胶粘金属部件的方法技术

本公开涉及一种将金属部件胶粘到另一部件的方法，该金属部件和该另一部件特别旨在用于在个人护理装置诸如电动牙刷中使用。该方法具有以下步骤：提供金属部件，特别是钢部件，以及另一部件，特别是另一金属部件；用超快激光脉冲来处理旨在用于胶粘到另一部件的金属部件的表面部分，使得将金属表面的表面层移除，该超快激光脉冲的脉冲长度在飞秒范围内，特别是在1飞秒至990飞秒之间的范围内；向金属部件的经处理的表面或者向另一部件的表面施加粘合剂；以及将金属部件和另一部件胶粘在一起。以及将金属部件和另一部件胶粘在一起。以及将金属部件和另一部件胶粘在一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】胶粘金属部件的方法


[0001]本公开涉及一种将金属部件胶粘到另一部件的方法，并且该方法特别地包括通过施加激光脉冲来对待胶粘到另一部件的金属部件的表面部分进行预处理。

技术介绍

[0002]已知，可对将要胶粘到另一部件的金属部件的表面部分进行预处理以实现更耐久的粘合性粘结。此类预处理可为用酒精液体(例如异丙醇)来清洗金属表面。可替代的是，烧蚀金属表面的表面层(该表面层包含污染物诸如挥发性有机化合物，例如油)和一起使耐久性粘合接头劣化的反应层。
[0003]DE102009017492A1大体上论述了借助于纳秒或皮秒激光脉冲，例如用长度在一皮秒至数百皮秒范围内的激光脉冲，对旨在用于胶粘到另一金属表面的金属表面进行预处理。
[0004]发现此类粘合性粘结(特别是如果它们暴露于重复的机械应力和/或特定侵蚀性化学品诸如精油)并不总是显示所需的耐久性。此类描述的重复机械负荷和/或侵蚀性化学环境可以例如针对个人护理装置诸如电动牙刷而发生。
[0005]因此，本专利技术的目的在于提供一种用于将金属部件胶粘到另一部件的方法，该方法导致改善的粘合性连接的耐久性，特别是在粘合性连接经受重复负荷的情况下和/或粘合性连接变为暴露于包含精油的潮湿环境的情况下。

