本發(fā)明涉及接合構造體以及接合構造體的制造方法。
背景技術:
以往,已知有將由不同材料構成的第一部件及第二部件接合而得的接合構造體(例如,參照專利文獻1)。
在專利文獻1中,公開有一種使金屬材料與樹脂等不同種類材料接合的技術。具體而言,通過在金屬材料的表面呈十字狀地實施激光掃描加工,而在該表面形成大量突起(凹凸部)。并且,在將不同種類材料接合于形成有該突起的金屬材料的情況下,不同種類材料進入凹狀部,由此發(fā)揮錨定效應(anchor effect),因此提高了金屬材料與不同種類材料的接合強度。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特許第4020957號公報
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
此處,如上所述,若在金屬材料的表面形成突起,則不同種類材料進入凹狀部,由此可提高相對于剪切方向(沿接合界面錯開的方向)的接合強度,但在剝離方向(相對于接合界面的垂直方向)上難以實現(xiàn)接合強度的提高。
本發(fā)明是為了解決所述課題而完成的,本發(fā)明的目的在于提供一種除了剪切方向以外在剝離方向上也可實現(xiàn)接合強度的提高的接合構造體以及接合構造體的制造方法。
用于解決課題的手段
本發(fā)明的接合構造體是將第一部件與第二部件接合而得的接合構造體,在第一部件的表面形成有具有開口的穿孔部,并且在第一部件的穿孔部中填充有第二部件。并且,穿孔部具有在深度方向上開口直徑從表面?zhèn)瘸虻撞吭龃蟮臄U徑部、及在深度方向上開口直徑從表面?zhèn)瘸虻撞繙p小的第一縮徑部,擴徑部形成在表面?zhèn)?,第一縮徑部形成在底部側。
通過以所述方式構成,擴徑部在穿孔部內(nèi)向內(nèi)側突出,因此在剝離方向上將擴徑部與填充于穿孔部中的第二部件卡合,由此可實現(xiàn)剝離方向的接合強度的提高。由此,除了剪切方向以外在剝離方向上也可實現(xiàn)接合強度的提高。
在所述接合構造體中,可具有在深度方向上開口直徑從表面?zhèn)瘸虻撞繙p小的第二縮徑部,且將第二縮徑部形成于比擴徑部靠表面?zhèn)鹊奈恢谩?/p>
在所述接合構造體中,可在第一部件的表面形成有多個穿孔部,且相鄰的穿孔部的間隔(中心間距離)為200μm以下。
在所述接合構造體中,穿孔部的表面的開口直徑可以是30μm~100μm。
在所述接合構造體中,穿孔部的深度可以是30μm~300μm。
在所述接合構造體中,第一部件可以是金屬、熱塑性樹脂、或熱固性樹脂。
在所述接合構造體中,第二部件可以是熱塑性樹脂、或熱固性樹脂。
在所述接合構造體中,可在穿孔部的開口的周圍設置有從表面朝上方隆起的隆起部。
在所述接合構造體中,穿孔部可以被形成為軸心相對于表面傾斜。
在所述接合構造體中,擴徑部及第一縮徑部可以被形成為相互連接,且在深度方向上形成有多組。
本發(fā)明的接合構造體的制造方法是將第一部件與第二部件接合而得的接合構造體的制造方法,其包括:在第一部件的表面形成具有開口的穿孔部的步驟;及在第一部件的穿孔部中填充第二部件并使其固化的步驟。穿孔部具有在深度方向上開口直徑從表面?zhèn)瘸虻撞吭龃蟮臄U徑部、及在深度方向上開口直徑從表面?zhèn)瘸虻撞繙p小的第一縮徑部,在表面?zhèn)刃纬蓴U徑部,在底部側形成第一縮徑部。
通過以所述方式構成,擴徑部在穿孔部內(nèi)向內(nèi)側突出,因此在剝離方向上將擴徑部與填充于穿孔部中的第二部件卡合,由此可實現(xiàn)剝離方向的接合強度的提高。由此,除了剪切方向以外在剝離方向上也可實現(xiàn)接合強度的提高。
在所述接合構造體的制造方法中,可設為如下:第一部件為金屬,通過在惰性氣體環(huán)境下或減壓環(huán)境下對第一部件的表面照射激光,形成穿孔部。
