纳米注塑NMT工艺介绍

1、COXON GROUP 市场部市场部 ：郑英杰：郑英杰开发部：开发部：郑顺忠郑顺忠 项目部：杨场斌项目部：杨场斌时间：时间：2013.7.30COXON GROUP NMT技術设计上的应用NMT技術工程塑膠怎麼黏結到金屬上COXON GROUP NMT金屬基材的處理步驟 - I 金屬基材先經過成形加工 獲得正確幾何形狀 避免金屬基材多重加工造成奈米孔洞封孔 成形後的金屬基材進行鹼處理 鹼處理其實就是鹼洗，利用鹼劑除污，尤其是那些作為保護金屬基材的防鏽油 還有來自模具的脫模寄與保護油 鹼洗後經過中性水浸泡與清洗 輕金屬中以鋁、鎂、鋅合金都怕強鹼，所以除油污後要儘速清洗 清洗乾淨後的金屬基材進行酸

2、處理 任何一種金屬都有適當的酸液可侵蝕 控制酸液對金屬基材表面進行”鑿洞”或是“挖掘“ T處理劑浸泡已經酸蝕完成之金屬基材 T處理指的是一種祕方，大成化學透露是一種化學藥劑 成份含有胺COXON GROUP NMT酸處理造成的孔洞 - I 輕金屬對酸的反應輕金屬基材：鋁,鎂,鋅合金 由於輕金屬大多沒有硬的析出物與晶粒，酸液很容易侵蝕出奈米孔洞，這些孔洞非常的細小，右圖可以看到許多2040nm的孔洞長在約100150nm的大洞內壁。COXON GROUP NMT酸處理造成的孔洞 - II 析出相金屬對酸的反應析出相金屬基材：鈦合金與不鏽鋼 由於析出相金屬有不同的析出晶粒，對於酸蝕的抵抗就有不同的

3、能力，有趣的是對酸蝕抵抗力高的，會像大石頭般的由基底材料長出，除了可以看到許多2040nm的孔洞外，有一些大的晶粒突出(約5080nm的大小)。COXON GROUP NMT金屬基材孔洞之顯微照片-IMg and Mg alloy (AZ31B, Al 3% - Zn 1%)Al and Al alloyCOXON GROUP NMT金屬基材孔洞之顯微照片-IITi and Ti alloyCu and Cu alloySUS304SUS316COXON GROUP NMT處理流程圖金屬基材(造型後)鹼處理(脫脂與清洗)清洗後乾燥酸處理(侵蝕出奈米孔洞)T處理(浸泡)乾燥(待射出)油脂與汙物C

4、OXON GROUP 酯與胺的反應 酯或脂(Ester):普遍存在工程塑膠中 胺 (Amine)：許多的特用化學藥劑 兩種物質生成的反應就是塑膠材料製造的聚合反應(Polymerization) 一種除了發熱還導致聚合反應物進行交換位置的化學反應 導致兩種物質很均勻的混合而在一起COXON GROUP NMT脂與胺的反應造成錨栓效應即使有能力製作出表面具有奈米孔洞的金屬基材，塑膠卻無法射進去如此小的奈米孔洞(無法排氣且可能產生包風)，根本就沒有結合能力，塑膠結構立即脫落。有T處理劑的酸蝕後之金屬基材，塑膠射入產生脂與胺的反應，兩者進行交換並融合，奈米孔洞中很快就被兩種反應物“佔滿“，塑膠結構立

5、即產生錨栓效應緊固在金屬上。COXON GROUP 錨栓效應(Anchor bolt effect) 一種可塑性材料(如下圖橘色)，透過高壓或化學反應進入另一底材(藍色或淺藍色)構成的孔洞，產生如船錨拋入水中栓住底材的效果，稱之為描栓效應。錨栓效應的位置COXON GROUP NMT工程塑膠與T處理劑的反應工程塑膠(PPS, PBT, and Nylon)中所含的酯對射出推擠而與T處理劑胺反應的交換行進方向T處理劑中所含的胺與工程塑膠的脂反應的交換行進方向“工程塑膠與工程塑膠與T處理劑只是位處理劑只是位置交換，因此沒有塑膠射入置交換，因此沒有塑膠射入排氣不良的問題排氣不良的問題“COXON G

6、ROUP NMTNMT設計的運用設計的運用COXON GROUP 部品形狀的設計，盡可能部品形狀的設計，盡可能按照減少按照減少塑膠塑膠的的溫度、溫度、壓力壓力損失損失的原則來設計的原則來設計：1. 1.产品肉厚建議在产品肉厚建議在0.5mm0.5mm以上且不要存在肉厚急速變化，應過渡變化以上且不要存在肉厚急速變化，應過渡變化 ；若肉厚；若肉厚小于小于0.50.5時時請注意澆口位置請注意澆口位置 及逃氣及逃氣位置。位置。 2. 2.如需在鑲件成形的金屬部品上設置流道的話，請按以下圖示，確保從澆口部如需在鑲件成形的金屬部品上設置流道的話，請按以下圖示，確保從澆口部到部品樹脂部流道的形狀。到部品樹脂

7、部流道的形狀。3. 3.所有的塑膠部份請一定注意拔模斜度。（希望斜度為所有的塑膠部份請一定注意拔模斜度。（希望斜度為 以上。）以上。）COXON GROUP 4 .4 .接合面積大的情況下請追加凸緣接合面積大的情況下請追加凸緣，凸緣的接合面積最理想的設計為柱子結合面凸緣的接合面積最理想的設計為柱子結合面積的積的3 3倍以上。此外，柱子與凸緣結合処請追加。倍以上。此外，柱子與凸緣結合処請追加。凸緣寸法的大致目標請參凸緣寸法的大致目標請參照下記内容。照下記内容。COXON GROUP 5. 5. N NMTMT產品上產品上柱子的参考形状柱子的参考形状。COXON GROUP COXON GROUP

8、 COXON GROUP 6.需利用需利用NMT的設計優勢的設計優勢-局部結構設計局部結構設計, 節省材料、降低厚度、增加結構空間節省材料、降低厚度、增加結構空間 優秀的金屬與塑膠結合力優秀的金屬與塑膠結合力, 可設計局部小結構可設計局部小結構7.NMT的設計限制的設計限制-塑膠與金屬的熱膨脹係數差異塑膠與金屬的熱膨脹係數差異, 過大的塑膠接觸面積會造成成過大的塑膠接觸面積會造成成 品變形品變形,盡量利用盡量利用NMT的優勢設計結構的優勢設計結構, 但不適用於傳統的塑膠但不適用於傳統的塑膠+金屬膠合設計法金屬膠合設計法8.簡化產品內部結構設計簡化產品內部結構設計(1)(1)較傳統射出成型後，膠

9、合制程減少較傳統射出成型後，膠合制程減少2030%2030%成本成本(2)(2)簡化制程、提高產能比傳統塑膠材料耐高溫、酸堿，利於後續表面處理簡化制程、提高產能比傳統塑膠材料耐高溫、酸堿，利於後續表面處理 COXON GROUP 温度衝撃試験（温度衝撃試験（拉力的測定結果）拉力的測定結果）温度衝撃周期試験：温度衝撃周期試験：條件下循條件下循环环為時間分為時間分,循循环环後的數據後的數據PPS温度衝撃試験COXON GROUP 介紹應用各種各樣的産品。COXON GROUP Plastic:Metal :COXON GROUP Plastic:Metal :COXON GROUP COXON GROUP CO