一种不锈钢和塑料的结合件及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种不锈钢和塑料的结合件及其加工方法。该结合件包括不锈钢基材，经400‑900摄氏度的热处理再通过腐蚀液蚀刻后，在所述不锈钢基材的表面形成有若干凹陷结构，所述凹陷结构的平均深度为0.1‑30微米，所述凹陷结构的平均宽度为0.2‑15微米，所述不锈钢基材上注射成型有塑料，所述塑料中的部分结构嵌入在所述凹陷结构内。本发明专利技术中的不锈钢基材进行400‑900摄氏度的热处理，形成严重的贫铬区域，再经由腐蚀液蚀刻后在贫铬区域形成若干微米级的凹陷结构。注塑成型后，结合件的稳定性更好、气密性更优。缩短了工艺流程，降低了生产成本，更适合大规模生产。且对于注塑塑料没有特殊材质要求，适用范围更广。

Stainless steel and plastic joint piece and processing method thereof

The invention discloses a combination of stainless steel and plastic and a method for processing the same. The combination includes stainless steel, heat treated 400 900 degrees Celsius by the corrosive liquid after etching, a plurality of concave structure formed on a surface of stainless steel material, the average depth of sag structure is 0.1 30 microns, the average width of sag structure is 0.2 15 micron, plastic the injection molding of the stainless steel substrate, the plastic parts of the structure embedded in the depression structure. Stainless steel substrate of the invention in the 400 heat treatment at 900 degrees Celsius, the formation of chromium depleted region is serious, and then through the etching liquid after etching in the chromium depleted region to form a concave structure of several micron. After injection molding, the stability of the joint is better and the tightness is better. The process flow is shortened, the production cost is reduced, and the utility model is more suitable for large-scale production. And for injection molding plastics without special material requirements, the scope of application is wider.

【技术实现步骤摘要】
一种不锈钢和塑料的结合件及其加工方法
本专利技术涉及产品复合
，具体地，本专利技术涉及一种不锈钢和塑料的结合件及其加工方法。
技术介绍
