复合成型品及其制备方法和用途

文档序号:1417257 发布日期:2020-03-13 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 复合成型品及其制备方法和用途 (Composite molded article, and method for producing and use thereof ) 是由 祁贵东 C.钱德拉赫缇 曹凯 向金宝 于 2018-09-06 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种复合成型品及其制备方法和应用。本发明所提供的复合成型品,包括一板状构件和一树脂构件,所述板状构件,包括一板材主体和一对接端,所述板材主体包括一第一表面基材、一芯层和一第二表面基材,所述芯层设置于所述第一表面基材和所述第二表面基材之间,所述对接端设置在所述板材主体的一个侧端,所述对接端包括所述第一表面基材的延伸部,且所述对接端至少部分不包括与所述第一表面基材的延伸部相对应的第二表面基材,所述对接端与所述树脂构件的一个侧端对接。本发明所提供的技术方案能够实现薄壁化、外观良好、高接合强度、可回收以及高生产合格率。(The invention relates to a composite molding product and a preparation method and application thereof. The invention provides a composite molding product, which comprises a plate-shaped member and a resin member, wherein the plate-shaped member comprises a plate main body and a butt joint end, the plate main body comprises a first surface base material, a core layer and a second surface base material, the core layer is arranged between the first surface base material and the second surface base material, the butt joint end is arranged at one side end of the plate main body, the butt joint end comprises an extension part of the first surface base material, at least part of the butt joint end does not comprise the second surface base material corresponding to the extension part of the first surface base material, and the butt joint end is in butt joint with one side end of the resin member. The technical scheme provided by the invention can realize thin wall, good appearance, high bonding strength, recoverability and high production yield.)

复合成型品及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于复合材料领域,具体涉及复合成型品,尤其是涉及包括板状构件和树脂构件的复合成型品及其制备方法和用途。

背景技术

各种电子、电气设备例如个人电脑、电话、电子娱乐设备等产品的可移动化和小型化发展趋势方兴未艾。这些设备的壳体不但要求小型、薄壁、轻质,而且要求具有高强度、高刚度等机械特性,并且还要满足结构、电信号、磁性能的应用要求。

在受到外部施加的负载时,壳体必须能避免变形以防自身破坏或挤压破坏内部部件。壳体通常还需要附加若干结构部件,如卡扣、螺丝柱、筋位等,这些结构部件通常需要通过热塑性材料的注塑等工艺实现。壳体的某些部位还需要适应对电、磁性能的要求,例如在需要信号传输的区域,不能屏蔽或者至少对电、磁信号没有明显影响等。

壳体通常可以通过不同性能材料的复合实现,例如为了强度要求,有些部位采用增强复合材料板材,而需要结构部件或电磁性能的部位则采用注塑材料等。

CN101835596B公开了一种复合成型品,所述复合成型品由板状构件和树脂构件构成,具有该板状构件与该树脂构件在互相对置的侧端面以凹凸形状接合的凹凸形状接合面,所述板状构件是将位于上面侧和下面侧的表层基材和位于它们之间的芯层基材进行一体化而得到的,其中,连续的、连接上述各表层基材描绘出的凹凸形状中的相邻凸部的顶部的直线线段形成凸部通过线,相对于每1mm长度的上述凸部通过线,沿着该凹凸形状中的凹凸而形成的实际接合线的长度为1.05mm以上。然而,根据该技术方案制备的复合成型品的表观质量,特别是接合面处的表观质量比较差,需要额外工序,如打磨等进行表面处理,导致最终成型品的合格率较低,而且在该技术方案中,表层基材是基于热固性环氧树脂的纤维增强树脂,不利于产品的回收使用,不符合越来越高的环保要求。

