TWI670161B - 複合構件之製造方法及複合構件 - Google Patents

Abstract

本發明之製造方法係將母材與樹脂構件接合成之複合構件之製造方法。該製造方法具備：表面處理步驟，其於母材之表面，形成微米級或奈米級之凹凸；及接合步驟，其於具有藉由表面處理步驟而形成之凹凸之母材的表面，將樹脂構件藉由射出成形而進行直接接合。又，複合構件具備：母材，其於其表面具有微米級或奈米級之凹凸；及樹脂構件，其直接接觸於母材之表面。

Description

複合構件之製造方法及複合構件

本發明之一態樣及實施形態係關於一種複合構件之製造方法及複合構件。

專利文獻1揭示複合構件之製造方法。於該方法中，將樹脂構件藉由嵌入成形直接接合於金屬構件上，藉此製造將金屬構件與樹脂構件複合化之複合成形構件。金屬構件之接合面係藉由物理處理或化學處理而實施表面粗加工處理。專利文獻2同樣地揭示複合構件之製造方法。金屬構件之接合面係藉由雷射加工而實施表面粗加工處理。於專利文獻1、2中，記載有藉由對金屬構件之接合面進行表面粗加工處理而改善金屬構件與樹脂構件之接合強度。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2015-016682號公報

專利文獻2：日本專利特開2010-167475號公報

然而，專利文獻1、2未揭示金屬構件之接合面之形態對接合強度帶來之影響。於本技術領域中，期望具有優異之接合強度之複合構件之製造方法、及具有優異之接合強度之複合構件。

本發明之一態樣之複合構件之製造方法係將母材與樹脂構件接合之複合構件之製造方法，其具備：表面處理步驟，其於母材之表面，形成微米級或奈米級之凹凸；接合步驟，其於具有藉由表面處理步驟而形成之凹凸之母材之表面，藉由射出成形將樹脂構件進行直接接合。

於該製造方法中，於與樹脂構件直接接合之母材之表面形成有微米級或奈米級之凹凸。藉由樹脂構件進入微米級或奈米級之凹凸而硬化，相比於毫米級之凹凸之情形產生較強之投錨效應。因此，該製造方法能夠製造具有優異之接合強度之複合構件。

於表面處理步驟中形成有凹凸之母材之表面之算術平均斜率可設為0.17~0.50。所謂算術平均斜率，係指將測定曲線以固定間隔於橫方向進行分割，求出連結各區間內之測定曲線之端點之線段的斜率(角度)之絕對值，而將各區間之絕對值平均而得者。又，於表面處理步驟中形成有凹凸之母材之表面之均方根斜率可設為0.27~0.60。均方根斜率係根據所定義之區域之全部點中之斜率之均方根而算出。所謂均方根斜率，係指將測定曲線以固定間隔於橫方向進行分割，求出連結各區間內之測定曲線之端點之線段的斜率(角度)之平方值之平均，而得出之該值之平方根。如此，藉由控制表示於狹窄之空間存在多大斜率之參數，而能夠製造具有優異之接合強度之複合構件。

表面處理步驟可為藉由噴砂加工而形成凹凸之步驟。於該情形時，相比於用以接合構件之其他表面處理手法，能夠定量地控制接合面之表面構造，能夠低成本且短時間地進行表面加工。

噴砂加工中之噴射壓力可設為0.5~2.0MPa。噴砂加工中之噴射材料之粒徑可設為30~300μm。藉由此種噴砂加工之條件，可於母材之表面形成最佳之微米級或奈米級之凹凸。

又，母材之材料可設為金屬、玻璃、陶瓷或樹脂。藉由於母材 之表面形成微米級或奈米級之凹凸，即便母材之材料為金屬、玻璃、陶瓷或樹脂之任一種，均可製造具有優異之接合強度之複合構件。

本發明之另一態樣之複合構件具備：母材，其於其表面具有微米級或奈米級之凹凸；及樹脂構件，其直接接觸於母材之表面。

該複合構件由於使樹脂構件直接接觸母材之表面之微米級或奈米級之凹凸，故而相比於具有毫米級之凹凸之母材之情形產生較強之投錨效應。因此，該複合構件具有優異之接合強度。

母材之表面之算術平均斜率可為0.17~0.50。又，母材之表面之均方根斜率可為0.27~0.60。該複合構件由於形成有可控制表示於狹窄空間存在多大斜率之參數之凹凸，故而具有優異之接合強度。