在所述接合構造體的制造方法中,也可設為如下:第一部件為金屬,第二部件為熱塑性樹脂或熱固性樹脂,且在惰性氣體環(huán)境下或減壓環(huán)境下將第二部件填充于第一部件的穿孔部中并使其固化。另外,減壓環(huán)境包括由大氣形成減壓環(huán)境的情況、及導入惰性氣體后形成減壓環(huán)境的情況。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的接合構造體以及接合構造體的制造方法,除了剪切方向以外在剝離方向上也可實現(xiàn)接合強度的提高。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的第一實施方式的接合構造體的剖面的示意圖。
圖2是表示圖1的接合構造體的在第一部件形成有穿孔部的狀態(tài)的示意圖。
圖3是表示第一實施方式的第一變形例的第一部件的示意圖。
圖4是表示第一實施方式的第二變形例的第一部件的示意圖。
圖5是表示第一實施方式的第三變形例的第一部件的示意圖。
圖6是表示第一實施方式的第四變形例的第一部件的示意圖。
圖7是表示實施例的接合構造體的第一部件的立體圖。
圖8是表示實施例的接合構造體的立體圖。
圖9是本發(fā)明的第二實施方式的接合構造體的剖面的示意圖。
圖10是表示圖9的接合構造體的在第一部件形成有穿孔部的狀態(tài)的示意圖。
圖11是表示第二實施方式的第一變形例的第一部件的示意圖。
圖12是表示第二實施方式的第二變形例的第一部件的示意圖。
圖13是表示第二實施方式的第三變形例的第一部件的示意圖。
圖14是表示第二實施方式的第四變形例的第一部件的示意圖。
圖15是用于說明本發(fā)明的第三實施方式的接合構造體的制造方法的圖,是表示于在第一部件形成穿孔部時從噴嘴噴射惰性氣體的例子的概略圖。
圖16是用于說明本發(fā)明的第三實施方式的接合構造體的制造方法的圖,是表示于在第一部件形成穿孔部時將第一部件配置于腔室內(nèi)并使該腔室成為惰性氣體環(huán)境的例子的概略圖。
圖17是用于說明本發(fā)明的第三實施方式的接合構造體的制造方法的圖,是表示于在第一部件形成穿孔部時將第一部件配置于腔室內(nèi)并使該腔室成為減壓環(huán)境的例子的概略圖。
圖18是用于說明本發(fā)明的第三實施方式的接合構造體的制造方法的圖,是表示在將第一部件與第二部件接合時從噴嘴噴射惰性氣體的例子的概略圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
(第一實施方式)
首先,參照圖1對本發(fā)明的第一實施方式的接合構造體100進行說明。
接合構造體100如圖1所示,是將由不同材料構成的第一部件10及第二部件20接合而得的。在第一部件10的表面13形成有具有開口的穿孔部11,且在該穿孔部11的內(nèi)周面形成有向內(nèi)側突出的突出部12。并且,在第一部件10的穿孔部11中填充并固化有第二部件20。另外,圖1是將第一部件10及第二部件20的接合界面放大進行示意性表示的圖,實際上設置有多個穿孔部11,但在圖1中僅示出一個。
第一部件10的材料為金屬、熱塑性樹脂、或熱固性樹脂,第二部件20的材料為熱塑性樹脂、或熱固性樹脂。
作為所述金屬的一例,可列舉:鐵系金屬、不銹鋼系金屬、銅系金屬、鋁系金屬、鎂系金屬、及該些金屬的合金。另外,可以是金屬成型體,也可以是鋅壓鑄件、鋁壓鑄件、粉末冶金等。