因此,业界依然期望提供一种能够实现薄壁化、良好外观、不同材料复合在一起的高接合强度、可回收以及最终成型品的高生产合格率的解决方案。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种复合成型品。本发明所提供的复合成型品,包括一板状构件和一树脂构件,所述板状构件,包括一板材主体和一对接端,所述板材主体包括一第一表面基材、一芯层和一第二表面基材,所述芯层设置于所述第一表面基材和所述第二表面基材之间,所述对接端设置在所述板材主体的一个侧端,所述对接端包括所述第一表面基材的延伸部,且所述对接端的至少部分不包括与所述第一表面基材的延伸部相对应的第二表面基材,所述对接端与所述树脂构件的一个侧端对接。

本发明的另一个目的在于提供一种制备复合成型品的方法,其中,所述复合成型品,包括一板状构件和一树脂构件,所述板状构件,包括一板材主体和一对接端,所述板材主体包括一第一表面基材、一芯层和一第二表面基材,所述芯层设置于所述第一表面基材和所述第二表面基材之间,所述对接端设置在所述板材主体的一个侧端,所述对接端包括所述第一表面基材的延伸部,且至少部分不包括与所述第一表面基材的延伸部相对应的第二表面基材,所述对接端与所述树脂构件的一个侧端对接。根据本发明所提供的制备复合成型品的方法,包括步骤:获得所述板状构件,将所述板状构件设置在一个模具中,闭合所述模具,注塑树脂,打开所述模具,和得到所述复合成型品。

本发明的另一个目的在于提供一板状构件。所述板状构件,包括一板材主体和一对接端,所述板材主体包括一第一表面基材、一芯层和一第二表面基材,所述芯层设置于所述第一表面基材和所述第二表面基材之间,所述对接端设置在所述板材主体的一个侧端,所述对接端包括所述第一表面基材的延伸部,且所述对接端的至少部分不包括与所述第一表面基材的延伸部相对应的第二表面基材。

本发明的还一个目的是提供制备一板状构件的方法。所述制备一板状构件的方法,包括步骤:获得一板材,所述板材包括一第一表面基材、一芯层和一第二表面基材,所述芯层设置于所述第一表面基材和所述第二表面基材之间,和,在所述板材的一侧端,去除至少部分第二表面基材,进一步所述去除还可以包括去除与所述至少部分第二表面基材相对应的芯层厚度的一部分,所述芯层的余留部分的厚度为0.05-0.1mm,优选0.06-0.09mm,更优选0.06-0.08mm。

本发明的再一个目的是本发明所提供的板材构件和复合成型品分别在制备电子产品中的应用。

本发明的还一个目的在于提供一个电子产品外壳,所述电子产品外壳包括一个根据本发明所提供的复合成型品。

本发明的另一个目的在于提供一个电子产品,所述电子产品包括一个电子产品外壳,所述电子产品外壳包括本发明所提供的一个复合成型品。

所述对接端的一部分还可以包括与所述第一表面基材的延伸部相结合的芯层部分,所述芯层部分的厚度为0.05-0.1mm,优选0.06-0.09mm,更优选0.06-0.08mm。

所述第一表面基材的延伸部的侧端面可以为一平面或一凹凸曲面,优选在所述第一表面基材作为所述板材构件的外表面情形下为一平面。

所述对接端的一部分还可以包括所述第二表面基材的延伸部,所述第二表面基材的延伸部的侧端面为一平面或一凹凸曲面,优选在所述第二表面基材作为所述板材构件的内表面情形下为一凹凸曲面。所述凹凸曲面的凸面顶部和凹面底部距离为2-9mm,优选3-8mm,更优选4-6mm。

所述第二表面基材的所述平面侧端面或所述凹凸曲面侧端面的顶部与所述第一表面基材的延伸部的侧端面之间的距离为0.5-1.5mm,优选0.8-1.2mm,更优选0.9-1.1mm。

所述第一表面基材或第二表面基材为一碳纤维增强的聚碳酸酯板材。所述碳纤维增强的聚碳酸酯板材包括两层或以上的单向碳纤维聚碳酸酯预浸片材,优选所述两层或以上片材以其纤维方向相互垂直排列,或包括一层或以上聚碳酸酯预浸碳纤维编织布,或者包括一层或以上单向碳纤维聚碳酸酯预浸片材和一层或以上聚碳酸酯预浸碳纤维编织布。