母材之材料可為金屬、玻璃、陶瓷或樹脂。由於在母材之表面形成有微米級或奈米級之凹凸，故而即便母材之材料為金屬、玻璃、陶瓷或樹脂之任一種，複合構件均具有優異之接合強度。

如以上說明，根據本發明之一態樣及實施形態，能夠提供一種具有優異之接合強度之複合構件之製造方法、及具有優異之接合強度之複合構件。

1‧‧‧複合構件

2‧‧‧母材

2a‧‧‧母材2之表面

2b‧‧‧凹凸

2c‧‧‧母材2之表面2a之一部分區域

3‧‧‧樹脂構件

4‧‧‧母材2之接觸面

10‧‧‧噴砂加工裝置

11‧‧‧處理室

12‧‧‧噴射嘴

13‧‧‧貯存槽

14‧‧‧加壓室

15‧‧‧壓縮氣體供給機

16‧‧‧定量供給部

17‧‧‧連接管

18‧‧‧加工台

19‧‧‧控制部

20‧‧‧模具

21‧‧‧模具本體

21a‧‧‧上模具

21b‧‧‧下模具

22‧‧‧空間

23‧‧‧空間

24‧‧‧澆道

25‧‧‧流槽

26‧‧‧澆口

27‧‧‧壓力感測器

28‧‧‧溫度感測器

30‧‧‧評價裝置

31‧‧‧基台

31a‧‧‧固定部

32‧‧‧固持部

32a‧‧‧固持面

32b‧‧‧推壓構件

33‧‧‧樹脂構件固持部

33a‧‧‧固持面

33b‧‧‧推壓構件

33c‧‧‧車輪

34‧‧‧馬達

34a‧‧‧滾珠螺桿

35‧‧‧荷重元

115‧‧‧壓縮氣體流

120‧‧‧噴射管固持器

121‧‧‧收斂加速部

122‧‧‧噴射材料噴出口

123‧‧‧噴射材料導入口

124‧‧‧噴射管

L‧‧‧軌跡

P‧‧‧移送間距

圖1係表示實施形態之複合構件之立體圖。

圖2係沿著圖1之II-II線之複合構件之剖視圖。

圖3係於實施形態之複合構件之製造方法中所使用之噴砂加工裝置的概念圖。

圖4係對於實施形態之複合構件之製造方法中所使用之噴砂加工裝置之構成進行說明之圖。

圖5係圖4之噴射嘴之剖視圖。

圖6係用於射出成形之模具之俯視圖。

圖7係沿著圖6之VII-VII線之模具之剖視圖。

圖8係實施形態之複合構件之製造方法之流程圖。

圖9係噴砂加工之概念圖。

圖10係對噴砂加工之掃描進行說明之圖。

圖11係剪切應力之評價裝置之概略剖視圖。

以下，參照圖式，對實施形態進行說明。再者，於以下說明中，對相同或同類元件賦予相同符號，並省略重複之說明。又，本實施形態中之「接合強度」係以「剪切強度」之形式進行說明。

[複合構件]

圖1係表示實施形態之複合構件1之立體圖。如圖1所示，複合構件1係複數個構件藉由接合進行一體化而成之構件。例如，複合構件1係使樹脂構件與相對於樹脂構件之異種構件接合之構件。所謂相對於樹脂構件之異種構件，係指由具有相對於樹脂構件熱膨脹率、熱傳係數、強度等不同之性質之材料形成之構件。

複合構件1具備母材2及樹脂構件3。母材2作為一例為板狀之構件。樹脂構件3直接接觸於母材2之表面。於圖1中，樹脂構件3直接接觸於母材2之表面之一部分(母材2之接觸面4)，且具有重疊接頭構造。母材2之材料為金屬、玻璃、陶瓷或樹脂。樹脂構件3之材料為聚對苯二甲酸丁二酯、聚苯硫醚、聚醯胺、液晶聚合物、聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯等樹脂。