作為所述熱塑性樹脂的一例,可列舉:聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、丙烯腈-苯乙烯(Acrylonitrile-styrene,AS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile-butadiene-styrene,ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)、聚乙烯(Polyethylene,PE)、聚丙烯(Polypropylene,PP)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、改質(zhì)聚苯醚(modified-Polyphenyleneether,m-PPE)、聚酰胺6(Polyamide 6,PA6)、聚酰胺66(PA66)、聚縮醛(Polyacetal,POM)、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(Polybutylene terephthalate,PBT)、聚砜(Polysulfone,PSF)、聚芳酯(Polyarylate,PAR)、聚醚酰亞胺(Polyetherimide,PEI)、聚苯硫醚(Polyphenylenesulfide,PPS)、聚醚砜(Polyether sulfone,PES)、聚醚醚酮(Polyetheretherketone,PEEK)、聚酰胺酰亞胺(Polyamideimide,PAI)、液晶聚合物(Liquid crystal polymer,LCP)、聚偏二氯乙烯(Polyvinylidene chloride,PVDC)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)、聚氯三氟乙烯(Polychlorotrifluoroethylene,PCTFE)、及聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)。另外,也可以是熱塑性彈性體(Thermoplastic elastomer,TPE),作為TPE的一例,可列舉熱塑性烯烴(Thermoplastic olefin,TPO)(烯烴系)、熱塑性苯乙烯(Thermoplastic styrene,TPS)(苯乙烯系)、熱塑性酯(Thermoplastic polyester elastomer,TPEE)(酯系)、熱塑性胺基甲酸酯(Thermoplastic urethane,TPU)(胺基甲酸酯系)、熱塑性尼龍(Thermoplastic polyamide,TPA)(尼龍系)、及熱塑性氯乙烯(Polyvinyl chloride based thermoplastic,TPVC)(氯乙烯系)。
作為所述熱固性樹脂的一例,可列舉:環(huán)氧(Epoxy,EP)樹脂、聚胺基甲酸酯(Polyurethane,PUR)樹脂、脲甲醛(Urea-formaldehyde,UF)樹脂、三聚氰胺甲醛(Melamine formaldehyde,MF)樹脂、酚甲醛(Phenol formaldehyde,PF)樹脂、不飽和聚酯(Unsaturated polyester,UP)樹脂、及硅(Silicone,SI)樹脂。另外,也可以是纖維強化塑料(Fiber reinforced plastics,F(xiàn)RP)。
另外,也可在上述的熱塑性樹脂及熱固性樹脂中添加填充劑。作為填充劑的一例,可列舉無機系填充劑(玻璃纖維、無機鹽類等)、金屬系填充劑、有機系填充劑、及碳纖維等。
穿孔部11在俯視時為大致圓形的非貫通孔,在第一部件10的表面13形成有多個。穿孔部11的表面13的開口直徑R1優(yōu)選為30μm~100μm。這是因為,若開口直徑R1小于30μm,則存在第二部件20的填充性變差而錨定效應降低的情況。另一方面,原因在于:若開口直徑R1大于100μm,則存在每單位面積的穿孔部11的個數(shù)減少而錨定效應降低的情況,另外,變得難以形成突出部12。
