复合成形品的制造方法技术

本发明专利技术提供能缩短成形周期时间且具有稳定、良好的紧密结合性的从聚芳硫醚树脂和聚酰胺树脂选出的１种以上的热塑性树脂和金属零件的复合成形品的制造方法，（１）成形用模具被分成主模和芯模，该主模用于控制与成形设备的联动性；该芯模具有加热用回路和冷却用回路，且该芯模内部包括树脂和金属零件接触的部分；（２）使用如下所述的成形用模具：成形用模具的在成形时树脂流入而与该成形用模具接触的部分被表面处理成十点平均粗糙度（Ｒｚ）为０．５μｍ以下，芯模的容积为６０ｃｍ３以下，在芯模的与主模接触的外周部被绝热处理的状态下在主模中埋入芯模；（３）在成形用模具内设置金属零件，在将芯模的模具温度加热到特定范围的状态下注射填充树脂，在成形用模具内填充完树脂之后，立刻切断芯模的加热用回路并且利用芯模的冷却用回路以７℃／秒以上的冷却速度进行急速冷却。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从聚芳硫醚树脂和聚酰胺树脂中选出的1种以上的热塑性树脂和金 属零件的，详细而言，涉及确保树脂-金属零件之间的优异的紧密 结合性并且改善成形周期的。
技术介绍
以嵌入成形品为代表的由树脂和金属构成的复合成形品被利用于电机-电子零 件、汽车零件等制造中。但是，利用通常的成形法无法使金属嵌入件和树脂界面充分紧密结 合，从而成为脱落、气体、液体自界面泄漏的原因。为了改善这样的缺点，公知有通过对金属 进行表面处理而形成凹凸，在凹凸处注入熔融树脂的方法。根据该方法，能够得到界面的紧 密结合性优异的树脂和金属的复合成形品，但是因为在表面处理中使用药品，所以在实际 引进该方法时，在设备引进、药液的管理等方面，从成本增加等方面考虑困难较多。此外，作为通过加热嵌入件而提高紧密结合性的方法，提出有如下的成形方法，1) 将预先加热了的金属收纳在模具内，之后，实施注塑成形；幻在模具内利用电加热器、电磁 感应等加热手段加热嵌入金属，实施注塑成形；幻将模具温度保持为高温，在注塑成形后 再冷却等，然而在1)、2)中由于从加热完成后到注塑为止的时间不同，所以嵌入金属的温 度容易降低，特别是小、薄的嵌入件难以得到该效果。此外，关于3)，在加热冷却时需要控制 模具整体的温度，需要热容量大的加热器和冷却系统，并且存在成形需要非常长的时间的 问题。另外，在日本特开2001-1382号公报中，提出有如下的方法，S卩，利用嵌入加热法 使熔融树脂流入加热到熔点以上的系统内，保持压力，进一步通过实施降低温度并且提高 载荷压力这样的控制，提高树脂和金属的紧密结合性。但是，在该方法中要求严格地控制温 度、压力，并且也有增加附属设备的倾向，不能说具有实用性。此外，在日本特开2001-1382 号公报中，假定为低密度聚乙烯树脂、聚丙烯、聚苯乙烯等，在为聚芳硫醚树脂和聚酰胺树 脂的情况下，利用日本特开2001-1382号公报的方法无法得到树脂和金属的紧密结合性良 好的复合成形品。另一方面，在日本特开2005-342922号公报中，提出有通过使用利用金刚石碳膜 实施了表面处理的模具，来提高金属-树脂之间的紧密结合强度的方案，然而，该方案中存 在无法以实用的成形周期时间进行成形这样的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够解决上述以往的技术课题、缩短成形周期时间、 具有稳定且良好的紧密结合性的树脂和金属的复合成形品。本专利技术人为了实现上述目的而进行了深入的研究，其结果发现，将成形用模具的 温度等控制为特定条件来进行成形和因此采用特定构造的成形用模具非常有效，从而完成 了本专利技术。S卩，本专利技术的是从聚芳硫醚树脂和聚酰胺树脂中选出的1 种以上的热塑性树脂和金属零件的，其特征在于，(1)成形用模具被分成主模和芯模，该主模用于控制与成形设备的联动性；该芯 模具有用于温度控制的加热用回路和冷却用回路，且该芯模内部包括热塑性树脂和金属零 件接触的部分；(2)使用如下的成形用模具在成形时树脂流入而与该成形用模具接触的部分被 表面处理成十点平均粗糙度(Rz)为0. 5μπι以下，芯模的容积为60cm3以下，在芯模的与主 模接触的外周部被绝热处理的状态下在主模中埋入芯模；(3)在成形用模具内设置金属零件，在将芯模的模具温度加热到200°C 热塑性 树脂的熔点的温度范围的状态下，注射填充热塑性树脂，在成形用模具内填充完热塑性树 脂之后，立刻切断芯模的加热用回路并且利用芯模的冷却用回路以7°C /秒以上的冷却速 度进行急速冷却。根据本专利技术，能制造在以往方法中热塑性树脂-金属之间的紧密结合性不够充分 的问题得到改善的复合成形品。此外，通过比以往方法更简便的温度控制，能够以更短的成 形周期确保热塑性树脂-金属之间优异的紧密结合性。