一种补强复合金属结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种补强复合金属结构，包括主体金属结构以及补强组件，补强组件以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与主体金属材料相连；补强组件包括1个或多个补强结构件，每一独立的补强结构件包含于主体金属结构中的比例为5‑100%；补强结构件根据主体金属结构特征具有相适配的预定形状，且设于主体金属结构中需要进行补强的局部区域。本实用新型专利技术采用嵌入预制补强组件的方式，使预制补强组件与非晶合金基体实现深度结合，在采用该方式的产品受到弯曲或者冲击而产生的力时，预制补强组件与非晶合金件之间形成相互支撑的结构，在非晶合金件的弹性范围之内，对产品内部的电子元器件或者其他零件形成双重保护。

【技术实现步骤摘要】
一种补强复合金属结构
本技术属于金属复合材料领域，具体涉及一种具有补强功能的复合金属结构。
技术介绍
金属材料是国民生产生活中最常使用的材料之一，具有高强度、高硬度、外观质感好等优点，在建筑、军工、航空航天、3C电子、日用品等领域具有非常广泛的应用基础。非晶合金材料是近年来高速发展的一种新型的金属材料，具有高的比强度、比模量、较高的硬度、耐磨及耐腐蚀性，已经在航空航天、汽车运动产品、消费电子等领域获得应用并引起越来越多的关注。但是由于非晶合金独特的微观结构特性，使非晶合金本身不具备塑性变形或者塑性变形能力较低，其到达弹性极限后及失效断裂的特性也限制了其应用范围。针对上述情况已有大量的研究工作来提高非晶合金的塑形指标，如通过成分调节生成内生强化相、表面应力处理、表面涂层等方式，但是均不能达到较为理想的效果。如申请号200880105518.4名为《用于将玻璃插入物一体地陷到金属边框中的方法及所生产的电子设备》的专利中提出的方案：将透明构件放置于模具中，然后将液态的非晶态合金注入至上述模具中，然后使非晶态合金硬化从而使非晶态合金与透明构件形成一体组件。现有技术中非晶合金内生强化相的制备方法与上述技术方案相同或者相似，均为利用与非晶合金材质不同的异质构件与非晶合金形成一体组件，利用预先在模具中置入非晶合金或者异质构件，然后注入液态或者软化态另一组成，最后利用模具压铸、热压等工艺使形成一体组件，而异质构件构成非晶态合金结构中的内生强化相。上述技术方案尽管在许多文献和专利中得到披露，而且也有许多研究者对其进行了更为细化的改进，如增加连接结构的方式，但是在实际制造技术中却并未得到广泛应用，究其原因在于，上述技术中的内生强化相由于产品各部位降温速度有差异从而存在分布均匀性难以控制的情况，制造出的一体化产品在受到压铸或者热压应力的过程中，内生强化相难以均匀的承受应力，从而导致应变程度不一致，极易产生断裂的现象。针对上述难以克服的缺点，也提出了一些相关的表面应力处理和表面涂层的技术方案，均为在非晶合金的表面形成抵抗变形的结构，想借此抵消热压应力，减少压力对内生强化相的影响，但在产品的实际断裂模式下，表面应力处理和表面涂层能够产生的技术效果非常有限，而且表面应力处理和表面涂层结构为新的工艺过程，增加以后大幅提升了整体的工艺加工的难度，从而直接提升了制备出来的产品的成本，更加限制了这一技术的应用。
技术实现思路
为了解决所述现有技术的不足，本技术提供了一种利用补强组件对结构上需要进行补强的主体金属结构进行特定部位补强加固的补强复合金属结构。本技术所要达到的技术效果通过以下方案实现：本技术中提供的补强复合金属结构，其特征在于：包括主体金属结构以及补强组件，所述补强组件以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属材料相连；所述补强组件包括1个或多个补强结构件，每一独立的补强结构件包含于所述主体金属结构中的比例为5-100%；所述补强结构件根据主体金属结构特征具有相适配的预定形状，且设于所述主体金属结构中需要进行补强的局部区域。本技术中所述补强结构件包含于所述主体金属结构中的比例为5-100%是指：补强结构件嵌入所述主体金属结构中的外表面积占总外表面积的比例。当所述补强结构件包含于所述主体金属结构中的比例为100%时，即为内嵌式结构。进一步地，所述主体金属结构材质为非晶合金材料，包括锆基非晶合金、钛基非晶合金、铜基非晶合金、铁基非晶合金、铝基非晶合金、镁基非晶合金、钴基非晶合金、镍基非晶合金、稀土基非晶合金中的一种或多种的组合。进一步地，所述补强组件材质为纯金属单质材料、铁合金材料、铝合金材料、镁合金材料、铜合金材料、钛合金材料、锆合金材料、锌合金材料、陶瓷材料、金属陶瓷材料、纤维材料、耐高温塑胶材料中的一种或者多种的组合。进一步地，所述补强组件材质为与所述主体金属结构材质主合金成分相同的氧化物陶瓷或者碳化物陶瓷；所述补强组件材质为碳化物基金属陶瓷、氮化物基金属陶瓷、硼化物基金属陶瓷、硅化物基金属陶瓷中的一种；或者所述补强组件材质为碳纤维、石墨纤维、碳化硅纤维、多晶莫来石纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维、硅酸铝纤维中的一种。