另外,穿孔部11的深度優(yōu)選為30μm~300μm。這是因為,如果穿孔部11的深度小于30μm,則變得難以形成突出部12。另一方面,原因在于:如果穿孔部11的深度大于300μm,則由于開口直徑R1容易減小,因此第二部件20的填充性變差。另外,在穿孔部11中,深度相對于開口直徑R1的比率(深度/開口直徑R1)優(yōu)選為0.3~10,更優(yōu)選為0.6~3.7。
另外,穿孔部11的間隔(規(guī)定的穿孔部11的中心與相鄰于規(guī)定的穿孔部11的穿孔部11的中心的距離)優(yōu)選為200μm以下。這是因為,如果穿孔部11的間隔大于200μm,則存在每單位面積的穿孔部11的個數(shù)減少而錨定效應降低的情況。另外,作為穿孔部11的間隔的下限的一例,為穿孔部11重疊而不擠破的距離。即,相鄰的穿孔部11的間隔(中心間距離)優(yōu)選為穿孔部11的開口直徑R1以上。另外,優(yōu)選為穿孔部11的間隔相同。這是因為,如果穿孔部11間隔相等,則剪切方向的接合強度是各向同性的。
此處,第一實施方式的穿孔部11被形成為在深度方向(Z方向)上開口直徑從表面13側朝向底部113增大的擴徑部111、與在深度方向上開口直徑從表面13側朝向底部113減小的縮徑部112相互連接。擴徑部111被形成為呈曲線狀擴徑,縮徑部112被形成為呈曲線狀縮徑。另外,縮徑部112為本發(fā)明的“第一縮徑部”的一例。
此外,擴徑部111配置于表面13側,并且縮徑部112配置于底部113側。因此,在穿孔部11中,擴徑部111與縮徑部112的邊界部分的開口直徑(內(nèi)徑)R2最大,且開口直徑R1小于開口直徑R2。即,穿孔部11的深度方向上的擴徑部111的部分形成為突出部12。即,由擴徑部111形成突出部12。由此,突出部12的頂點配置于第一部件10的表面13側。該突出部12例如是在周向上的全長范圍內(nèi)形成的,且形成為環(huán)狀。
如上所述,通過在穿孔部11的內(nèi)周面形成向內(nèi)側突出的突出部12(擴徑部111),而將突出部12與填充于穿孔部11中的第二部件20在剝離方向(Z方向)上卡合,由此可實現(xiàn)剝離方向的接合強度的提高。由此,除了剪切方向以外在剝離方向上也可實現(xiàn)接合強度的提高。進而,在熱循環(huán)環(huán)境下,即便產(chǎn)生由第一部件10及第二部件20的線膨脹系數(shù)差引起的剝離應力,也可維持接合強度。即,可實現(xiàn)在熱循環(huán)環(huán)境下的耐久性的提高。
該穿孔部11例如通過照射激光而形成。作為激光的種類,就可進行脈沖振蕩的觀點而言,可選擇光纖激光、釔鋁石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)激光、釩酸釔(yttrium orthovanadate,YVO4)激光、半導體激光、二氧化碳激光、準分子激光,若考慮激光的波長,則優(yōu)選為光纖激光、YAG激光、YAG激光的二次諧波、YVO4激光、半導體激光。另外,激光的輸出是考慮激光的照射直徑、第一部件10的材料的種類、第一部件10的形狀(例如厚度)等而設定的。例如,激光的輸出上限優(yōu)選為40W。這是因為,若激光的輸出超過40W,則能量增大,難以形成具有突出部12的穿孔部11。
作為形成穿孔部11的裝置的一例,可列舉歐姆龍(OMRON)制造的光纖激光打標機MX-Z2000或MX-Z2050。關于該光纖激光打標機,可照射一個脈沖由多個子脈沖構成的激光。因此,容易使激光的能量集中于深度方向,故而適宜于形成穿孔部11。具體而言,若對第一部件10照射激光,則通過將第一部件10局部熔融而進行穿孔部11的形成。此時,由于激光由多個子脈沖構成,因此熔融后的第一部件10不易飛散,而容易堆積于穿孔部11的附近。并且,若進行穿孔部11的形成,則通過將熔融后的第一部件10堆積于穿孔部11的內(nèi)部而形成突出部12。另外,激光的照射方向例如是垂直于表面13的方向,穿孔部11的軸心相對于表面13而垂直。
