[发明专利]一种不锈钢与塑胶材料的结合方法

说明书

本发明公开了一种不锈钢与塑胶材料的结合方法，包括如下步骤：步骤一，取不锈钢材料，对不锈钢材料与塑胶材料进行复合的面层进行腐蚀蚀刻处理，形成粗糙的注塑接触层，所述注塑接触层表面粗糙度Ra为10‑50μm；步骤二，将不锈钢材料的注塑接触层喷淋一层促进结合剂然后放置于设定的模具中，然后进行模内注塑，将塑胶材料与不锈钢材料进行结合。本发明提供了一种不锈钢材料与塑胶材料的结合方法，通过该方法制备出的不锈钢材料与塑胶材料之间的结合力强、一体性好，且尺寸稳定性好，能够满足高要求的结构强度要求。

技术领域

本发明属于复合材料制备领域，具体涉及一种不锈钢与塑胶材料的结合方法。

背景技术

在机械设计领域，对轻薄化、小型化的机械结构需求越来越多，传统的不锈钢制件尽管原料来源广、成型性能好，但是由于密度较大，难以满足在结构件的应用中在不大幅影响结构强度的条件下，将构件厚度减轻、质量减薄的要求。不锈钢材料作为最常使用的材料之一，不仅具有高强度、高硬度、良好的成型性能和靓丽的金属外观质感，而且还具有成熟的生产制备工艺，利用新材料对不锈钢材料进行替换非常困难，不仅要考虑到新材料比强度要比现有不锈钢材料好，同时还要考虑到成本问题。在现有技术中，能够大幅取代不锈钢的新材料目前还未得到普遍化的应用，故针对不锈钢在现有技术发展趋势下的缺点进行改进是目前来说最为可取的一条技术路线。现有技术中也有许多针对上述问题的研究，最多的解决方法为利用不锈钢与轻质材料，如塑料、铝合金、镁合金等结合制成复合材料，既能够具备不锈钢材料的高强度、高硬度特性，同时还能够达到减轻减薄的作用。不锈钢材料与其他轻质合金材料相结合容易产生电化学腐蚀的问题，同时由于合金材料本身密度也不算太低，不锈钢材料与塑胶材料的结合材料为更好的选择。

现有技术中的不锈钢与塑胶材料进行结合的方法往往是利用粘结剂在高温条件下将两者进行粘接。由粘接剂作为中间介质制成的不锈钢与塑胶复合材料尽管已经在家电、汽车等领域得到了广泛的应用，但是在精密制造领域还未能推广，究其原因在于利用粘接剂加工两者之间的结合力无法满足更高的结构强度要求。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种不锈钢材料与塑胶材料的结合方法，通过该方法制备出的不锈钢材料与塑胶材料之间的结合力强、一体性好，且尺寸稳定性好，能够满足高要求的结构强度要求。

本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：

本发明中提供的一种不锈钢与塑胶材料的结合方法，包括如下步骤：

步骤一，取不锈钢材料，对不锈钢材料与塑胶材料进行复合的面层进行腐蚀蚀刻处理，形成粗糙的注塑接触层，所述注塑接触层表面粗糙度Ra为10-50μm；

步骤二，将不锈钢材料的注塑接触层喷淋一层促进结合剂然后放置于设定的模具中，然后进行模内注塑，将塑胶材料与不锈钢材料进行结合。

本发明中的技术路线大致为：首先对不锈钢材料进行复合的面层进行腐蚀蚀刻处理，使形成粗糙的结合面，然后利用模内注塑技术将熔化的塑胶料注入模具内，使形成所需复合材料。在本发明的技术路线中，有许多工艺步骤需要注意。首先，腐蚀蚀刻出的注塑接触层的粗糙度需严格进行控制，为了获得高强结合性能的复合材料，粗糙度Ra值需至少大于10，但是需控制不能超过50，粗糙度过大一方面容易造成对不锈钢件的减薄，另一方面腐蚀蚀刻的深度是有限的，一旦单纯的追求更大的粗糙度，会造成不锈钢处理面的不均匀，从而影响复合件整体的均匀度和平整度。在步骤二中，注塑前优选喷淋促进结合剂以加深两者的结合力，尽管不锈钢件结合面上存在侵蚀的孔隙，但是对于塑胶材料来说，孔隙孔径还是略小，故需要利用合适的促进剂帮助将流动的注塑料“引入”不锈钢件表面的孔隙中。

进一步地，步骤一中，所述不锈钢为马氏体型不锈钢或者耐热钢。本发明中优选化学侵蚀均匀的马氏体型不锈钢或者耐热钢。利用本发明中的腐蚀蚀刻方法针对奥氏体不锈钢或者铁素体不锈钢容易造成晶间腐蚀的情况。