金属树脂接合体及金属树脂接合体的制造方法技术

本发明专利技术提供接合强度高的金属树脂接合体及其制造方法。本发明专利技术的金属树脂接合体10具备在金属部件30的金属接合面32设置的锚固部34。锚固部34具备：一对突条35、35，它们空开间隔地从金属接合面32突出；凹沟36，其设置于一对突条35、35之间；以及多个隔壁37，它们从凹沟36的沟底突出，多个隔壁37以越往末端侧、越趋向一对突条35、35延伸的方向上的一侧Y1的方式进行倾斜，且在一对突条35、35延伸的方向Y上并排设置。置。置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属树脂接合体及金属树脂接合体的制造方法


[0001]本专利技术涉及金属树脂接合体及金属树脂接合体的制造方法。

技术介绍

[0002]已知有将包含金属的金属部件和包含合成树脂的合成树脂部件接合得到的金属树脂接合体(例如参见下述专利文献1)。金属树脂接合体中，为了提高金属部件与合成树脂部件的接合强度，提出了在金属部件的表面形成凹凸形状的锚固等各种方法，不过，要求进一步提高接合强度。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2019
‑
31054号公报

技术实现思路

[0006]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供能够使包含金属的金属部件与包含热塑性树脂材料的合成树脂部件的接合强度提高的金属树脂接合体及金属树脂接合体的制造方法。
[0007]根据本实施方式，提供下述[1]～[7]的方案。
[0008][1]一种金属树脂接合体，其具备包含热塑性树脂的合成树脂部件和包含金属的金属部件，在设置有锚固部的所述金属部件的金属接合面接合有所述合成树脂部件，所述金属树脂接合体的特征在于，所述锚固部具备：一对突条，该一对突条空开间隔地从所述金属接合面突出；凹沟，该凹沟设置于所述一对突条之间；以及多个隔壁，该多个隔壁从所述凹沟的沟底突出，所述多个隔壁以越往末端侧、越趋向所述一对突条延伸的方向上的一侧的方式进行倾斜，且在所述一对突条延伸的方向上并排设置。
[0009][2]根据所述[1]中记载的金属树脂接合体，其特征在于，所述一对突条的外侧面相对于所述金属部件的厚度方向的倾斜角度小于45度。
[0010][3]根据所述[1]或[2]中记载的金属树脂接合体，其特征在于，所述一对突条呈所述凹沟的开口端变窄这样的底切形状。
[0011][4]根据所述[1]～[3]中的任一项中记载的金属树脂接合体，其特征在于，在所述锚固部的表面设置有金属氧化物。
[0012][5]根据所述[1]～[4]中的任一项中记载的金属树脂接合体，其特征在于，在所述金属接合面，多个所述锚固部沿着与所述一对突条延伸的方向垂直的方向并排设置，在相邻的所述锚固部所设置的所述多个隔壁彼此向相反方向倾斜。
[0013][6]一种金属树脂接合体的制造方法，该金属树脂接合体是在包含金属的金属部件的金属接合面接合包含热塑性树脂的合成树脂部件而得到的，所述金属树脂接合体的制造方法的特征在于，包括以下工序：锚固形成工序，该工序中，将满足下式(1)所示的光斑间隔M为激光光斑半径R的2倍以下、下式(2)所示的激光功率系数n为0.2以上300以下、以及下
式(3)所示的强度U为1.0
×
105W/mm2以上1.0
×
109W/mm2以下的脉冲激光照射于所述金属接合面而形成锚固部；以及接合工序，该工序中，在所述锚固形成工序后，以对所述金属部件和所述合成树脂部件进行了加热的状态，一边加压一边使所述树脂接合面与所述金属接合面接触。
[0014]M＝V/Q
…
式(1)
[0015]n＝E/(V
×
L
×
R
×
C
×
H)
…
式(2)
[0016]U＝E/(2πR2×
Q
×
B)
…
式(3)
[0017]式(1)～(3)中，V表示使激光扫描的速度(mm/sec)，Q表示激光的频率(Hz)，E表示激光功率(W)，L表示通过激光的照射而在金属接合面形成的沟的深度的实测值，R表示激光的光斑半径(mm)，C表示构成金属部件的金属的比重(g/mm3)，H表示构成金属部件的金属的蒸发热(J/g)，B表示激光的脉冲半值宽度(sec)。
[0018][7]根据所述[6]中记载的金属树脂接合体的制造方法，其特征在于，所述接合工序包括：将所述金属部件和所述合成树脂部件冷却至达到玻璃化转变温度以下的温度后将所述加压解除的工序。
[0019]专利技术效果
[0020]本专利技术中，得到金属部件与合成树脂部件的接合强度较高的金属树脂接合体。
附图说明
[0021]图1是表示本专利技术的一个实施方式所涉及的金属树脂接合体的概要构成的截面图。