另外,作為利用所述光纖激光打標機的加工條件,優(yōu)選為子脈沖的一個周期為15ns以下。這是因為,若子脈沖的一個周期超過15ns,則因?qū)釋е履芰孔兊萌菀讛U散,而變得難以形成具有突出部12的穿孔部11。另外,子脈沖的一個周期是照射一次子脈沖的時間、與該子脈沖的照射結束起至開始下一次子脈沖的照射為止的間隔的合計時間。
另外,作為利用所述光纖激光打標機的加工條件,優(yōu)選為一個脈沖的子脈沖數(shù)為2個以上且為50個以下。這是因為,若子脈沖數(shù)超過50個,則子脈沖每單位的輸出減小,而變得難以形成具有突出部12的穿孔部11。
此外,第二部件20接合于形成有穿孔部11的第一部件10的表面13。該第二部件20例如通過注塑成型、熱板熔敷、激光熔敷、澆鑄固化、超聲波熔敷、或振動熔敷而接合于第一部件10。由此,第二部件20在被填充于穿孔部11中的狀態(tài)下進行固化。
此種接合構造體100例如可應用于將樹脂蓋(省略圖示)接合于光電傳感器的金屬外殼(省略圖示)的情況。在該情況下,金屬外殼相當于第一部件10,樹脂蓋相當于第二部件20。
-接合構造體的制造方法-
繼而,參照圖1及圖2,對第一實施方式的接合構造體100的制造方法進行說明。
首先,在第一部件10的表面13形成穿孔部11,并且在該穿孔部11的內(nèi)周面形成突出部12。如圖2所示,該穿孔部11及突出部12例如通過照射一個脈沖由多個子脈沖構成的激光而形成。作為具體例,使用上述的光纖激光打標機MX-Z2000或MX-Z2050而形成。
然后,將第二部件20填充于第一部件10的穿孔部11中,并使該第二部件20固化。由此,將第一部件10及第二部件20接合,而形成接合構造體100(參照圖1)。另外,第二部件20例如是通過注塑成型、熱板熔敷、激光熔敷、澆鑄固化、超聲波熔敷、或振動熔敷而被接合的。
-第一部件的變形例-
繼而,參照圖3~圖6,對第一部件10的變形例進行說明。
圖3是表示第一實施方式的第一變形例的第一部件10a的示意圖。如圖3所示的第一部件10a那樣,也可在穿孔部11的開口的周圍形成有從表面13朝上方隆起的隆起部14。隆起部14被形成為包圍穿孔部11的周圍,形成為俯視時大致圓形。該隆起部14例如在照射一個脈沖由多個子脈沖構成的激光時,通過堆積熔融后的第一部件10a而形成。若以此種方式構成,則通過隆起部14也會產(chǎn)生錨定效應,因此可進一步提高接合強度。
圖4是表示第一實施方式的第二變形例的第一部件10b的示意圖。如圖4所示的第一部件10b那樣,也可以是,穿孔部11b的軸心被形成為相對于表面13傾斜。在穿孔部11b的內(nèi)周面形成有向內(nèi)側突出的突出部12b。該穿孔部11b例如是通過使激光的照射方向相對于表面13傾斜(45°以上且小于90°)的方式而形成的。由此,即便在形成穿孔部11b的區(qū)域的上方存在照射激光時的障礙物的情況下,也可形成穿孔部11b。
圖5是表示第一實施方式的第三變形例的第一部件10c的示意圖。如圖5所示的第一部件10c那樣,也可在穿孔部11c形成有多個突出部121c及突出部122c。即,也可形成為使擴徑部及縮徑部相互連接,并且在深度方向上形成多組該擴徑部及縮徑部。該穿孔部11c例如可變更激光的輸出條件,通過對相同部位照射激光而形成。若以此種方式構成,則穿孔部11c的表面積增大,并且形成多個突出部121c及突出部122c,由此可進一步提高接合強度。另外,在圖5中,突出部是121c及122c的兩個部位,但也可形成三個部位以上。