进一步地，所述补强结构件为条状，以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属结构的边框结构相连；或者所述补强结构件为折角状，以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属结构的边、角结构相连；或者所述补强结构件为环状，以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属结构的环形结构相连。进一步地，所述补强结构件设于所述主体金属结构边角处；所述补强结构件包括与所述主体金属结构边角形状相适配的第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部与所述第二支撑部之间设有加强筋。进一步地，所述过渡连接方式为设有过渡连接件作为中间连接载体分别与主体金属结构以及补强组件相连；所述过渡连接件材质为非晶合金材料。本技术中还提供一种上述补强复合金属结构的成型方法，包括如下步骤：S01，将补强组件装设于模具中的设定位置；S02，将主体金属结构原料注入模具中与补强组件结合，施与模腔压力使其成型，构成所需补强复合金属结构。本技术中的补强复合金属结构可应用于3C产品中，进一步地，所述3C产品至少具有一个边，并且与电子元器件相连，所述3C产品与所述电子元器件相连部位为所述补强复合金属结构中的主体金属结构或者补强组件。本技术具有以下优点：1、本技术中的补强复合金属结构可实现对特殊受力区域需要进行补强的主体金属结构进行特定部位补强加固。2、本技术中的补强复合金属结构优选应用于以非晶合金件作为主体金属结构材质的结构件中。3、本技术采用嵌入预制补强组件的方式，使预制补强组件与非晶合金基体实现深度结合，在采用该方式的产品受到弯曲或者冲击而产生的力时，预制补强组件与非晶合金件之间形成相互支撑的结构，在非晶合金件的弹性范围之内，对产品内部的电子元器件或者其他零件形成双重保护；当所承受的力超过非晶合金件的弹性极限时，在作为主体金属结构的非晶合金件发生断裂之后，由于内部包含具有塑性材料（补强组件）的支撑，塑性材料会对冲击进行进一步的抵挡，以产生塑性变形换取对内部结构的保护。对比单纯采用非晶合金件作为框架的产品，本技术方案中的补强复合金属结构防止了一次冲击即对产品产生完全破坏性的直接失效，对内部结构提供了可持续使用的升级保护。附图说明图1为本技术中补强复合金属结构的应用示意图；图2为本技术中补强复合金属结构的第二种应用示意图；图3为本技术中补强复合金属结构的第三种应用示意图；图4为本技术中补强复合金属结构的第四种应用示意图；图5为本技术中补强复合金属结构的第五种应用示意图；图6为本技术中补强复合金属结构的第六种应用示意图；具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细的说明。本技术实施例中的补强符合金属结构均应用于3C产品中。实施例1如附图1所示为本专利技术中补强复合金属结构的一种应用，该结构作为产品外框进行使用，可以应用于智能手机、平板电脑、通信产品等外框结构上。该结构包括主体金属框架结构101（锆基非晶合金制件）以及补强结构件1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种补强复合金属结构，其特征在于：包括主体金属结构以及补强组件，所述补强组件以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属结构相连；所述补强组件包括1个或多个补强结构件，每一独立的补强结构件包含于所述主体金属结构中的外表面积比例为5‑100%；所述补强结构件根据主体金属结构特征具有相适配的预定形状，且设于所述主体金属结构中需要进行补强的局部区域。

【技术特征摘要】
1.一种补强复合金属结构，其特征在于：包括主体金属结构以及补强组件，所述补强组件以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属结构相连；所述补强组件包括1个或多个补强结构件，每一独立的补强结构件包含于所述主体金属结构中的外表面积比例为5-100%；所述补强结构件根据主体金属结构特征具有相适配的预定形状，且设于所述主体金属结构中需要进行补强的局部区域。2.如权利要求1所述补强复合金属结构，其特征在于：所述补强结构件为条状，以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属结构的边框结构相连；或者所述补强结构件为折角状，以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属结构的边、角结构相连；或者所述补强结构件为环状，以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄利敏，
申请(专利权)人：东莞市坚野材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44