所述芯层可选择软质材料。在第一表面基材和所述第二表面基材优选分别为纤维增强树脂材料的情形下,所述芯层优选比形成所述各表面基材的所述纤维增强树脂更软质的软质材料。

所述树脂构件所采用树脂优选使用热塑性树脂。

根据本发明所提供的复合成型品具有轻质、高强度、高刚性、且壁薄,优选用做便携式个人电脑、移动电话等可移动型电气、电子设备的部件。本发明的复合成型品特别优选用作上述设备的壳体材料。

附图说明

图1为现有技术中一个复合成型品的板状构件的侧视和俯视示意图。

图2-5分别为根据本发明的板状构件示意图。

图6为一个用于制备板状构件的板材的结构示意图。

图7为根据本发明的一复合成型品示意图。

具体实施方式

现以说明的目的而非限制描述本发明。除了在具体实施例或另有指明外,在说明书中表示数量、百分比等的所有的数字被理解为在所有情况下被术语“大约”修饰。

本发明提供一种板状构件、包括该板状构件的一种复合成型品,以及它们的制备方法和应用。本发明通过将具有夹芯层结构的板.状构件在对接端的部分第二表面基材去除,增大了板状构件和树脂构件之间的结合面积,使两者之间的结合强度大幅增加,并且在作为外表面的表面基材在对接端的侧端面为平面时,复合成型品的表观得到良好改善,提高了产品成品率。

图1为现有技术中一个复合成型品的板状构件示意图。如图1所示,110为侧视图,120为俯视图。现有技术中板状构件包括表面基材130和140以及芯层150。在板状构件的对接端(显示在图1中为凹凸端),凹部的表面基材130和与之对应的表面基材140及芯层150被贯穿去除。表面基材130、140和芯层150的侧端面均在同一个凹凸曲面上,并通过该凹凸曲面与树脂构件结合。无论是表面基材130还是140作为最终复合成型品的表面,板状构件和树脂构件的连接线均为曲线,影响美观并且降低了成品率。

板状构件

本发明提供一个板状构件。所述板状构件,包括一板材主体和一对接端,所述板材主体包括一第一表面基材、一芯层和一第二表面基材,所述芯层设置于所述第一表面基材和所述第二表面基材之间,所述对接端设置在所述板材主体的一个侧端,所述对接端包括所述第一表面基材的延伸部,且所述对接端的至少部分不包括与所述第一表面基材的延伸部相对应的第二表面基材。

所述板材构件可以有两个或多个对接端。

所述对接端的至少部分还可以包括与所述第一表面基材在所述对接端的延伸部相结合的芯层部分,所述芯层部分的厚度为0.05-0.1mm,优选0.06-0.09mm,更优选0.06-0.08mm。

所述第一表面基材的延伸部的侧端面为一平面或一凹凸曲面,优选在所述第一表面基材作为所述板材构件的外表面情形下为一平面。所述对接端的一部分还可以包括所述第二表面基材的延伸部。所述第二表面基材的延伸部的侧端面为一平面或一凹凸曲面,所述平面或所述凹凸曲面的顶部与所述第一表面基材的延伸部的侧端面之间的距离为0.5-1.5mm,优选0.8-1.2mm,更优选0.9-1.1mm。