圖6是表示第一實施方式的第四變形例的第一部件10d的示意圖。如圖6所示的第一部件10d那樣,也可通過位置錯開的多次激光照射而形成一個穿孔部11d。即,也可使通過激光照射而形成的穿孔部的一部分重疊,由此形成一個穿孔部11d。在穿孔部11d的內(nèi)周面形成有向內(nèi)側突出的突出部12d。
另外,也可適當組合上述的第一變形例~第四變形例。
-實驗例-
繼而,參照圖7及圖8,對為了確認上述的第一實施方式的效果而進行的實驗例1及實驗例2進行說明。
[實驗例1]
在該實驗例1中,制作對應于第一實施方式的實施例1的接合構造體500(參照圖8)與比較例1的接合構造體,并對各接合構造體進行接合評價。另外,作為接合評價,對未進行熱沖擊試驗的接合構造體測量接合強度,并且對熱沖擊試驗后的接合構造體測量接合強度,基于該測量結果判定合格與否。將其結果示于表1。
[表1]
首先,對實施例1的接合構造體500的制作方法進行說明。
在實施例1的接合構造體500中,使用Al(A5052)作為第一部件501的材料。該第一部件501如圖7所示,形成為板狀,長度為100mm,寬度為29mm,厚度為3mm。
然后,對第一部件501的表面的規(guī)定區(qū)域R照射激光。該規(guī)定區(qū)域R是接合接合構造體500的面積,設為12.5mm×20mm。另外,該激光的照射使用歐姆龍制造的光纖激光打標機MX-Z2000進行。激光的照射條件如以下所述。
<激光照射條件>
激光:光纖激光(波長1062nm)
頻率:10kHz
輸出:3.0W
掃描速度:650mm/sec
掃描次數(shù):20次
照射間隔:65μm
子脈沖數(shù):20
另外,頻率是由多個(該例中為20個)子脈沖構成的脈沖的頻率。即,在該照射條件中,1秒內(nèi)移動650mm,并且以65μm的間隔照射1萬次激光(脈沖),該脈沖由20個子脈沖構成。另外,掃描次數(shù)是對相同部位反復照射激光的次數(shù)。
如上所述,通過照射一個脈沖由多個子脈沖構成的激光,而在第一部件501的表面的規(guī)定區(qū)域R形成穿孔部,并且在該穿孔部的表面?zhèn)刃纬赏怀霾?。即,如?所示,可獲得擴徑部與縮徑部的邊界部分的開口直徑R2(參照圖1)大于表面的開口直徑R1(參照圖1)的穿孔部。
然后,通過嵌件成型,將第二部件502接合于第一部件501的表面。在實施例1的接合構造體500中,使用PBT(溫泰克聚合物(WinTech Polymer)制造的DURANEX(注冊商標)3316)作為第二部件502的材料。另外,成型機是使用日本制鋼所制造的J35EL3。成型條件如以下所述。
<成型條件>
預干燥:120℃×5小時
模具溫度:120℃
氣缸溫度:270℃
保壓:100MPa
以所述方式制作實施例1的接合構造體500。另外,第二部件502形成為板狀,長度為100mm,寬度為25mm,厚度為3mm。
繼而,對比較例1的接合構造體的制作方法進行說明。
在比較例1的接合構造體中,作為第一部件及第二部件的材料,使用與實施例1相同的材料,并且成型條件也設為相同的設定。此外,在比較例1的接合構造體中,使用無脈沖控制功能的光纖激光形成穿孔部。即,通過照射一個脈沖不由多個子脈沖構成的激光形成穿孔部。因此,在比較例1的第一部件中形成研缽狀(圓錐狀)的穿孔部。即,如表1所示,在比較例1的第一部件中未形成自內(nèi)周面向內(nèi)側突出的突出部,未形成對應于實施例1的開口直徑R2的形狀。
然后,對實施例1的接合構造體500及比較例1的接合構造體進行接合評價。
另外,接合強度使用英斯特朗(Instron)制造的機電式萬能試驗機5900進行測量。具體而言,關于剪切方向是以拉伸速度5mm/min進行試驗,關于剝離方向(垂直方向)是以三點彎曲試驗方式的擠壓速度2mm/min進行試驗,以第二部件的斷裂或接合界面的斷裂結束試驗。并且采用該試驗中的最大強度作為接合強度。
