将金属与料一体化的纳米成型技术NMT(Nano Molding Technology).doc

将金属与塑料一体化的纳米成型技术NMT(Nano Molding Technology) 2013-10-18?模内装饰资讯 大成塑料株式会社(Taisei Plas)一直进行着将PC及丙烯酸树脂等坚硬的树脂与热塑性弹性体那样的柔软材料在模具内进行结合的技术开发和用途开发。而NMT(Nano Molding Technology)纳米成型技术则是在该技术的延长线上诞生出来的一项通过注射成型将金属与塑料一体化新技术。 在开始时，只是将铝材与硬质树脂进行一体化成型，后来这项NMT技术得到进一步改进，可以应用于镁、不锈钢、钛等金属与硬质树脂一体化成型。并且进一步发展出了金属间结合技术，期望在金属与树脂的复合制品内有新的用途。 结合强度如下表 该技术需要在模具内交替地成型，使第二次流进去的树脂热量将前面的树脂熔化使其成为一体。具体就是将坚硬的塑料与柔软的塑料通过热熔合实现一体化，现在已经广泛地应用在开关类，防水密封圈等零部件的成型上。 这项技术的起源是当年挑战用塑料制作印章的技术开发。在树脂中混入可水解性物质，控制其粒径。将树脂占20%，可水解性物质占 80%的这种组分的材料成型，然后再将水解性物质水解溶解除去，最后就沿原来的颗粒分布网络形成微细的连续通孔。虽然水不足够通过这些微孔，但是空气是可以通过的。 这项技术引发了在铁和铝材上面固定坚硬的树脂的想法。这里先简单地介绍一下作为其技术背景的塑料热熔合技术。 我们知道塑料成型品通过模具而得，将一次成型品从模具中取出，再次放入另一种模具中进行再成型。大约 25 年前大成塑料就开始了这项技术开发，但是从成型技术人员的观点来讲，前后采用两个模具成型一个制品，实属不容易。而且这种将软硬完全不同的树脂再熔化后成型的想法，在当时技术上还完全是空白。 最初遇到的是塑料脚划板。开始是柔软的树脂和柔软的树脂间进行结合，但后来就挑战了将坚硬的塑料与柔软的塑料结合的技术。开始尝试了很多的树脂，但都没有合适的，只好自己开发相应的树脂。开发出了在 PC，ABS，丙烯酸树脂，PBT 上面结合低硬度的弹性体的技术。通过这项技术的建立实现了坚硬的树脂部件与密封材料，封装材料的一体化成型。 封装、包装材料本身的成本并不是很高，但是部件组装的成本却相对很高。如果采用这种技术，由于在模具内部就已经完成组装，因此可以大幅度的降低组装成本。此外，由于是通过高温将树脂熔化后实现树脂间的结合，不会漏水 ；因此，一旦成型就具有防水性。比如说：可以赋予手机的防水功能。在1 级面板（硬板）上对应位置开好按键孔，2 级面板则用柔软的树脂全面覆盖实现防水。 金属与弹性体的结合 在金属表面涂上特殊的涂料使其部分固化后放进模具，注射TPE （热塑性弹性体） 使其一体化的技术。 在进行上述技术的开发过程中，有客户提出了希望在不锈钢表面固定树脂的要求。它是电子手册上的使用的液晶屏的背面板。因为是液晶屏当然需要使用玻璃。以前是将用以保护玻璃板不致于破碎的撞击吸收垫用镊子夹住放到不锈钢背板上去，客户希望对这个工序进行改善，所以想到了采用注射成型方法直接将撞击吸收层成型到不锈钢板上的方法，实际尝试之后发现效果非常好。 首先采用蒙板喷涂法在不锈钢片上涂上底层材料。不过，如果在这一阶段树脂就完全固化，在下一步就不会再具有反应性了，因此要控制好条件，使得底层树脂保持在一种不完全固化的状态；等到放进模具中进行注射成型时树脂间将互相反应，实现比双面胶更有力的结合。 NMT 采用注射成型将硬质塑料与金属结合 金属与树脂结合的需求很大，技术的附加价值也很高，所以，决定挑战将坚硬的塑料与金属结合会变成怎样这个问题。 首先，进行了预聚底层涂敷。不过这与我们以前所知道的柔软塑料与金属结合的条件和要求都是完全不同的。对于与柔软塑料结合的情形，我们知道塑料变形到其拉伸极限时就会发生破坏。但是，对于坚硬树脂与金属结合的情形，要求它具有与浇铸(diecast)件同等的结合强度。最后发现，采用涂敷预聚底层的办法是达不到这个强度的。然后想到在金属表面上涂敷树脂，对树脂进行层压，使树脂面与金属强力结合。但是，金属与层压树脂膜之间反而发生剥离，这个方法也没能行得通。 如果赋予塑料强的粘结功能后会怎么样？于是在树脂中添加了各种各样的成份并实施高温处理等，各种可能的办法都用尽了，结果还是都不行。在这个过程中，大成塑料把各种配料都用尽了；出乎意料的是无意中使用剩料尝试时反而成功了，可以说这完全是一个偶然。不过公司有将这种偶然转化为必然的能力和毅力，因为光是偶然不成其为生意，如果能让偶然重现，那么这就是生意资本。 现在，可以对从铝材到镁、铜、不锈钢、钛、铁、紫铜多种金属进行粘结。可使用的树脂也有 PBT、 PPS（FORTRON?类）、尼龙 -6、尼龙 -66。由于金属和树脂的线性热膨胀系数不一样