具有接合结构的金属件、制作方法及金属料带与流程

本发明有关一种复合材料的接合技术，尤指一种具有接合结构的金属件、制作方法及金属料带。

背景技术：

随着科技不断的进步和发展，将复合材料应用在各种产品的情况已日渐普遍，举凡手机、平板计算机、笔记型计算机等的机壳与机构配件；风扇叶、汽机车零配件、医疗器材、家电外壳或零配件、安全帽；汽机车外观钣件及内部结构配件、飞机内外部配件、螺旋桨、一般船体结构件、军用钢盔、防弹类部品、卫浴设备、建材等不胜枚举。其所产制出的成品不仅具有重量轻、薄型化、外观质感佳等诸多优点外，且可有效地降低电磁波外泄。

现有技术用于金属片体和塑料等披覆物的接合，最被广泛采用的方式为化学蚀刻，制作时首先对不须蚀刻的一表面施以电镀封孔，其次将整个部件浸入化学药剂中，利用化学药剂来对金属片体的另一表面缓慢侵蚀而形成孔洞，继之将塑料披覆在具有孔洞的金属片体上，待塑料固化后而结合。

然而，现有技术用于金属片体和塑料等披覆物的接合，存在有以下的问题点，不管是电镀或蚀刻其处理速度皆相当的缓慢冗长而不符何经济效益，且此等电镀或蚀刻所使用的液体，后续更将造成严重的环保问题。以化学蚀刻工艺所形成的孔洞不仅孔径小且深度亦相当的浅，导致金属片体和塑料的接合强度无法被有效提升，仅能作小面积的局部接合或接合强度低的产品需求上。各孔洞间各自独立形成，在塑料进入孔洞的过程中，往往因为排气不良而无法嵌入，并造成接合力道不足及无法大面积与金属片体进行有效接合。

技术实现要素：

本发明的一目的在于提供一种具有接合结构的金属件、制作方法及金属料 带，其可提升金属基体和披覆物的接合牢固度，且能够简化工艺和缩短制作时间。

为了达成上述的目的，本发明提供一种具有接合结构的金属件制作方法，其步骤包括:a)在一金属基体表面以成形加工形成有多数凸体和多数凹沟；以及b)以一压具对各该凸体施以塑性变形，从而使该凹沟的根部宽度大于该凹沟的顶部宽度。

其中，步骤a)中的该成形加工为辊轧、冲压、激光或模内成型。

其中，步骤b)包括一步骤b1)，该步骤b1)是以一平底压具对各该凸体的顶部压掣。

其中，各该凸体的剖断面顶部为朝外凸出的梯形、倒立V字形或半圆形。

其中，各该凸体的剖断面顶部为朝内陷入的一凹弧。

其中，在步骤b1)之后更包括一步骤b2)，该步骤b2)是以具有多数凸出块的压具对应各该凸体的顶部进行压掣，从而在各该凸体分别形成有一凹坑。

其中，步骤b)包括一步骤b2)，该步骤b2)是以具有多数凸出块的压具对应各该凸体的顶部进行压掣，从而在各该凸体分别形成有一凹坑。

其中，各该凸体的顶部为一直平面。

其中，更包括一步骤c)，该步骤c)以一冲具对经步骤b)的各该凸体施以冲设，从而在各该凸体形成有一连通槽。

为了达成上述的目的，本发明提供一种具有接合结构的金属件，包括一金属基体及一接合结构，该金属基体具有一第一表面；该接合结构直接成形在该第一表面，该接合结构包含多数凸体，并在各该凸体之间形成有多数凹沟，该凹沟在远离该第一表面的位置具有一根部宽度及在邻近该第一表面的位置具有一顶部宽度，该根部宽度大于该顶部宽度。

其中，该金属基体为一平板或一圆柱体。

其中，各该凸体的形状为中空四边形、中空十字形、中空三角形、中空六边形或中空圆柱形。

其中，各该凸体的形状为实心四边形、长直条形、波浪条形、实心十字形、实心三角形、实心六边形或实心圆柱形。

其中，各该凹沟为横向和纵向交叉配置或斜向交叉配置。

其中，各该凹沟为纵向间隔配置或波浪形间隔配置。

为了达成上述的目的，本发明提供一种具有接合结构的金属料带，包括一长条形金属基体及一长条形接合结构，该长条形金属基体具有一第一表面；该长条形接合结构直接成形在该第一表面，该接合结构包含多数凸体，并在各该凸体之间形成有多数凹沟，该凹沟在远离该第一表面的位置具有一根部宽度及在邻近该第一表面的位置具有一顶部宽度，该根部宽度大于该顶部宽度；其中该长条形金属基体和该长条形接合结构系可卷绕成一环体。

