金属与塑胶的连接工艺：纳米注塑

Question

如题所述

Answer 1

在精密工程的前沿，金属与塑料的结合不再局限于传统界限，而是通过纳米注塑技术实现了前所未有的融合。这项创新技术由日本大成普拉斯株式会社引领，于2004年走向商业化，它的核心是通过纳米处理技术赋予金属表面微孔结构，让塑料能够无缝嵌入，从而显著提升两者间的粘接力。HTC HD2的天线带，正是这一技术早期应用的典范。

随着5G时代的来临，金属一体化手机的设计趋势有所变化，尽管玻璃和金属中框多采用纳米注塑，但需求的焦点有所转移。然而，这一技术并非仅限于手机制造，它的起源可追溯到日本JSR公司的覆层技术，随后逐渐扩展到塑料与金属的广泛粘合。

PBT技术与低硬度弹性体的结合在开关和防水密封中大放异彩。大成公司曾经历曲折，发现金属表面的彻底清洗是实现PBT与金属良好结合的关键。纳米注塑与嵌件注塑各有其独特之处，前者聚焦局部结构，后者则适用于整体设计。无论是iPhone X之前的嵌件注塑，还是纳米注塑的非外观与外观面区分，都展现了其在手机金属外壳制作中的灵活性。

在树脂与金属的结合过程中，纳米注塑创造出了独特的微观世界：轻金属的孔洞小至20-40纳米，而析出相金属的孔洞则更为复杂，显现了晶体结构。然而，传统方法在塑料填充纳米孔上面临挑战，这时锚栓效应的引入就显得尤为重要，它提升了结合力，确保了工艺的有效实施。

日本大成公司的T处理技术，通过化学反应的力量，巧妙地融合了塑料与金属，是这一技术的核心技术之一。NMT技术的种类繁多，包括T处理、E处理、PMH处理、TRI处理以及激光纳米成型，每种都有其特定的造孔方式和结合强度优势。

纳米注塑技术的应用广泛，适用于铝合金、不锈钢、镁合金等金属材质，同时对塑料的选择极其严格，要求力学性能匹配、热膨胀系数低，能产生“锚栓效应”。常用的塑料材料如玻纤增强PPS、PBT和PA，这些材料在NMT工艺中展现出卓越的性能，包括设计自由度提升、工艺简化、成本降低和环保特性。

尽管NMT技术带来了诸多优势，但初期在传统领域确实可能存在成本较高的问题。对于更深入的了解，可以参考王长明的《纳米成型技术创新与应用》(2015)和《NMT技术应用》(2013)等研究，以及艾邦高分子资料。关注“Proe和Creo教程”公众号，获取设计技能提升的宝贵资源，助力你的职业发展。更多精彩内容，请持续关注公众号平台，解锁更多设计灵感与知识宝藏。