T型结构，其包括顶部1121和底部1122，底部1122位于顶部1121远离树脂件120一端的端部。顶部1121与底部1122相贯通，底部1122的孔径大于顶部1121的孔径，并且底部1122具有圆角。在该实施例中，顶部1121相对于金属件表面111垂直设置。优选地，多个微孔112为均匀阵列排列的圆形微孔，但不限于此。树脂件120通过注射或者热熔的方式部分侵入到微孔122中与金属件110结合，其中，树脂件120的部分结构伸入微孔112并充满微孔112的顶部1121和底部1122。由于底部1122具有圆角结构，深入底部1122的树脂件120排气较充分，可提升树脂件120与金属件110的连接强度。树脂件120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％。由于每个微孔112包括孔径较大的底部1122，且部分树脂件填充于底部1122中，因此，当施加外力使金属件110和树脂件120分离时，填充于底部1122的部分树脂件120可提供良好的铆合力。所以，相较于传统直向微孔的结构，倒T型的微孔112能提供更大的摩擦力，进而使金属件110与树脂件120的连接强度更高。请同时参阅图2和图3，本专利技术实施例一的金属与树脂的复合体10的制造方法主要包括如下步骤：首先，提供一成型的金属件110，并对金属件110进行脱脂除油清洗。金属件110可以通过机械加工、铸造的方式形成。将金属件110置于电解加工设备之工位上(图未示)，并在金属件110上方提供一集束电极50。集束电极50包括多个加工电极500，在本实施例中，多个加工电极500紧密贴合且呈阵列状排布，以形成一个平面的加工端面。加工电极500包括用于电解加工的加工部510以及连接于加工部510一端的夹持部520，加工部510的尺寸较小，以便于加工微孔112。加工部510远离夹持部520的一端为加工端部511。加工部510除加工端部511之外的表面上设有绝缘层530，从而未被绝缘层530覆盖的加工端部511形成了位于加工部510底部的正向加工区5111以及位于正向加工区5111侧边的侧向加工区5112。由于绝缘层530可以防止侧蚀，加工部510除了加工端部511以外的区域不会发生侧蚀，而加工端部511未被绝缘层530覆盖，可以利用加工端部511使微孔112的孔底发生侧蚀，利用正向加工区5111和侧向加工区5112加工出微孔112的具有圆角的底部1122。利用集束电极50对金属件110进行电解加工，即可在金属件表面111上制作出多个微孔112。其中，加工电极500的加工部510用于加工微孔112的顶部1121，加工端部511用于在顶部1121的一端加工底部1122，由于加工端部511的侧蚀效应，使得底部1122的孔径大于顶部1121的孔径，且底部1122具有圆角。然后，对金属件110进行清洗，再将金属件110嵌入到一成型模具(图未示)中，并加热金属件110。优选地，金属件110被加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属与树脂的复合体，包括金属件及与该金属件结合的树脂件，其特征在于：该金属件的表面形成有多个微孔，该微孔包括顶部和位于该顶部远离该树脂件一端的底部，该微孔的顶部与底部相贯通且底部的孔径大于顶部的孔径，该底部具有圆角，该树脂件的部分结构伸入该微孔并充满该微孔的顶部与底部。

【技术特征摘要】
1.一种金属与树脂的复合体，包括金属件及与该金属件结合的树脂件，其特征在于：该金属件的表面形成有多个倒T型微孔，该微孔包括顶部和位于该顶部远离该树脂件一端的底部，该微孔的顶部与底部相贯通且底部的孔径大于顶部的孔径，该底部具有圆角，该树脂件的部分结构伸入该微孔并充满该微孔的顶部与底部。2.如权利要求1所述的金属与树脂的复合体，其特征在于：该微孔的顶部相对于该金属件的表面垂直设置。3.如权利要求1所述的金属与树脂的复合体，其特征在于：该微孔的顶部相对于该金属件的表面倾斜设置。4.如权利要求1所述的金属与树脂的复合体，其特征在于：该多个微孔阵列设置于该金属件的表面。5.如权利要求1所述的金属与树脂的复合体，其特征在于：该多个微孔包括具有第一倾斜方向的第一微孔和具有第二倾斜方向的第二微孔，该第一倾斜方向不同于该第二倾斜方向。6.一种金属与树脂的复合体的制造方法，其包括如下步骤：提供一成型的金属件，并对该金属件进行脱脂除油清洗；将该金属件置于一电解加工装置的工位上，并在该金属件上方提供一集束电极，该集束电极包括多个加工电极，该加工电极包括加工部，该加工部的端部之外的表面上设有绝缘层；利用该集束电极对该金属件进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：章绍汉，
申请(专利权)人：富泰华精密电子郑州有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41