圖2係沿著圖1之II-II線之複合構件1之剖視圖。如圖2所示，母材2於其表面2a之一部分(接觸面4)具有凹凸2b。凹凸2b係微米級或奈米級之凹凸。所謂微米級之凹凸，係指具有1μm以上且未達1000μm之高低差之凹凸。所謂奈米級之凹凸，係指具有1nm以上且未達1000nm之高低差之凹凸。作為更具體之一例，於表面2a之一部分(接觸面 4)中，可將JIS B0601(1994)所規定之算術平均粗糙度Ra、最大高度Ry、及十點平均粗糙度Rz分別設為0.2~5.0μm、1.0~30.0μm、1.0~20.0μm。只要算術平均粗糙度Ra、最大高度Ry、及十點平均粗糙度Rz之各者為上述範圍內，則凹凸2b充分地發揮對樹脂構件3之投錨效應。因此，母材2與樹脂構件3之接合強度變高。

又，發現於控制JIS B0601(1994)所規定之算術平均斜率RΔa之情形時，可獲得更高之接合強度。作為具體之一例，可將算術平均斜率RΔa設為0.17~0.50。算術平均斜率RΔa越小則接合強度越小。於算術平均斜率RΔa小於0.17之情形時，難以獲得實用之接合強度。又，算術平均斜率RΔa越大則必須以越高之次元控制用以形成凹凸2b之加工條件。因此，於算術平均斜率RΔa大於0.50之情形時，有生產性降低之虞。尤其是於藉由下述噴砂加工形成此種凹凸2b之情形時，難以以成為超過0.50之算術平均斜率RΔa之方式進行加工。

進而，發現於除了算術平均斜率RΔa之外又控制均方根斜率RΔq之情形時，可獲得更高之接合強度。作為具體之一例，可將均方根斜率RΔq設為0.27~0.60。均方根斜率RΔq越小則接合強度越小。於均方根斜率RΔq小於0.27之情形時，難以獲得實用之接合強度。又，均方根斜率RΔq越大則必須以越高之次元控制用以形成凹凸2b之加工條件。因此，於均方根斜率RΔq大於0.60之情形時，有生產性降低之虞。尤其是於藉由下述噴砂加工形成此種凹凸2b之情形時，難以以成為超過0.60之均方根斜率RΔq之方式進行加工。

樹脂構件3於其一部分進入凹凸2b之狀態下，接合於母材2。此種構造係藉由下述使用模具20之射出成形而形成。

以上，本實施形態之複合構件1由於樹脂構件3直接接觸於母材2之表面2a之微米級或奈米級之凹凸，故而相比於具有毫米級之凹凸之母材之情形產生較強之投錨效應。因此，該複合構件具有優異之接合 強度。

[複合構件之製造方法]

對複合構件1之製造方法所使用之裝置概要進行說明。首先，對於母材2之表面進行噴砂加工之裝置進行說明。噴砂加工裝置可使用重力式(抽吸式)空氣噴射裝置、直壓式(加壓式)空氣噴射裝置、離心式噴射裝置等任一類型。作為一例，本實施形態之製造方法使用所謂直壓式(加壓式)之空氣噴射裝置。圖3係複合構件1之製造方法所使用噴砂加工裝置10之概念圖。噴砂加工裝置10具備處理室11、噴射嘴12、貯存槽13、加壓室14、壓縮氣體供給機15及集塵機(未圖示)。

於處理室11之內部收容有噴射嘴12，於處理室11中對工件(此處為母材2)進行噴砂加工。由噴射嘴12所噴射出之噴射材料與粉塵一同掉落至處理室11之下部。將掉落之噴射材料供給至貯存槽13，將粉塵供給至集塵機。將貯存於貯存槽13之粉塵供給至加壓室14，藉由壓縮氣體供給機15將加壓室14加壓。將貯存於加壓室14之噴射材料與壓縮氣體一同供給至噴射嘴12。如此，一面使噴射材料循環一面對工件進行噴砂加工。

圖4係對實施形態之複合構件1之製造方法所使用之噴砂加工裝置10之構成進行說明的圖。圖4所示之噴砂加工裝置10係圖3所示之直壓式噴射裝置。於圖4中，省略處理室11之壁面之一部分而表示。

如圖4所示，噴砂加工裝置10具備：噴射材料之貯存槽13及加壓室14，其連接有壓縮氣體供給機15且形成為密閉構造；定量供給部16，其於加壓室14內與貯存槽13連通；噴射嘴12，其與定量供給部16經由連接管17而連通；加工台18，其於噴射嘴12之下方保持工件並且可動；及控制部19。