技术实现思路

[0006]根据一个方面，提供了一种将金属部件胶粘到另一部件的方法，该金属部件和该另一部件特别旨在用于在个人护理装置诸如电动牙刷中使用，其中该方法包括以下步骤：
[0007]提供金属部件，特别是钢部件，以及另一部件，特别是另一金属部件；
[0008]用超快激光脉冲来处理旨在用于胶粘到另一部件的金属部件的表面部分，使得将金属表面的表面层移除，该超快激光脉冲的脉冲长度在飞秒范围内，特别是在1飞秒至990飞秒之间的范围内；
[0009]向金属部件的经处理的表面或者向另一部件的表面施加粘合剂；以及
[0010]将金属部件和另一部件胶粘在一起。
[0011]根据一个方面，提供了一种包括将钢轴胶粘到金属杯体中的步骤的制造个人护理装置的方法，该方法进一步包括以下步骤：
[0012]提供钢轴和金属帽，该金属帽的尺寸被设定成接收钢轴的至少末端区域；
[0013]用超快激光脉冲来处理旨在用于胶粘到另一部件的钢轴的表面部分，使得将来自金属表面的表面层移除，该超快激光脉冲的脉冲长度在飞秒范围内，特别是在1飞秒至990飞秒之间的范围内；
[0014]用快速或超快激光脉冲来处理旨在用于与钢轴的相应表面部分粘结的金属帽的内表面的至少一部分；
[0015]向钢轴和金属帽中的至少一者的经处理的表面部分施加粘合剂；以及
[0016]将金属帽装配到钢轴上并且使粘合剂固化。
附图说明
[0017]本公开将通过对示例性实施方案的详细描述并且参考附图进一步阐明。在附图中，
[0018]图1A是将一个金属部件胶粘到另一部件的第一示例性过程步骤的示意图；
[0019]图1B是第二示例性过程步骤的示意图；
[0020]图1C是第三示例性过程步骤的示意图；
[0021]图1D是任选的第四过程步骤的示意图；
[0022]图1E是胶粘在一起的金属部件和另一部件的示意图；
[0023]图2A是用飞秒激光脉冲沿处于微米刻度上的线处理的金属表面的SEM图片；
[0024]图2B是用飞秒激光脉冲沿处于纳米刻度上的线处理的金属表面的SEM图片；
[0025]图3A是示例性个人护理装置的图示；
[0026]图3B是图3A的个人护理装置的放大部分，该放大部分以部分切开的打开状态示出；并且
[0027]图4示出了用于若干过程技术的金属部件与另一部件之间的粘合性连接的耐久性的比较。
具体实施方式
[0028]在本说明书的上下文中，“个人护理”应指皮肤及其附器(即毛发和指/趾甲)以及牙齿和口腔(包括舌头、牙龈等)的营养(或护理)，其中目的一方面是预防疾病以及维持和加强健康(“护理”)，另一方面是美容处理以及改善皮肤及其附器或者牙齿和口腔的外观。它应包括维持和加强幸福感。这包括皮肤护理、毛发护理和口腔护理以及指/趾甲护理。这还包括梳理活动，诸如胡须护理、剃刮和脱毛。因此，“个人护理装置”是指用于执行此类营养或梳理活动的任何装置，例如(美容)皮肤处理装置诸如皮肤按摩装置或皮肤刷子；湿式剃刀(具有或不具有电子部件或电部件诸如振动装置)；电动剃刀或修剪器；电动脱毛器；以及口腔护理装置，诸如手动或电动牙刷、(电动)牙线、(电动)冲洗器、(电动)舌清洁器、或(电动)牙龈按摩器。这不应排除所提议的个人护理装置在一个或若干个这些营养或装置区域中可具有比在一个或若干个其它这些区域中更显著的有益效果。
[0029]根据本说明书，用在飞秒范围内的超快激光脉冲对将要与另一部件(特别是另一金属部件)粘合地粘结的金属部件进行预处理。已经发现，飞秒激光脉冲从金属表面烧蚀污染物和氧化物层(它们一起形成“表面层”)，同时减少热影响区的产生，这提供了随后活化的金属表面的高润湿性，使得施加在经预处理表面上的粘合剂将容易地铺展和接触整个经预处理表面。
[0030]本文所述的将第一金属部件胶粘到另一部件的方法已经通过研究粘合剂金属粘结技术的改善来识别，特别是借助在重复机械应力下改善耐久性的视图，并且替代地或另外地，借助化学相对侵蚀性环境(特别地包含必要的油或醇)的视图，诸如将发生在使用个人护理装置如电动牙刷使用期间。例如，与可更换的功能头偶联以驱动功能头运动的驱动
轴部件通常必须忍受循环负荷(即重复负荷)，并且还可以暴露于唾液
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牙膏混合物(大多数牙膏包含一种或几种精油)。识别了特别合适的方法步骤，其单独倾向于提供所提及的粘合性粘结耐久性的改善并且在组合使用时倾向于显示耐久性的进一步改善。如果钢将要借助于环氧树脂粘结，则表面纯度(即，没有污染物且没有钝化层的纯活性金属表面)特别具有相关性。发现表面的化学活性在挥发性有机化合物存在下特别具有高相关性。
[0031]例如，已知使用激光脉冲清洗金属表面，但迄今为止尚未报道使用在飞秒范围内的激光脉冲，即如下激光脉冲：短至1飞秒至999飞秒，特别是在低于990fs的范围内，并且进一步特别是在低于950fs的范围内，进一步特别是在低于940fs或930fs或920fs或910fs的范围内。可以考虑约900fs的脉冲长度。较低范围的限值可以设定为50fs或100fs或200fs或300fs或400fs或500fs或600fs或700fs或800fs。这不应排除给定示例之间的任何值。在飞秒范围内的超快激光脉冲倾向于使辐照材料升华，这归因于能量快速沉积在材料中。与施加相同能量的较长激光脉冲(其中材料在生成所谓的热影响区(HAZ)处加热和熔融)相比，飞秒脉冲导致不同的材料烧蚀过程，其中可观察到的HAZ产生减少。据信这对金属表面与粘合剂之间的粘合性连接的耐久性有积极的影响。
[0032]进一步发现，可以在个人卫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种将金属部件胶粘到另一部件的方法，所述金属部件和所述另一部件特别旨在用于在个人护理装置诸如电动牙刷中使用，所述方法包括以下步骤：
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提供金属部件，特别是钢部件，以及另一部件，特别是另一金属部件；
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用超快激光脉冲来处理旨在用于胶粘到所述另一部件的所述金属部件的表面部分，使得将所述金属表面的表面层移除，所述超快激光脉冲的脉冲长度在飞秒范围内，特别是在1飞秒至990飞秒之间的范围内；
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向所述金属部件的经处理的表面或者向所述另一部件的表面施加粘合剂；以及
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将所述金属部件和所述另一部件胶粘在一起。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述施加粘合剂的步骤包括施加环氧化物粘合剂，特别是双组分、室温固化环氧化物粘合剂。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述另一部件是另一金属部件，并且所述方法包括以下步骤：用激光脉冲，特别是用脉冲长度在飞秒或皮秒或纳秒范围内的超快或快速激光脉冲，来处理旨在用于胶粘到所述金属部件的所述另一部件的表面部分。4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其中所述金属部件是至少部分柱形的，并且其中所述方法包括在施加所述超快激光脉冲的同时使所述金属部件旋转。5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其中所述用超快激光脉冲来处理所述表面的步骤包括形成激光诱导的准周期性或周期性表面结构。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述形成激光诱导的周期性表面结构的步骤包括沿沙漏类型路径施加所述激光脉冲。7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，所述方法包括以下步骤：用等离子体来处理所述金属部件的表面部分以使挥发性有机化合物层至少固定在所述经处理的金属表面上，所述表面部分包括所述旨在用于用超短激光脉冲处理的表面部分并且包括与所述旨在用于用超短激光脉冲处理的表面部分邻接的表面部分，特别地其中所述等离子体为大气压等离子体。8.根据权利要求1至7中的一项所述的方法，其中在所述经激光处理的表面部分上的激光光注量在1J/cm2与10J/cm2之间的范围内，特别是在5J/cm2与8J/cm2之间的范围内。9.根据权利要求1至8中的一项所述的方法，其中每个脉冲的能量在20
µ<...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：博朗有限公司，
类型：发明
国别省市：