[0022]图2是表示构成图1的金属树脂接合体的金属部件的接合面的概要构成的俯视图。
[0023]图3是图2的A
‑
A截面图。
[0024]图4是表示本专利技术的一个实施方式所涉及的金属树脂接合体的制造方法的第一工序的图。
[0025]图5是表示本专利技术的一个实施方式所涉及的金属树脂接合体的制造方法的第二工序的图。
[0026]图6是实施例1中的金属部件的金属接合面的SEM照片。
[0027]图7是实施例1中的金属部件的截面的SEM照片。
[0028]图8是实施例1中的金属部件的截面的SEM照片。
[0029]图9是实施例6中的金属部件的金属接合面的SEM照片。
[0030]图10是实施例6中的金属部件的截面的SEM照片。
[0031]图11是实施例6中的金属部件的截面的SEM照片。
[0032]图12是比较例1中的金属部件的金属接合面的SEM照片。
[0033]图13是比较例5中的金属部件的金属接合面的SEM照片。
具体实施方式
[0034]以下，参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。本专利技术不限定于下述实施方式。下述实施方式是作为例子而提出的，未意图限定专利技术的范围。新的实施方式能够利用其他各种形态进行实施，可以在不脱离专利技术的主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。
[0035](1)金属树脂接合体10
[0036]首先，对本实施方式的金属树脂接合体10进行说明。如图1所示，金属树脂接合体10具备：包含热塑性树脂的合成树脂部件20和包含金属的金属部件30，其是将合成树脂部件20的表面(以下有时将该表面称为“树脂接合面”)22和金属部件30的表面(以下有时将该表面称为“金属接合面”)32接合而得到的。
[0037](2)合成树脂部件20
[0038]合成树脂部件20是：将热塑性树脂成型为块状、板状或线状等规定形状得到的部件。另外，合成树脂部件20可以为热塑性树脂的涂膜、或者包含热塑性树脂制的粘接剂的粘接层。作为构成合成树脂部件20的热塑性树脂的具体例，可以举出：聚丙烯树脂(PP树脂)、聚缩醛树脂(POM树脂)、聚苯硫醚树脂(PPS树脂)、聚醚醚酮树脂(PEEK)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯树脂(ABS树脂)、聚乙烯树脂(PE树脂)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT树脂)、尼龙66(PA66)等聚酰胺树脂(PA树脂)、环氧树脂、液晶聚合物(LCP树脂)、改性聚苯醚树脂(改性PPE)、反应型软质聚丙烯系树脂(茂金属系反应型TPO树脂)等。另外，合成树脂部件20可以为在如上所述的热塑性树本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种金属树脂接合体，其具备包含热塑性树脂的合成树脂部件和包含金属的金属部件，在设置有锚固部的所述金属部件的金属接合面接合有所述合成树脂部件，所述金属树脂接合体的特征在于，所述锚固部具备：一对突条，该一对突条空开间隔地从所述金属接合面突出；凹沟，该凹沟设置于所述一对突条之间；以及多个隔壁，该多个隔壁从所述凹沟的沟底突出，所述多个隔壁以越往末端侧、越趋向所述一对突条延伸的方向上的一侧的方式进行倾斜，且在所述一对突条延伸的方向上并排设置。2.根据权利要求1所述的金属树脂接合体，其特征在于，所述一对突条的外侧面相对于所述金属部件的厚度方向的倾斜角度小于45度。3.根据权利要求1或2所述的金属树脂接合体，其特征在于，所述一对突条呈所述凹沟的开口端变窄这样的底切形状。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的金属树脂接合体，其特征在于，在所述锚固部的表面设置有金属氧化物。5.根据权利要求1～4中的任一项所述的金属树脂接合体，其特征在于，在所述金属接合面，多个所述锚固部沿着与所述一对突条延伸的方向垂直的方向并排设置，在相邻的所述锚固部所设置的所述多个隔壁彼此向相反方向倾斜。6.一种金属树脂接合体的制造方法，该金属树脂接合体是在包含金属的金属部件的金属接合面接合包含热塑性树脂的合成树脂部件而得到的，所述金属树脂接合体的制造方法的特征在于，包括以下工序：锚固形成工序，该工序中，将满足下式(1)所示的光斑间隔M为激光光斑半径R的2倍以下、下式(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋圣一，
申请(专利权)人：睦月电机株式会社，
类型：发明
国别省市：