随着电子行业的快速发展，越来越多电子产品的外壳采用金属和塑料结合后形成的复合产品，以达到外观金属表现，内部塑料的目的。目前，在金属和塑料注塑结合的方法中，一般在金属基材的表面通过多道处理工序加工形成纳米级小孔，该纳米级小孔一般垂直于金属基材。具体的，可先在金属基材表面处理形成微米级大孔，再进一步腐蚀形成纳米级小孔。且为达到较佳的填充效果，往往又要在细孔壁上披覆一层润孔剂或氧化膜。最后，将塑料直接压入具有若干纳米级小孔的金属基材表面。但是，此种方法仅能在铝合金上大规模应用，不能应用与不锈钢等其他金属或合金中。这是因为纳米级小孔在其他大多数金属或者合金中并不容易获得，或通过该方法获得的小孔的尺寸、分布不具有使得金属具有牢固结合塑料的效果。因此，在不锈钢上若采用该种纳米注塑方法结合塑料，结合后形成的复合产品存在工艺不稳定、可靠性差等诸多问题。因而有必要对现有不锈钢和塑料复合产品及其加工方法进行改进。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一个目的是提供一种不锈钢和塑料的结合件及其加工方法的新技术方案。根据本专利技术的第一方面，提供了一种不锈钢和塑料的结合件。该结合件包括不锈钢基材，经400-900摄氏度的热处理再通过腐蚀液蚀刻后，在所述不锈钢基材的表面形成有若干凹陷结构，所述凹陷结构的平均深度为0.1-30微米，所述凹陷结构的平均宽度为0.2-15微米，所述不锈钢基材上注射成型有塑料，所述塑料中的部分结构嵌入在所述凹陷结构内。可选地，所述热处理的温度为600-800摄氏度，所述热处理的时间为2-5小时。可选地，所述凹陷结构的平均长度大于0.2微米。可选地，所述凹陷结构包括条形结构、折形结构、曲形结构中的至少一种。可选地，所述凹陷结构在所述不锈钢基材表面上的投影包括封闭的图形。可选地，所述凹陷结构在垂直于所述不锈钢基材表面的方向上的截面形状包括倒三角形、弓形、U形、四边形中的至少一种。可选地，所述腐蚀液包括：硝酸、磷酸、硫酸、亚硫酸、盐酸、草酸、醋酸、氢氟酸、马来酸、苯二酸、乙二酸溶液及其盐溶液中的至少一种。可选地，所述腐蚀液包括：5-30％草酸溶液与氯化盐或硫酸盐的组合、1-60％硝酸与氯化物或氧化物的组合、10-30％硝酸和5-15％金属硝酸盐和2-10％硫酸盐的组合中的至少一种。可选地，所述蚀刻处理的温度为20-90摄氏度，时间为1-50分钟。可选地，在所述凹陷结构的表面形成有氧化膜层，所述氧化膜层的厚度为1-20纳米。可选地，所述氧化膜至少包括铁氧化物、铬氧化物和镍氧化物中的两种。可选地，所述塑料包括热塑性树脂和填充材料，所述填充材料在所述塑料中的质量百分比为5-40％，所述填充材料包括尼龙纤维、碳纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、碳酸钙、碳酸镁、二氧化硅及黏土中的至少一种。可选地，所述热塑性树脂至少包括聚苯硫醚树脂、聚对苯二甲酸丁醇树脂、聚酰胺、聚碳酸酯和聚烯烃中的至少一种。根据本专利技术的第二方面，提供了一种不锈钢和塑料结合件的加工方法。该加工方法包括：提供不锈钢基材；经400-900摄氏度的热处理再进行腐蚀液蚀刻处理，在所述不锈钢基材的表面形成若干平均深度为0.1-30微米、平均宽度为0.2-15微米的凹陷结构；将塑料注塑到所述不锈钢基材的表面，使所述塑料中的部分结构嵌入至所述凹陷结构内，以形成不锈钢和塑料的结合件。可选地，所述热处理的温度为600-800摄氏度，所述热处理的时间为2-5小时。可选地，所述腐蚀液包括：硝酸、磷酸、硫酸、亚硫酸、盐酸、草酸、醋酸、氢氟酸、马来酸、苯二酸、乙二酸溶液及其盐溶液中的至少一种。可选地，所述腐蚀液包括：5-30％草酸溶液与氯化盐或硫酸盐的组合、1-60％硝酸与氯化物或氧化物的组合、10-30％硝酸和5-15％金属硝酸盐和2-10％硫酸盐的组合的至少一种。可选地，所述腐蚀液蚀刻过程中的温度为20-90摄氏度，时间为1-50分钟。可选地，所述不锈钢表面包括氧化膜层，所述氧化膜厚度为1-20纳米。可选地，所述氧化膜至少包括铁氧化物、铬氧化物和镍氧化物中的两种。可选地，所述塑料包括热塑性树脂和填充材料，所述填充材料在所述塑料中的质量百分比为5-40％，所述填充材料包括尼龙纤维、碳纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、碳酸钙、碳酸镁、二氧化硅及黏土中的至少一种。可选地，所述热塑性树脂包括聚苯硫醚树脂、聚对苯二甲酸丁醇树脂、聚酰胺、聚碳酸酯和聚烯烃中的至少一种。本专利技术的专利技术人发现，在不锈钢上采用现有技术中常用的纳米注塑方法结合塑料，通过纳米级小孔注塑结合后形成的复合产品存在工艺不稳定、可靠性差等诸多问题。本专利技术中的不锈钢基材进行400-900摄氏度的热处理，也即敏化处理，加剧了碳铬化合物在晶体缺陷部位的析出、沉淀，能在不锈钢基材上形成严重的贫铬区域，再经由腐蚀液蚀刻后在贫铬区域形成若干微米级的凹陷结构。不锈钢基材与塑料通过该凹陷结构注塑结合后的结合力更大。缩短了工艺流程，降低了生产成本，更适合大规模生产。