控制部19控制噴砂加工裝置10之構成元件。作為一例，控制部19包含顯示部及處理部。處理部係具有CPU(Central Processing Unit， 中央處理單元)及記憶部等之一般之電腦。控制部19係基於經設定之噴射壓力及噴射速度而控制向貯存槽13及加壓室14供給壓縮氣體之壓縮氣體供給機15之各者之供給量。又，控制部19係基於經設定之工件與噴嘴之間之距離，及工件之掃描條件(速度、移送間距、掃描次數等)，而控制噴射嘴12之噴射位置。作為具體之一例，控制部19使用於噴砂加工處理前所設定之掃描速度(X方向)及移送間距(Y方向)而控制噴射嘴12之位置。控制部19藉由使保持工件之加工台18移動，而控制噴射嘴12之位置。

圖5係圖4之噴射嘴12之剖視圖。噴射嘴12具有作為本體部之噴射管固持器120。噴射管固持器120係於內部具有使噴射材料及壓縮氣體通過之空間之筒狀構件。噴射管固持器120之一端為噴射材料導入口123，另一端為噴射材料噴出口122。於噴射管固持器120之內部，形成有自噴射材料導入口123側向噴射材料噴出口122側前端變細之內壁面，且構成有具有傾斜角度之圓錐形狀之收斂加速部121。於噴射管固持器120之噴射材料噴出口122側，連通且設置有圓筒形狀之噴射管124。收斂加速部121自噴射管固持器120之圓筒形部之中間朝向噴射管124前端變細。藉此，形成壓縮氣體流115。

於噴射嘴12之噴射材料導入口123，連接有噴砂加工裝置10之連接管17。藉此，形成依序連接有貯存槽13、加壓室14內之定量供給部16、連接管17、及噴射嘴12之噴射材料路徑。

如此所構成之噴砂加工裝置10將由控制部19所控制之供給量之壓縮氣體自壓縮氣體供給機15供給至貯存槽13及加壓室14。而且，藉由固定之壓流力，貯存槽13內之噴射材料由加壓室14內之定量供給部16進行定量，經由連接管17供給至噴射嘴12，而自噴射嘴12之噴射管噴射至工件之加工面。藉此，始終將固定之噴射材料噴射至工件之加工面。而且，噴射嘴12向工件之加工面之噴射位置由控制部19控制， 而對工件進行噴砂加工。

又，所噴射之噴射材料與於噴砂加工中所產生之切削粉末被未圖示之集塵機抽吸。於自處理室11向集塵機之路徑配置有未圖示之分級機，分離為可再使用之噴射材料及其他細粉末(成為無法再使用之尺寸之噴射材料或於噴砂加工中所產生之切削粉末)。可再利用之噴射材料收容於貯存槽13，再次供給至噴射嘴12。細粉末由集塵機回收。

繼而，對射出成形進行說明。射出成形於此處使用嵌入成形。於嵌入成形中，於特定之模具中安裝嵌入件，注入樹脂且保持特定時間而使之硬化。其後，藉由熱處理將樹脂之殘留應力去除。圖6係射出成形所使用之模具之俯視圖。圖7係沿著圖6之VII-VII線之模具之剖視圖。如圖6、圖7所示，模具20具備模具本體21(上模具21a及下模具21b)。於上模具21a與下模具21b之間，具備用以安裝嵌入件(此處為母材2)之空間22及注入樹脂之空間23。於上模具21a之上表面，設置有樹脂注入口。樹脂注入口經由澆道24、流槽25及澆口26而與空間23連通。於空間23，設置有壓力感測器27及溫度感測器28，從而檢測空間23之壓力及溫度。基於壓力感測器27及溫度感測器28之檢測結果，調整未圖示之成形機之參數而製造成形品。參數包括模具溫度、填充時之樹脂溫度、填充壓力、射出率、保持時間、保持時之壓力、熱處理溫度、熱處理時間等。藉由模具20成形之成形品成為於特定面積中進行接合之重疊接頭構造。