其中，各该凸体的形状为中空四边形、中空十字形、中空三角形、中空六边形或中空圆柱形。

其中，各该凸体的形状为实心四边形、长直条形、波浪条形、实心十字形、实心三角形、实心六边形或实心圆柱形。

其中，各该凹沟为横向和纵向交叉配置或斜向交叉配置。

其中，各该凹沟为纵向间隔配置或波浪形间隔配置。

本发明还具有以下功效，利用各凹沟形成上小下大的形状，披覆物在进入各凹沟而硬化后能够形成倒钩结构，不仅可承受长时间环境所造成的震动、冲击和热涨冷缩等情况，更能够保持整体结构的强度与完整性。藉由连通槽连通各凹沟，在进行披覆物的覆盖结合时，可将披覆物依序覆盖于金属基体的表面上，并让存在金属基体的各凹沟内的气体被逐一排出，进而增加披覆物与金属基体的结合强度。本发明的制法不仅可快速的大量生产而使成本大幅的降低，其所产制出的成品更具有重量轻、薄型化、外观质感佳和可降低电磁波外泄等诸多优点。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

图2为本发明第一实施例和压具未压掣前剖视图。

图3为本发明第一实施例和压具已压掣后剖视图。

图4为本发明第二实施例和另一压具未压掣前剖视图。

图5为本发明第二实施例和另一压具已压掣后剖视图。

图6为本发明第二实施例和冲具未冲设前剖视图。

图7为本发明第二实施例已完成各步骤后外观立体图。

图8为本发明第二实施例剖视图。

图9为本发明第二实施例与披覆物结合剖视图。

图10为本发明第三实施例未被压具压掣前剖视图。

图11为本发明第四实施例未被压具压掣前剖视图。

图12为本发明第五实施例未被压具压掣前外观立体图。

图13为本发明第六实施例已被压具压掣后外观立体图。

图14为本发明第七实施例已被压具压掣后外观立体图。

图15为本发明第八实施例已被压具压掣后外观立体图。

图16为本发明第九实施例已被压具压掣后俯视图。

图17为本发明第十实施例已被压具压掣后俯视图。

图18为本发明第十一实施例已被压具压掣后俯视图。

图19为本发明第十二实施例已被压具压掣后俯视图。

图20为本发明第十三实施例外观立体图。

图21为本发明第十四实施例外观立体图。

图22为本发明金属料带外观立体图。

其中，附图标记：

10、10'…金属基体

11…第一表面

12…第二表面

20…接合结构

21…凸体

211…顶部

212…凹弧

213…凹坑

22…凹沟

W1…根部宽度

W2…顶部宽度

23…连通槽

5、5'…压具

51…凸出块

6…冲具

61…凸出条

8…披覆物

a～c…步骤

100A…长条形金属基体

200A…长条形接合结构

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合图式说明如下，然而，所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

请参阅图1及图7所示，本发明提供一种具有接合结构的金属件制作方法，其步骤包括:

a)在一金属基体10表面以成形加工形成有多数凸体21和多数凹沟22；在此步骤中的金属基体10可为铝合金、镁合金、铝镁合金或不锈钢等金属材料所制成的板件、锻造件或铸造件，此金属基体10是可应用在手机、平板计算机、笔记型计算机或遥控器、烤箱、微波炉等产品的外壳，金属基体10具有一第一表面11及形成在第一表面11背后方的一第二表面12。其中成形加工可为辊轧、冲压、激光、模内成型等方式来形成，本实施例以辊轧方式做说明，当金属基体10被输送带传送出来时，利用辊轮(图未示出)表面所成型的凸块和凹槽对第一表面11施以辊轧加工，即能在第一表面11同时形成有连续性的多数的凸体21和多数凹沟22(如图2所示)。

其中各凸体21的剖断面顶部211可为朝外凸出且上部宽度小于下部宽度的梯形(如图2所示)、倒立V形、直平面(如图4所示)或朝外凸出的半圆形(如图11所示)等型态，亦可为朝内陷入的一凹弧212(如图10所示)。又，各凸体21的外观形状可为实心菱形(如图12所示)、长直条形(如图13所示)、波浪条形(如图19所示)、实心矩形、实心十字形、实心三角形、实心六边形或实心圆柱形等型态。此外，各凸体21除了可为如前述实施例中的各种几何形状外，亦可以是非几何形状或不规则形状。

其中各凹沟22可为斜向交叉配置，以在各凹沟22之间形成有多数菱形凸体21(如图12所示)；各凹沟22亦可为纵向间隔配置，以在各凹沟22之间形成有多数长条形凸体21(如图13所示)；各凹沟22亦可为横向和纵向交叉配置，以在各凹沟22之间形成有多数方形凸体21(如图13所示)；或各凹沟22也可为波浪形间隔配置，以在各凹沟22之间形成有多数波浪形凸体21(如图19所示)。

b)以一压具5对各该凸体21施以塑性变形，从而使该凹沟22的根部宽度W1大于该凹沟22的顶部宽度W2。

其中步骤b)包括一步骤b1)，该步骤b1)是以一平底压具对各该凸体21的顶部压掣，请参阅图2及图3所示，压具5为一平底压具，以平底压具51对各凸体21的倒立V形顶部211施以塑性变形的压掣，从而使凹沟22的根部宽度W1大于凹沟22的顶部宽度W2。