所述第一表面基材和所述第二表面基材分别优选为纤维增强树脂材料。所述第一表面基材或第二表面基材可以为碳纤维增强的聚碳酸酯片材或者编织布。

形成所述各表面基材的所述纤维增强树脂中的增强纤维可以包括玻璃纤维、碳纤维等,优选为碳纤维。作为所述表面基材的增强纤维,例如可以使用铝纤维、黄铜纤维、不锈钢纤维等金属纤维;聚丙烯腈类、人造丝类、木质素类、沥青类等碳纤维;石墨纤维、玻璃纤维、碳化硅纤维、氮化硅纤维等无机纤维;芳族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维、聚苯硫纤维、聚酯纤维、丙烯酸纤维、尼龙纤维、聚乙烯纤维等有机纤维等。上述增强纤维可以单独进行使用,或者也可以合并使用两种或以上。优选使用碳纤维。所述表面基材的增强纤维可以是由含有增强纤维的多层构成的增强纤维片材,其中增强纤维优选为连续增强纤维。含有连续增强纤维的增强纤维片材中的连续增强纤维的长度可以为10mm以上。但是,没有必要在增强纤维片材的整体上均连续,也可以在中途断开。使用含有增强纤维的片材作为所述表面基材时,增强纤维的比例优选为20至90体积%、较优选为30至80体积%。在基质为树脂时,体积%采用JIS K70751991(碳纤维增强塑料的纤维含有率及空洞率试验方法)中记载的方法进行测定。

形成所述各表面基材的所述纤维增强树脂中的基质树脂为热塑性树脂。作为所述表面基材的热塑性树脂,例如可以举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯等聚烯烃;聚苯乙烯(PS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯腈苯乙烯共聚物(AS)等苯乙烯类树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚荼二甲酸乙二醇酯(PEN)、液晶聚酯等聚酯;聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯硫(PPS)、聚苯醚(PPE)、改性PPE、热塑性聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSU)、改性PSU、聚醚砜(PES)、聚酮(PK)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、多芳基化合物(PAR)、聚醚腈(PEN)、热塑性酚类树脂、苯氧基树脂;聚四氟乙烯(PTFE)等氟类树脂,以及,聚苯乙烯类、聚烯烃类、聚氨酯类、聚酯类、聚酰胺类、聚丁二烯类、聚异戊二烯类、氟类等热塑性弹性体等;它们的共聚物、改性体及两种以上的掺合物、聚合物合金(polymer alloy)等。优选聚碳酸酯。

所述第一表面基材和所述第二表面基材分别优选碳纤维增强的聚碳酸酯材料,更优选由两层或以上单向碳纤维聚碳酸酯预浸片材层压得到的片材。两层或以上单向碳纤维聚碳酸酯预浸片材可以以纤维排列方向的某个角度排列,优选以纤维排列方向相互垂直方向排列。

所述第一表面基材和所述第二表面基材还可以分别包括一层或以上聚碳酸酯预浸碳纤维编织布,或者包括一层或以上单向碳纤维聚碳酸酯预浸片材和一层或以上聚碳酸酯预浸碳纤维编织布的组合。

根据本发明提供的复合成型品优选形成上述各表面基材的上述纤维增强热塑性树脂具有阻燃性。

所述芯层可以由软质和/或轻质材料构成,例如树脂材料等,通常为具有良好的与所述表面基材的纤维增强树脂材料热熔粘接性能的树脂。在第一表面基材和所述第二表面基材分别优选为纤维增强树脂材料的情形下,所述芯层优选比形成所述各表面基材的所述纤维增强树脂更软质的软质材料。

作为形成所述板状构件中的芯层的软质材料,例如包括发泡材料、蜂窝材料等有孔材料、纤维片材、树脂片材。如果使用发泡材料和/或蜂窝材料,则可以得到更轻质的板状构件。作为软质材料的材质,没有特别限定。在软质材料为热塑性树脂时,可以使用在形成板状构件的过程中所使用的上述热塑性树脂。从轻质化的观点考虑,优选使用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等聚烯烃类树脂;从与各表面基材及树脂构件的粘合性的观点考虑,优选使用聚碳酸脂类树脂、聚酯类树脂、聚乙烯醇类树脂、改性聚烯烃、它们的共聚物及它们的聚合物合金等。在要求芯层基材具有一定程度的刚度时,软质材料也可以含有玻璃纤维和碳纤维等增强纤维。