繼而，對複合構件1之製造方法之一系列流程進行說明。圖8係實施形態之複合構件1之製造方法之流程圖。如圖8所示，首先，準備步驟(S10)將特定之噴射材料填充至噴砂加工裝置10。噴射材料之粒徑例如為30~300μm。粒徑越小則質量越小，因而慣性力越低。因此，於粒徑小於30μm之情形時難以形成所需形狀之凹凸2b。粒徑越 大則質量越大，因而慣性力越高。因此，容易因與母材2之碰撞而使噴射材料粉碎。其結果，產生(1)因碰撞之能量分散至凹凸2b之形成以外而加工效率較差(2)噴射材料之損耗較劇烈，且不經濟等問題。此種問題於粒徑超過300μm之情形時變得顯著。

作為準備步驟(S10)，噴砂加工裝置10之控制部19獲取噴砂加工條件。控制部19基於操縱子之操作或記憶於記憶部之資訊而獲取噴砂加工條件。噴砂加工條件包括噴射壓力、噴射速度、噴嘴間距離、工件之掃描條件(速度、移送間距、掃描次數)等。噴射壓力例如為0.5~2.0MPa。噴射壓力越小，則慣性力越低。因此，於噴射壓力小於0.5MPa之情形時難以形成所需形狀之凹凸2b。噴射壓力越大，則慣性力越高。因此，因與母材2之碰撞而容易使噴射材料粉碎。其結果，產生(1)因碰撞之能量分散至凹凸2b之形成以外而加工效率較差(2)噴射材料之損耗較劇烈，且不經濟等問題。此種問題於噴射壓力超過2.0MPa之情形時變得顯著。控制部19藉由管理噴砂加工條件，而以微米級或奈米級精密地控制母材2之表面2a之凹凸2b之大小或深度、密度等。再者，噴砂加工條件亦可包含特定噴砂加工對象區域之條件。於該情形時，可進行選擇性之表面處理。

繼而，作為噴砂加工步驟(S12：表面處理步驟)，噴砂加工裝置10進行以下一系列處理。首先，將成為噴砂加工對象之母材2設置於處理室11內之加工台18上。其次，控制部19使未圖示之集塵機作動。集塵機基於控制部19之控制信號，對處理室11之內部進行減壓而設為負壓狀態。其次，噴射嘴12基於控制部19之控制信號，於噴射壓力0.5~2.0MPa之範圍，將噴射材料以壓縮空氣之固氣二相流之形式進行噴射。繼而，控制部19使加工台18作動，使母材2移動至固氣二相流之噴射流中(於圖4中為噴射嘴之下方)。圖9係噴砂加工之概念圖。如圖9所示，自噴射嘴12向母材2之表面2a之一部分區域2c噴射噴射材 料。此處，控制部19使加工台18繼續作動，使其以相對於母材2描繪預先設定有噴射流之軌跡作動。圖10係對噴砂加工之掃描進行說明之圖。如圖10所示，控制部19使加工台18隨著以移送間距P進行掃描之軌跡L動作。藉此，於母材2之表面形成所需之微米級或奈米級之凹凸2b。

藉由使用粒徑30~300μm之噴射材料，於噴射壓力0.5~2.0MPa之範圍進行噴砂加工，而於母材2之表面2a形成所需之微米級或奈米級之凹凸2b(例如，算術平均斜率RΔa及均方根斜率RΔq分別控制為0.17~0.50、0.27~0.60之凹凸2b)。於停止噴砂加工裝置10之作動之後，取出母材2，從而完成噴砂加工。

繼而，作為接合步驟(S14)，未圖示之成形機使用上述模具20進行成形。首先，將模具20開模，將經噴砂加工之母材2安裝於空間22，將模具20關模。然後，產生器將具有經設定之樹脂溫度之溶解之樹脂自樹脂注入口注入至模具20之內部。經注入之樹脂經由澆道24、流槽25及澆口26，而被填充於空間23。產生器係基於壓力感測器27之檢測結果而控制樹脂之填充壓力或射出率。產生器係基於溫度感測器28之檢測結果，以模具溫度成為設定值之方式進行控制。又，產生器係基於壓力感測器27之檢測結果，以於經設定之保持時間之期間，壓力成為設定值之方式進行控制。其後，產生器基於經設定之熱處理溫度及熱處理時間，而進行熱處理。其後，產生器將模具20開模，取出將母材2及樹脂構件3一體化之複合構件1。若接合步驟(S14)結束，則如圖8所示之流程圖結束。

