聚合物-金属组合成型及其关键技术.pdf

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1、聚合物一金属组合成型及其关键技术《上海塑料》2015年第4期(总第172期)聚合物一金属组合成型及其关键技术胡广洪，杜彦丽(上海交通大学塑性成形技术及装备研究院，上海200030)摘要介绍了应用比较广泛的四种聚合物一金属组合成型技术的成型机制：多组分注塑成型技术、多组分金属成型技术、黏结剂粘结的聚合物一金属组合成型技术、聚合物一金属直接组合成型技术。分析了聚合物一金属直接组合成型的关键技术，从残余应力的分析，提出了相应的研究方法，并展望了该技术的研究趋势。关键词聚合物一金属组合成型技术；残余应力；粘结强度；表面处理；工艺参数中图分类号：TQ320．66文献标志码：A文章编号：1009—599

2、3(2015)04—0006—05Polymer。_to。_MetalHybridTechnologyandItsKeyTechniquesHUGuang—hong，DUYan—li(InstituteofFormingTechnologyandEquipment，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200030，China)Abstract：Theprinciplesoffourmainpolymer—to—metalhybrid(PMH)technologiesthatarecur—rentlybeingwidelyused，includinginjec

3、tionover—moldingtechnology，metalovermoldingtech—nology，adhesivelybondedPMHtechnologyandpolymer—tO—metaldirect—adhesionhybridtech—nologyareillustrated．Thekeytechniquesofdirect—adhesionPMHtechnologyareanalyzed．Basedontheanalysisoftheresidualstress，thenewresearchmethodisprovided，andthere—searchtrendis

4、proposed．Keywords：polymer—tO—metalhybridtechnology；residualstress；cohesionstrength；surfacetreatment；procesSparameter变形能力强、硬度高、光学反射性能好等优点。0前言如何将两者的优点结合起来，以获得强度高、质感在工业生产中，塑料和金属是应用最广泛的两舒服、防水等综合性能好的制品成为发展趋势。]。种材料。这是由它们各自的材料特性决定的。塑因此，聚合物金属组合成型(polymer—to—metal料的成型性能好、密度小、质量轻。此外，塑料的拉hybrid，PMH)技术便应运而生。19

5、96年，该技术伸强度高，绝缘性能好，介电损耗低，化学稳定性成功应用于AudiA6的前端构件中，将聚酰胺弹性好，还具有良好的耐蚀性，其减摩、耐磨及减震、隔体与金属板料结合，从而得到性能更优的前端构音性能也较好口。金属材料具有导热性能好、抗热件。目前PMH技术已广泛应用于家电、电子产品等行业。1PMH技术成型机制基金项目：上海市自然科学基金(13ZR142o5oo)作者简介：胡广洪(1973一)，男，博士，从事高分子聚合物一金属组合成型技术是基于承载结构组材料成型、结构及性能等研究。件应用的需要，用组合成型的方式，将金属和工程聚合物一金属组合成型及其关键技术《上海塑料》2015年第4期(总第17

6、2期)力较弱，如汽车涂装车间的高温及化学环境，这些金属材料的选择首先考虑金属件的冲压可成都对黏结剂粘结的PMH技术提出了严峻挑战。型性。高强度钢使用PMH技术，可以在保证传统聚合物一金属直接组合成型技术在很大程度上可以组件强度的基础上，减轻制件的质量。然而，随着弥补前三种技术的缺陷，如仅须很短的生产周期就金属材料强度的增加，其延伸率会不断降低，最终可以达到合适的粘结强度，是一种经济、环保的生会影响到金属的成型。因此，选择金属材料时，须产方式，制件的整体性得到了保证，简化了组件的考虑材料强度不要超过其成型极限]。另外，金属设计等。但是，它须对金属组件进行预处理，合理件的厚度也是影响注塑成型的重

7、要因素。注塑过选择材料和工艺参数，适当控制残余应力等，才能程中，较厚的金属嵌件热容较大，会吸收较多的热得到较好的粘结强度。量，加快聚合物的冷却，从而阻止熔体向金属微观孔穴的渗透。因此，随着金属件厚度的增加，粘结2直接组合成型的关键技术强度会降低。当金属件达到某一厚度时，金属表面由于金属与塑料在化学、物理性能等方面的差的微观孔穴能够完全被聚合物填充。如果继续降异，PMH技术不可避免地会存在一些成型问题：低金属件