作为各表面基材与芯层的粘合方法,没有特别限定,可以是在热层压时,熔融的芯层和表面基材进行粘接,也可以在表面基材与芯层之间配置粘合性的无纺布、薄膜等使之粘合,或者也可以在一方或双方的基材上涂布粘合剂使之粘合。

图2为根据本发明的一个板状构件示意图。如图2所示,板状构件200包括由表面基材210、芯层220和表面基材230构成的板材主体和设置在板状构件200的一侧端(图2中所示为左端)的对接端。

对接端包括表面基材230的延伸部、表面基材210的凹凸延伸部、与表面基材210的凹凸延伸部对应的芯层220的凹凸延伸部,以及与没有相对应的表面基材210的所述表面基材230的延伸部部分相结合的芯层220部分(即芯层220的部分厚度被去除后的余留部分)。因芯层220的余留部分厚度较小,在图2中未示出。表面基材230在对接端的延伸部的至少部分没有对应的表面基材210。

对接端的侧端面包括由表面基材210的延伸部的凹凸侧端面和芯层220对应的延伸部的凹凸侧端面构成的凹凸曲面250、表面基材230的延伸部的平面侧端面和对应的芯层220的余留部分的平面侧端面构成的侧端面240。

图3-图4分别为根据本发明的另外的板状构件示意图。

图3所示为板状构件300的俯视图和侧视图。板状构件300包括由表面基材310、表面基材320和芯层330构成的板材主体,以及由表面基材310的延伸部、芯层330的延伸部以及部分表面基材320的延伸部构成的对接端。在图3中,所述对接端设置在板材主体的右端。芯层330的延伸部包括两部分。第一部分为与所述部分表面基材320的延伸部相对应的凹凸部分。第二部分为与没有相对应的表面基材320的所述表面基材310的延伸部部分相结合的部分(因厚度较小,图3中未示出),即芯层320的部分厚度被去除后的余留部分。

如图3所示,表面基材310在对接端的延伸部的和树脂构件相互对接的侧端面为平面。表面基材320在对接端的延伸部的侧端面为凹凸曲面,并且凹凸曲面的凸面顶部和表面基材310的延伸部的侧端面平面之间的距离为

Figure BDA0001791158440000091

距离大致可以为0.5-1.5mm,优选0.8-1.2mm,更优选0.9-1.1mm,例如1mm。凹凸曲面的凹面底部和凸面顶部之间的距离p可以为3-8mm,优选4-6mm。

图4所示为板状构件400的俯视图和侧视图。板状构件400包括由表面基材410、表面基材420和芯层430构成的板材主体,以及由表面基材410的延伸部、芯层430的延伸部以及部分表面基材420的延伸部构成的对接端(在图4中为右侧)。

芯层430的延伸部包括与所述部分表面基材420的延伸部相对应的凹凸部分,还可以包括与没有相对应的表面基材420的所述表面基材410的延伸部部分相结合的芯层320部分,即芯层420的部分厚度被去除后的余留部分。

如图4所示,表面基材410的在对接端的侧端面为平面。表面基材420的侧端面为凹凸曲面,并且凹凸曲面的凸面顶部和表面基材410的在对接端的侧端面之间距离为

Figure BDA0001791158440000093

距离

Figure BDA0001791158440000094

大致可以为0.5-1.5mm,优选0.8-1.2mm,更优选0.9-1.1mm,例如1mm。凹凸曲面的凹面底部和凸面顶部之间的距离p可以为3-8mm,优选4-6mm。

图5为根据本发明的再一个板状构件示意图。如图5所示,板状构件500包括由表面基材510、表面基材520和芯层530构成的板材主体,以及由表面基材510的延伸部和芯层530的延伸部构成的对接端,其中芯层530的延伸部为在对接端的芯层的部分厚度被去除后的余留部分(因厚度较小,图5中未示出)。图5所示的板状构件的对接端不包括第二表面基材520。

