[发明专利]铝合金部件和树脂部件的激光接合方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金部件与树脂部件呈现高接合强度的激光接合方法。

背景技术

将不同材质的铝合金部件和合成树脂一体化的铝-树脂复合材料广泛用于汽车、家用电器、工业设备等广泛的领域。目前，这样的铝-树脂复合材料使用在粘结剂存在的情况下压接铝合金部件和树脂部件得到的铝-树脂复合材料。

但是，最近，有人提出在不存在粘结剂的情况下将高强度的工程树脂一体化的方法。例如，专利文献1中，通过在金属材料和树脂材料的接合方法中使用激光光源，在金属材料和树脂材料接合的状态下将结合部加热到接合部的树脂材料中产生气泡的温度，由此进行接合的金属树脂接合方法。

从获得金属材料和树脂部件一体化接合的复合材料的观点，上述接合方法是有用的技术，但是，若要将这样的复合材料应用到要求强力的粘结力（固着力）和刚性的机械结构物的话，尚不充分。

因此，寻求以强力的粘结力使作为树脂部件的高强度材料粘结而得到的铝-树脂复合体。

例如，专利文献2,3中提出了满足上述要求的铝-树脂复合体的制造方法。

专利文献2中提出了由经过在选自氨、肼和水溶性胺化合物中的一种以上水溶液中浸渍的工序并在电子显微镜下观察，表面被数均内径10～80nm的凹部覆盖的铝合金部件、和通过注塑成型固着在上述铝合金部件的上述表面上、主成分为聚酰胺树脂、从成分为耐冲击性改良材料的树脂成分组成的热塑性合成树脂组合物部件构成的金属树脂复合体。

所述复合体是通过作成用超微细的凹部、孔的开口部覆盖铝合金部件表面的形状来强固地粘结聚酰胺类树脂组成。

专利文献3中提出了一种热塑性树脂材料和金属材料的接合方法，其特征在于，在热塑性树脂材料与金属材料的接合中，使和热塑性树脂材料具有相溶性的热塑性膜存在于接合的界面上，通过照射激光使金属材料发热，将膜熔融，从而熔接。

所述接合方法通过预先使热塑性膜介于热塑性树脂材料和金属材料的界面，缓和接合时生成的应力，由此维持高接合强度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2007/029440号公报

专利文献2:日本专利特开2007-182071号公报

专利文献3:日本专利特开2009-39987号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，上述专利文献2、3中提出的复合体也无法发挥能够耐受作为机械结构物使用那样程度的粘结强度。

本发明是为了解决这样的技术问题而提出的发明，目的是提供铝合金部件和树脂部件的激光接合方法，该方法通过将表面形状复杂化的铝合金用作为铝合金部件，从而提高了与树脂部件的接合强度。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的铝合金部件和树脂部件的激光接合方法为了达到上述目的，其特征在于，对被接合铝合金部件实施蚀刻处理在其表面形成具有凹凸的凹凸部后，使该铝合金部件的一个面和树脂部件重合，然后，在上述铝合金部件的另一个面上照射激光使与铝合金部件相接的树脂部件软化，用该树脂填充上述凹凸部。

优选在蚀刻处理前对铝合金部件进行喷砂处理。

作为被接合铝合金部件，可以使用由于通过上述蚀刻处理、或喷砂处理与蚀刻处理得到的凹凸部而形成多个凹状部的铝合金部件，优选上述凹状部的开口宽度的尺寸在0.1μm以上30μm以下，同时深度的尺寸在0.1μm以上100μm以下。这里，上述开口宽度是在该铝合金部件的厚度方向截面上与该厚度方向垂直相交且在通过凹凸部的最高部的顶部线和通过最深部的底部线之间的中间线上通过扫描型电子显微镜观察测定的值。

此外，实施上述蚀刻处理、或喷砂处理与蚀刻处理的铝合金部件优选使用在部分或全部表面具有多个在内表面上具有多个由共晶硅晶构成的的凸部的开口宽度为0.1μm以上30μm以下的凹状部的Al-Si类铝合金部件，所述由共晶硅晶构成的凸部以当量球径计其尺寸为0.1μm以上10μm以下。即，优选使用这样的铝合金部件：被接合铝合金部件由Al-Si类铝合金部件构成，由于通过上述蚀刻处理、或喷砂处理与蚀刻处理形成的凹凸部，在被接合铝合金部件的部分或全部表面形成多个内表面具有由上述共晶硅晶构成的凸部的凹状部。这里，上述开口宽度是在该铝合金部件的厚度方向截面上与该厚度方向垂直相交且在通过凹凸部的最高部的顶部线和通过最深部的底部线之间的中间线上通过扫描型电子显微镜观察测定的值。