如以上說明般，於本實施形態之製造方法中，於與樹脂構件3直接接合之母材2之表面2a形成有微米級或奈米級之凹凸2b。樹脂構件3進入微米級或奈米級之凹凸2b而硬化，藉此相比於毫米級之凹凸之情形產生較強之投錨效應。因此，本實施形態之製造方法能夠製造具有 優異之接合強度之複合構件1。

又，藉由噴砂加工，於母材2之表面2a形成微米級或奈米級之凹凸2b，藉此相比於用以接合構件之其他表面處理手法，能夠定量地控制接合面之表面構造，且能夠低成本且短時間地進行表面加工。

例如，作為其他表面處理手法，已知有化學蝕刻型及雷射加工型。化合蝕刻型係利用化學蝕刻於金屬構件之表面形成微細形狀，而進行嵌入成形，藉此將金屬構件與樹脂構件進行接合之手法。該手法於可進行一次性處理方面處理時間較短，但由於為濕式製程而必須進行廢液處理。又，該手法難以進行微細形狀之定量控制。雷射加工型係利用雷射加工於金屬構件之表面形成微細形狀，而進行嵌入成形，藉此將金屬構件與樹脂構件接合之手法。該手法為乾式製程，且能夠進行微細形狀之定量控制，但有雷射光源之成本較高，且處理時間變長之虞。相比於該等手法，利用噴砂加工之表面處理手法能夠定量地控制接合面之表面構造，且能夠實現低成本及短時間。

以上，對本實施形態進行了說明，但本發明並不限定於上述本實施形態，除了本實施形態以外，當然亦可於不脫離其主旨之範圍內進行各種變化而實施。

[母材、樹脂構件之變化例]

作為上述實施形態之母材2及樹脂構件3，示出板狀構件作為一例，但並不限定於形狀，可採用相互可接觸之所有形狀。上述實施形態之樹脂構件3與母材2之表面之一部分接觸，但亦可與母材2之表面整面接觸。

[射出成形之變化例]

射出成形並不限定於嵌入成形，亦可為注塑成形。

實施例

[母材2]

母材2係使用以下材料。

母材A：鋁板(JIS(Japanese Industrial Standards，日本工業標準)：A5052)

母材B：聚醯亞胺板

[噴砂加工步驟]

使用於上述實施形態中所說明之噴砂加工裝置10對母材2之表面進行噴砂加工。噴射材料係將包含氧化鋁之噴射材料、及包含玻璃之噴射材料加以混合而使用。噴射材料之粒徑為40~250μm。將作為利用噴砂加工之噴射材料之凹痕相對於加工區域之總面積佔據總面積的比率之噴射面積密度(Coverage)設為50%~100%，將噴射材料之粒逕自40~250μm之範圍，將噴射壓力自0.5~2.0MPa之範圍進行適當選擇而進行噴砂加工，而於母材2之表面形成Ra、Ry、Rz、RΔa、RΔq受控制之凹凸2b。

[接合步驟]

使用於上述實施形態中所說明之模具20，使樹脂構件3接合於母材2。樹脂構件3之材料係使用聚對苯二甲酸丁二酯樹脂(PBT：Toray股份有限公司製造：1101G-X54)。於填充時，將模具溫度設為140℃，將樹脂溫度設為270℃，將填充壓力設為60MPa，將射出率設為64.2cm³/s。於保持時，將保持壓力設為40MPa，將保持時間設為8s。於熱處理時，將熱處理溫度設為130℃，將熱處理時間設為2h。

[接合強度評價]

對於上述條件下製作之複合構件1之剪切強度(剪切應力)進行評價。評價裝置係使用如下評價裝置：為了可更準確地測定依據ISO 4587(1995)之剪切強度，而具有於測定時抑制於複合構件1產生之彎曲之構成。

圖11係剪切強度之評價裝置30之概略剖視圖。如圖11所示，評價 裝置30具備基台31、將母材2固持之母材固持部32、及將樹脂構件3固持之樹脂構件固持部33。母材固持部32及樹脂構件固持部33對向配置於基台31上。

母材固持部32於固持面32a與推壓構件32b之間將母材2固持。關於母材固持部32，其底部固定於基台31之固定部31a。樹脂構件固持部33於固持面33a與推壓構件33b之間將樹脂構件3固持。樹脂構件固持部33於其底部具有車輪33c，且可相對於母材固持部32沿遠近方向移動。樹脂構件固持部33與設置於基台31之馬達34之滾珠螺桿34a連接，控制相對於母材固持部32之遠近方向之移動。藉由使馬達34動作，於母材2與樹脂構件3之間使拉伸力發揮作用。拉伸力係藉由設置於基台31與母材固持部32之間之荷重元35進行檢測。