如图5所示,表面基材510的延伸部的用于和树脂构件相互对接的侧端面为平面。板材主体的表面基材520的侧端面也为平面,并且距离表面基材510的延伸部的与树脂对接的侧端面的距离

Figure BDA0001791158440000101

大致可以为0.5-1.5mm,优选0.8-1.2mm,更优选0.9-1.1mm,例如1mm。

制备板状构件的方法

本发明所提供的制备板状构件的方法,包括步骤

获得一板材,所述板材主体包括一第一表面基材、一芯层和一第二表面基材,所述芯层设置于所述第一表面基材和所述第二表面基材之间,和在所述板材的一侧端,去除至少一部分第一表面基材所对应的第二表面基材,形成一板材主体和一对接端。

所述制备板状构件的方法的去除步骤还可以包括去除与所去除的第二表面基材相对应的芯层厚度的一部分,所述芯层的余留部分的厚度为0.05-0.1mm,优选0.06-0.09mm,更优选0.06-0.08mm。

图6为一个用于制备板.状构件的板材的结构示意图。如图6所示,作为举例,用于制备板.状构件的板材可以包括由两层单向碳纤维热塑性预浸片材610和620以其纤维排列方向相互垂直方式层压得到的第一表面基材、芯层630、和由两层单向碳纤维热塑性预浸片材640和650以其纤维排列方向相互垂直方式层压得到的第二表面基材。碳纤维单向热塑性预浸片材例如可以是科思创德国股份有限公司的CFFR1000T 170-000/44产品等。

通过对板材的适当加工,如切、削、铣、或刨等工艺去除板材的一侧端的第一表面基材的一部分所对应的第二表面基材、或进一步去除对应的芯层厚度的全部或一部分,可以得到需要的板状构件。

例如可以通过以下步骤实现:首先,将一板材根据产品设计需要裁切成适当大小和形状的胚板。所述胚板包括一个侧端面。然后,通过切、削、铣、和/或刨等工艺将所述胚板的侧端面的与所述第一表面基材的对应的一部分第二表面基材去除,或进一步将芯层厚度的一部分或全部去除,形成所述板材主体和所述对接端,得到所述板状构件。

所述第一表面基材在对接端的延伸部的侧端面可以为平面,例如有规则的四边形平面,还可以是曲面,例如凹凸曲面。

在所述第一表面基材作为所述复合成型品的表面情形下,所述第一表面基材在对接端的侧端面优选平面,这样可以在所述复合成型品的表面尽可能少的留下结合痕迹,例如仅留下一条直线段,而非较长的曲线段,既提高产品生产效率、产品合格率,还改善了产品外观。

如果所述第一表面基材作为所述复合成型品的内表面,那么所述第一表面基材在对接端的侧端面优选规则或不规则的、优选规则的凹凸曲面,这样在不影响美观的情况下可以增强和树脂构件的结合强度。

所述板状构件的第二表面基材在对接端的侧端面可以是平面或凹凸曲面形状,或其他有利于增强与所述树脂构件的结合的曲面形状。在所述第二表面基材作为所述板状构件的外表面情形下,所述板状构件的第二表面基材在对接端的侧端面优选平面。在所述第二表面基材作为所述板状构件的内表面情形下,所述板状构件的第二表面基材在对接端的侧端面优选凹凸曲面。

在本发明中,所述凹凸形状曲面可以是如图2-5中所示的曲面,也可以是如CN101835596B中图6-10及其说明书中对应部分披露的形状的曲面。

树脂构件

本发明所提供的复合成型品包括一个树脂构件。

作为树脂构件中使用的树脂,没有特别限定,但从利用注射成型等制作、结合形状的观点考虑,优选使用热塑性树脂。

作为树脂构件的形成中使用的热塑性树脂,可以使用在形成板状构件的过程中所使用的上述热塑性树脂。从耐热性、耐药品性的观点考虑,较优选使用聚苯硫(PPS);从成型品外观、尺寸稳定性的观点考虑,较优选使用聚碳酸酯(PC)、聚苯醚(PPE)、苯乙烯类树脂;从成型品的强度、耐冲击性的观点考虑,较优选使用聚酰胺(PA)。