其中步骤b)包括一步骤b2)，该步骤b2)以具有多数凸出块51的压具5'对应各该凸体21的顶部进行压掣，从而在各该凸体21分别形成有一凹坑213。请参阅图4及图5所示，其中压具5'设有多数凸出块51，以各凸出块51对各凸体21的直平状顶部211施以塑性变形的压掣，从而在各凸体21分别形成有一凹坑213，并使凹沟22的根部宽度W1大于凹沟22的顶部宽度W2，如此以构成本实施例的接合结构20。

其中凸出块51的形状可为矩形、十字形、三角形、六边形或圆形，且前述凹坑213的形状是与凸出块51的形状相同，各凸体21在被各凸出块51压掣后，将令各凸体21的外观形状形成为中空矩形(如图14所示)、中空十字形(如图15所示)、中空三角形(如图16所示)、中空六边形(或称:蜂巢形)(如图17所示)、 中空圆柱形(如图18所示)或中空菱形等型态。

进一步，各凸出块51的断面形状可为梯形、V字形或半圆形，以在凸体21形成有断面形状为V字形、半圆形或梯形的凹坑213。

前述的步骤b1)和步骤b2)可各自独立实施，也可先完成步骤b1)之后接着再进行步骤b2)的连续性加工，即先由平底压具5对各凸体21的倒立V形顶部211施以塑性变形的压掣后，继之再以具有多数凸出块51的另一压具5'对应各凸体21的直平状顶部211施以塑性变形的压掣，从而使凹沟22的根部宽度W1大于凹沟22的顶部宽度W2，如此以构成本实施例的接合结构20。

c)以一冲具6对经步骤b)的各该凸体21施以冲设，从而在各该凸体21形成有一连通槽23。请参阅图6至图8所示，其中冲具6的底面成型有间隔设置的多数凸出条61，以各凸出条61对各凸体21施以冲设加工，从而在各凸体21形成有一连通槽23，如此以构成本实施例的接合结构20。

参阅图9所示，继之可将一披覆物8以覆盖方式形成在接合结构20上，其中披覆物8可为非金属中的塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等，或不可焊接金属和金属等，其中披覆物8若为金属时其熔点是低于金属基体10的熔点，在披覆物8固化或凝固后，可使金属基体10和披覆物8形成铆固效果而紧密接合。

请再参阅图6所示，前述制作方法可制得一种具有接合结构的金属件，其包括一金属基体10及一接合结构20，金属基体10具有一第一表面11和形成在第一表面11背后方的一第二表面12；接合结构20成形在第一表面11上，接合结构20包含多数凸体21，并在各凸体21之间形成有多数凹沟22，各凹沟22在远离第一表面11的位置具有一根部宽度W1及在邻近第一表面11的位置具有一顶部宽度W2，根部宽度W1大于顶部宽度W2。

请参阅图20及图21所示，本发明之具有接合结构的金属件，其金属基体10除了可为上述各实施例之平板型态外，也可如本实施例为一圆柱形金属基体10'，在金属基体10'的圆周表面成型有前述接合结构20，本实施例的接合结构20包含多数凸体21，并在各凸体21之间形成有多数凹沟22，从而使各凸体21构成一四边形，其中凹沟22的根部宽度W1大于顶部宽度W2(参阅图3)，图20中的凸体21为一实心四边形，图21中的凸体21为一中空四边形，其具有 一凹坑213。

此外，本发明的具有接合结构的金属件，其接合结构20除了可为上述各实施例之单面设置外，也可在金属基体10的第一表面11和第二表面12皆设置有前述接合结构20；同理，接合结构20除了可在单边全面性布设外，亦可因应实际的使用需求采局部区域来进行设置。

请参阅图22所示，本发明更提供一种具有接合结构的金属料带，包括一长条形金属基体100A及一长条形接合结构200A，其中长条形接合结构100A和长条形接合结构200A的细部结构可参阅图2至图15所示的金属基体10和接合结构20，长条形金属基体100A具有一第一表面11和形成在第一表面11背后方的一第二表面12；长条形接合结构20设置在第一表面11，长条形接合结构20包含多数凸体21，并在各凸体21之间形成有多数凹沟22，凹沟22在邻近第二表面12的位置具有一第一槽宽W1及在远离第二表面12的位置具有一第二槽宽W2，第一槽宽W1的宽度大于第二槽宽W2的宽度；其中长条形金属基体100A和长条形接合结构200A系可卷绕成一环体。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。