且对于注塑塑料没有特殊材质要求，适用范围更广。因此，本专利技术所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本专利技术是一种新的技术方案。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1是本专利技术实施例中提供的不锈钢和塑料的结合件的结构示意图；图2是本专利技术实施例中提供的不锈钢基材上的凹陷结构的示意图；图3是本专利技术实施例中提供的不锈钢基材上的凹陷结构的示意图；图4是本专利技术实施例中不锈钢和塑料结合后的截面示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。本专利技术提供了一种不锈钢和塑料的结合件，该结合件包括不锈钢基材和塑料。如图1至图4所示，不锈钢基材1经过400-900摄氏度的热处理，也即敏化处理，加剧了碳化物在晶体缺陷部位的析出、沉淀，能在不锈钢基材1上形成严重的贫铬区域。再经由腐蚀液蚀刻后在贫铬区域形成若干微米级的凹陷结构11，所述凹陷结构11为微米级的蚀痕。获得的凹陷结构11与所述不锈钢基材1的表面之间具有倾斜角度，例如其与所述不锈钢基材1的表面之间可以具有不同的倾斜角度。所述凹陷结构11的平均深度H为0.1-30微米，所述凹陷结构11的平均宽度W为0.2-15微米本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不锈钢和塑料的结合件，其特征在于，所述结合件包括不锈钢基材，经400‑900摄氏度的热处理再通过腐蚀液蚀刻后，在所述不锈钢基材的表面形成有若干凹陷结构，所述凹陷结构的平均深度为0.1‑30微米，所述凹陷结构的平均宽度为0.2‑15微米，所述不锈钢基材上注射成型有塑料，所述塑料中的部分结构嵌入在所述凹陷结构内。

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢和塑料的结合件，其特征在于，所述结合件包括不锈钢基材，经400-900摄氏度的热处理再通过腐蚀液蚀刻后，在所述不锈钢基材的表面形成有若干凹陷结构，所述凹陷结构的平均深度为0.1-30微米，所述凹陷结构的平均宽度为0.2-15微米，所述不锈钢基材上注射成型有塑料，所述塑料中的部分结构嵌入在所述凹陷结构内。2.根据权利要求1所述的不锈钢和塑料的结合件，其特征在于，所述热处理的温度为600-800摄氏度，所述热处理的时间为2-5小时。3.根据权利要求1所述的不锈钢和塑料的结合件，其特征在于，所述凹陷结构的平均长度大于0.2微米。4.根据权利要求1所述的不锈钢和塑料的结合件，其特征在于，所述凹陷结构包括条形结构、折形结构、曲形结构中的至少一种。5.根据权利要求1所述的不锈钢和塑料的结合件，其特征在于，所述凹陷结构在所述不锈钢基材表面上的投影包括封闭的图形。6.根据权利要求1所述的不锈钢和塑料的结合件，其特征在于，所述凹陷结构在垂直于所述不锈钢基材表面的方向上的截面形状包括倒三角形、弓形、U形、四边形中的至少一种。7.根据权利要求1所述的不锈钢和塑料的结合件，其特征在于，所述腐蚀液包括：硝酸、磷酸、硫酸、亚硫酸、盐酸、草酸、醋酸、氢氟酸、马来酸、苯二酸、乙二酸溶液及其盐溶液中的至少一种。8.根据权利要求1所述的不锈钢和塑料的结合件，其特征在于，优选地，所述腐蚀液包括：5-30％草酸溶液与氯化盐或硫酸盐的组合、1-60％硝酸与氯化物或氧化物的组合、10-30％硝酸和5-15％金属硝酸盐和2-10％硫酸盐的组合中的至少一种。9.根据权利要求1所述的不锈钢和塑料的结合件，其特征在于，所述腐蚀液蚀刻处理的温度为20-90摄氏度，时间为1-50分钟。10.根据权利要求1所述的不锈钢和塑料的结合件，其特征在于，在所述凹陷结构的表面形成有氧化膜层，所述氧化膜层的厚度为1-20纳米。11.根据权利要求10所述的不锈钢和塑料的结合件，其特征在于，所述氧化膜至少包括铁氧化物、铬氧化物和镍氧化物中的两种。12.根据权利要求1所述的不锈钢和塑料的结合件，其特征在于，所述塑料包括热塑性树脂和填充材料，所述填充材料在所述塑料中的质量百分比为5-40％，所述填充材料包括尼龙纤维、碳纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：张法亮，董晓佳，王成，张孟军，刘鸿章，唐红平，刘利强，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37