所述树脂构件可以由纤维增强树脂形成。形成所述树脂构件的纤维增强树脂中的增强纤维为玻璃纤维或碳纤维。为了实现复合成型品的高强度化、高刚度化,作为树脂构件的树脂也优选使用含有增强纤维的树脂。作为增强纤维,可以是前文所举例及代表的增强纤维。树脂构件需要电波透过性时,作为增强纤维也优选使用非导电性的玻璃纤维。优选短切玻璃纤维增强的聚碳酸酯树脂作为树脂构件的注塑材料,如科思创德国股份有限公司制造的GF9020树脂材料。

所述树脂构件的厚度优选与所述板状构件的对接端厚度在误差范围内相同。

所述树脂构件可以包括一个或多个结构部件,如卡扣、螺丝柱、筋位等。

根据本发明提供的复合成型品中的树脂构件优选具有阻燃性。

复合成型品

本发明提供一复合成型品。所述复合成型品,包括一板状构件和一树脂构件,所述板状构件,包括一板材主体和一对接端,所述板材主体包括一第一表面基材、一芯层和一第二表面基材,所述芯层设置于所述第一表面基材和所述第二表面基材之间,所述对接端设置在所述板材主体的一个侧端,所述对接端包括所述第一表面基材的延伸部,且所述对接端的至少部分不包括与所述第一表面基材的延伸部相对应的第二表面基材,所述对接端与所述树脂构件的一个侧端对接。

图7为根据本发明的一复合成型品示意图。如图7所示,复合成型品700包括树脂构件710和板.状构件720。

板状构件720包括由表面基材730、750和芯层740构成的板材主体,以及由表面基材730的凹凸形状的延伸部、与所述表面基材730的延伸部相对应的芯层740的凹凸形状的延伸部、表面基材750的延伸部、和与没有相对应的表面基材730的所述表面基材750的延伸部的部分相结合的芯层740部分的延伸部(即在连接端的芯层740的延伸部的部分厚度被去除后的余留部分)构成的对接端。因所述芯层740的余留部分厚度小,在图7中未示出。

表面基材730的延伸部和与之对应的芯层740的延伸部的侧端面共同构成凹凸曲面770。表面基材750的延伸部的侧端面为平面760。平面侧端面760和凹凸曲面770与树脂构件710相互对接。凹凸曲面770的凸面顶部与平面760之间留有一预设定距离,使对应于凹凸曲面770的凹陷部分以及凸面顶部到平面侧端面760之间有表面基材750和芯层740的余留部分(图7未示出)而没有表面基材730,使得芯层余留部分也可以和树脂构件710相对接,提高了结合强度。

当表面基材750作为复合成型品表面时,树脂构件710和板状构件720的结合线仅为一条直线段,不仅美观而且提高了产品合格率。

制备复合成型品的方法

本发明提供一种制备复合成型品的方法,其中,所述复合成型品,包括一板状构件和一树脂构件,所述板状构件,包括一板材主体和一对接端,所述板材主体包括一第一表面基材、一芯层和一第二表面基材,所述芯层设置于所述第一表面基材和所述第二表面基材之间,所述对接端设置在所述板材主体的一个侧端,所述对接端包括所述第一表面基材的延伸部,且所述对接端至少部分不包括与所述第一表面基材的延伸部相对应的第二表面基材,所述对接端与所述树脂构件的一个侧端对接,所述方法包括:获得所述板状构件,将所述板状构件设置在一个模具中,闭合所述模具,注塑树脂,打开所述模具,和得到所述复合成型品。