附图说明图1是表示本专利技术使用的芯模的1例的图，(a)是金属零件配置侧的芯模的俯视 图，(b)是该金属零件配置侧的芯模的侧面剖视图，(c)是金属零件配置侧的相反侧的芯模 的俯视图，(d)是该金属零件配置侧的相反侧的芯模的侧面剖视图。图2是表示本专利技术使用的金属零件的1例的图。图3是表示利用本专利技术所得到的复合成形品的1例的图，(a)是俯视图、(b)是仰 视图、(c)是侧视图、(d)是侧面剖视图。图4是表示气密性评价的状况的示意图，(a)是概略剖视图，(b)是概略立体图。图5是是表示本专利技术使用的芯模的另1例的图，(a)是金属零件配置侧的芯模的 俯视图，(b)是该金属零件配置侧的芯模的侧面剖视图，(c)是金属零件配置侧的相反侧的 芯模的俯视图，(d)是该金属零件配置侧的相反侧的芯模的侧面剖视图。图6是表示利用本专利技术所得到的复合成形品的另1例的图，(a)是俯视图，(b)是 侧视图。图7是表示紧密结合强度评价的状况的示意图，(a)是概略侧视图，(b)是概略主 视图。附图标记说明1、金属零件定位销；2、冷却空气流路；3、棒式加热器；4、绝热板；5、金属零件保持 销；6、复合成形品；7、压缩空气插入孔；8、空气泄漏测量部位；9、金属板安装部；10、凸台； 11、试验品固定部分；12、金属零件；13、金属板。具体实施例方式金属零件本专利技术使用的金属零件在材质上没有特别限制，能够列举出铜、铝、铁等金属、磷青铜、不锈钢等合金、不同种类金属的粘接体、以及上述材料的电镀处理件等。不锈钢能够 列举出马氏体类、奥氏体类等。本专利技术使用的金属零件是被加工成规定形状的形状物，其形状没有特别限制。此 外，金属零件是嵌入零件的情况下，其形状也没有特别限制，能够列举出一个嵌入零件的两 端露出或突出于成形品的外部的形状、例如电气-电子零件的端子等。金属零件一般由轧制板等获得，轧制板本身就具有细小的凹凸，不进行特别的粗 糙化处理也能够实现紧密结合，然而，更加优选实施表面加工，通过对表面进行粗糙化处理 等使紧密结合性更好。作为粗糙化处理，能够列举出通过进行表面研磨、电镀、蚀刻处理等 使表面成为多孔质状的处理方法。在本专利技术中，作为成形用模具，使用分成主模和芯模而构成的模具，该主模用于控 制与成形设备的联动性；该芯模具有用于进行温度控制的加热用回路和冷却用回路，且内 部包括热塑性树脂和金属零件接触的部分。为了提高热塑性树脂-金属之间的紧密结合性，重要的是控制热塑性树脂和金属 零件接触的部分的金属零件的温度，因为通过芯模进行该温度控制，所以需要将芯模设计 成内部包括热塑性树脂和金属零件接触的部分。通过分成主模和芯模，主模保持某个恒定温度，仅对芯模进行温度控制，从而能够 实现瞬间的温度变化，能够缩短成形周期。在这里，只通过分成主模和芯模，无法谋求所要 实现的缩短成形周期，需要使芯模的容积为60cm3以下，并对芯模的与主模接触的外周部进 行绝热处理。作为绝热处理，设置绝热层等的方法比较简便。若芯模的容积大于60cm3，则 利用通常的设备会使成形周期较长，所以不优选。此外，以在主模中埋入芯模的状态成形芯模，但是若不设置绝热层，则不可能实现 芯模的瞬间的温度变化，无法谋求缩短成形周期。通常，用绝热板作为绝热层，但是也可以用气帽等作为绝热层，该方法没有特别被 限定。作为绝热板，能够列举出玻璃增强聚酯、玻璃环氧树脂层叠板、酚醛树脂等。此外，本专利技术使用的成形用模具需要将在主模和芯模的成形时树脂流入而接触的 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合成形品的制造方法，其是从聚芳硫醚树脂和聚酰胺树脂选出的１种以上的热塑性树脂和金属零件的复合成形品的制造方法，其特征在于，（１）成形用模具被分成主模和芯模，该主模用于控制与成形设备的联动性；该芯模具有用于进行温度控制的加热用回路和冷却用回路，且该芯模内部包括热塑性树脂和金属零件接触的部分，（２）使用如下的成形用模具：成形用模具的在成形时树脂流入而与该成形用模具接触的部分被表面处理成十点平均粗糙度（Ｒｚ）为０．５μｍ以下，芯模的容积为６０ｃｍ↑［３］以下，在芯模的与主模接触的外周部被绝热处理的状态下在主模中埋入芯模，（３）在成形用模具内设置金属零件，在将芯模的模具温度加热到２００℃～热塑性树脂的熔点的温度范围的状态下，注射填充热塑性树脂，在成形用模具内填充完热塑性树脂之后，立刻切断芯模的加热用回路并且利用芯模的冷却用回路以７℃／秒以上的冷却速度进行急速冷却。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫本康满，
申请(专利权)人：宝理塑料株式会社，
类型：发明
国别省市：JP