樹脂構件固持部33之固持面33a相比於母材固持部32之固持面32a，設為僅高出母材2之厚度。藉此，為了使拉伸力之作用軸與母材2與樹脂構件3之接合面一致，可對接合面施加剪切力。又，母材固持部32之固持面32a之大小大於母材2。藉由利用固持面32a支持母材2之整體而抑制彎曲之產生，可保持使拉伸力之作用軸與接合面一致之狀態。將測定結果示於表1。

實施例1係使用母材A，以Ra、Ry、Rz分別成為0.2~5.0μm、1.0~30.0μm、1.0~20.0μm之範圍之方式進行控制之一例，剪切應力為6.4MPa。提示有雖略低於實用之剪切應力(推斷為7MPa)，但藉由更精密地控制凹凸2b之參數，可獲得實用之剪切應力。

實施例2~23係使用母材A，以RΔa及RΔq分別成為0.17~0.50、0.20~0.60之範圍之方式進行控制之一例。可確認均大幅超過實用之剪切應力，樹脂良好地接合。

實施例24係作為將除了金屬以外之材料作為母材之情形之一 例，使用母材B，以RΔa及RΔq分別成為0.17~0.50、0.20~0.60之範圍之方式進行控制之一例。可確認均大幅超過實用之剪切應力，即便母材為除了金屬以外之材料樹脂亦良好地接合。

[產業上之可利用性]

本發明發現藉由於母材之表面形成微米級或奈米級之凹凸，能夠製造具有優異之接合強度之複合構件。該凹凸可藉由噴砂加工等而形成。利用噴砂加工之接合技術唯一滿足表面處理型異材直接接合所要求之最重要之3個要求(表面構造之定量控制、處理時間及處理成本、乾式製程)。又，噴砂加工由於可簡易地形成該凹凸，故而就環境或經濟之觀點而言較有利。因此，可熱切期待利用噴砂加工之接合技術大力發展直接接合技術，促進產業進步。

Claims (9)

1. 一種複合構件之製造方法，其係將母材與樹脂構件接合而成之複合構件之製造方法，其具備：表面處理步驟，其於上述母材之表面，形成微米級或奈米級之凹凸；及接合步驟，其將上述樹脂構件藉由射出成形直接接合於具有藉由上述表面處理步驟而形成之上述凹凸之上述母材的表面；且於上述表面處理步驟中形成有上述凹凸之上述母材之表面之算術平均斜率為0.17~0.50。
2. 一種複合構件之製造方法，其係將母材與樹脂構件接合而成之複合構件之製造方法，其具備：表面處理步驟，其於上述母材之表面，形成微米級或奈米級之凹凸；及接合步驟，其將上述樹脂構件藉由射出成形直接接合於具有藉由上述表面處理步驟而形成之上述凹凸之上述母材的表面；且於上述表面處理步驟中形成有上述凹凸之上述母材之表面之均方根斜率為0.27~0.60。
3. 如請求項1或2之複合構件之製造方法，其中上述表面處理步驟係藉由噴砂加工而形成上述凹凸之步驟。
4. 如請求項3之複合構件之製造方法，其中上述噴砂加工中之噴射壓力為0.5~2.0MPa。
5. 如請求項3之複合構件之製造方法，其中上述噴砂加工中之噴射材料之粒徑為30~300μm。
6. 如請求項1或2之複合構件之製造方法，其中上述母材之材料為金屬、玻璃、陶瓷或樹脂。
7. 一種複合構件，其具備：母材，其於其表面具有微米級或奈米級之凹凸；及樹脂構件，其直接接觸於上述母材之表面；且上述母材之表面之算術平均斜率為0.17~0.50。
8. 一種複合構件，其具備：母材，其於其表面具有微米級或奈米級之凹凸；及樹脂構件，其直接接觸於上述母材之表面；且上述母材之表面之均方根斜率為0.27~0.60。
9. 如請求項7或8之複合構件，其中上述母材之材料為金屬、玻璃、陶瓷或樹脂。