所述板状构件可以根据本发明所提供制备板状构件的方法得到。

将所述板状构件设置于一个模具中,所述模具包括可以在所述板状构件和所述模具内壁之间成型所述树脂构件的空隙。

在闭合模具后,将树脂通过注塑的方式注入所述模具。所述树脂在所述模具中形成所述树脂构件。

打开所述模具,移出模内产品。如果需要,在去除注塑过程树脂流道内残余的余料形成的尾料(如果有)以及在模具分型线部位形成的毛边(如果有)后,得到本发明所提供的复合成型品。

本发明还提供根据本发明提供复合成型品在制备电子产品中的应用,例如可以作为电子产品的外壳。

本发明还提供一种电子产品,所述电子产品包括一根据本发明所提供的复合成型品。

所述电子产品可以是例如便携式个人电脑、移动电话、复印机、打印机等电气、电子设备。

由于树脂构件与板状构件的对接端的结合,本发明的复合成型品具有薄壁化、轻质化、高刚度化、高强度化、高的产品合格率、良好外观、可回收等特点。

实施例

以下实施例旨在示例而非限制。在实施例中所使用的材料、设备、样品及测试条件简要说明如下。

1.制备板状构件

表面基材选用由两层单向碳纤维热塑性预浸片材CF FR1000T 170-000/44(科思创德国股份有限公司制造、基体树脂为聚碳酸酯)以其纤维排列方向相互垂直方式层压得到的材料。

芯层材料选用模聚碳酸酯(科思创德国股份有限公司制造)和克莱恩hydrocerol化学发泡剂进行2倍发泡得到的泡沫材料。

将配置好的两层表面基材及置于两层表面基材之间的芯层材料层压(层压温度180℃,压力为5MPa,加压时间5分钟),再经切割加工等步骤得到用于制作板状构件的150mmx 75mm x1.5mm的板材。

通过数控机床将板材裁切成适当大小和形状的胚板。

通过切、铣工艺去除胚板的一侧端的第一表面基材的一部分所对应的第二表面基材以及对应的芯层厚度的一部分,在胚板的一侧端形成对接端,胚板的其余部分为板材主体,得到需要的板状构件。

在实施例1-4中制作的板状构件分别如图3-5所示,见表1。

在对比例1中制作的板状构件如图1所示,见表1。

2.注塑制备复合成型件

选用短切玻璃纤维增强的聚碳酸酯树脂GF9020(科思创德国股份有限公司制造)作为树脂构件的注塑材料。将板状构件放置到注塑成型模具型腔内,闭模后注塑,开模得到复合成型品。

3.拉伸断裂强度测试

拉伸断裂强度(力学强度)采用下述实验装置、实验片、实验条件来进行实验。

实验设备名称:万能测试仪(Zwick/Roell),型号为Z050。

测试片:从树脂构件和板状构件的结合部位中切出宽度(沿着结合部位)为40mm、长度(垂直于结合部位)为50mm的实验片。

夹头间的距离:30mm

测试速度:5mm/min

测试结果分别列于表1中。

表1实施例1-4和对比例1

Figure BDA0001791158440000161

根据实施例1-4和对比例1拉伸断裂负载测试结果对比显示,本发明提供的复合成型品的板状构件和树脂构件的结合强度得到大幅提高。在实施例4中,即使第一表面基材和第二表面基材与树脂构件的结合面均为平面,样品的拉伸断裂负荷强度也达到了1710N,也比对比例1中的样品的拉伸断裂负荷强度1400N大幅提高。

在实施例1-4中制得的复合成型品的厚度和板状构件保持厚度一致,因此本发明所提供的技术方案能够实现更高连接强度的薄壁化。

板状构件的对接端和树脂构件的结合很好的提高了复合成型品的外观表面。

树脂构件以及板.状构件的芯层优选全部为热塑材料,因此不但提高了不同构件之间的结合强度,而且省去了额外加工工序,降低了生产的成本,并且复合成型品可回收。

尽管上文针对本发明目的详细说明了本发明,但应理解的是,这种详细说明只是示例性的,除了可以由权利要求书限定的内容外,在不偏离本发明的精神及范围的情况下,本领域技术人员可以进行各种改变。

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