另外,熱沖擊試驗是使用愛斯佩克(ESPEC)制造的冷熱沖擊裝置TSD-100進行的。具體而言,反復進行100次-40℃下30分鐘的低溫曝露與85℃下30分鐘的高溫曝露。
此外,為了判斷在熱循環(huán)環(huán)境下的可靠性,而按照以下的基準進行合格與否的判斷。
合格(○):“熱沖擊試驗后的接合強度”/“熱沖擊試驗前的接合強度”≥90%
不合格(×):“熱沖擊試驗后的接合強度”/“熱沖擊試驗前的接合強度”<90%
如上述的表1所示,在熱沖擊試驗前,實施例1的接合構造體500的剪切方向及剝離方向的接合強度高于比較例1的接合構造體。由此,可知如實施例1的接合構造體500那樣,通過在穿孔部的內(nèi)周面形成突出部,提高了接合強度。另外,在熱沖擊試驗后,實施例1的接合構造體500的剪切方向及剝離方向的接合強度也高于比較例1的接合構造體。
進而,可知在實施例1的接合構造體500中,在熱沖擊試驗后也可將熱沖擊試驗前的接合強度維持90%以上。相對于此,在比較例1的接合構造體中,在熱沖擊試驗后接合強度大幅降低。因此,如實施例1的接合構造體500那樣,通過在穿孔部的內(nèi)周面形成突出部,可實現(xiàn)在熱循環(huán)環(huán)境下的耐久性的提高。
[實驗例2]
在該實驗例2中,制作對應于第一實施方式的實施例2的接合構造體與比較例2的接合構造體,并對各接合構造體進行接合評價。另外,接合評價是以與實驗例1相同的方式進行。將其結果示于表2。
[表2]
在該實驗例2中,變更第一部件的材料與激光照射條件而區(qū)別于實驗例1。具體而言,在實施例2的接合構造體中,使用PPS(寶理(Polyplastics)制造的FORTRON(注冊商標)1140)作為第一部件的材料。另外,將激光照射條件設為如以下所述。
<激光照射條件>
激光:光纖激光(波長1062nm)
頻率:10kHz
輸出:1.1W
掃描速度:650mm/sec
掃描次數(shù):3次
照射間隔:65μm
子脈沖數(shù):3
如上述的表2所示,在熱沖擊試驗前,實施例2的接合構造體的剪切方向及剝離方向的接合強度高于比較例2的接合構造體。進而,可知在實施例2的接合構造體中,在熱沖擊試驗后也可將熱沖擊試驗前的接合強度維持90%以上。即,可知在實驗例2中,可獲得與實驗例1同樣的結果。即,即便在使用作為樹脂的PPS作為第一部件的材料的情況下,通過形成具有突出部的穿孔部,也可實現(xiàn)接合強度的提高,并且可實現(xiàn)在熱循環(huán)環(huán)境下的耐久性的提高。
(第二實施方式)
繼而,參照圖9,對本發(fā)明的第二實施方式的接合構造體200進行說明。
接合構造體200如圖9所示,是將由不同材料構成的第一部件30及第二部件20接合而得的。在第一部件30的表面33形成有具有開口的穿孔部31,且在該穿孔部31的內(nèi)周面形成有向內(nèi)側突出的突出部32。并且,在第一部件30的穿孔部31中填充并固化有第二部件20。
第二實施方式的穿孔部31被形成為在深度方向(Z方向)上開口直徑從表面33側朝向底部314減小的縮徑部311、在深度方向上開口直徑從表面33側朝向底部314增大的擴徑部312、及在深度方向上開口直徑從表面33側朝向底部314減小的縮徑部313相互連接??s徑部311被形成為呈直線狀縮徑,擴徑部312被形成為呈曲線狀擴徑,縮徑部313被形成為呈曲線狀縮徑。另外,縮徑部311為本發(fā)明的“第二縮徑部”的一例,縮徑部313為本發(fā)明的“第一縮徑部”的一例。
此外,從表面33側朝向底部314側依次配置有縮徑部311、擴徑部312及縮徑部313。即,將縮徑部311配置于比擴徑部312靠表面33側的位置。因此,在穿孔部31中,縮徑部311與擴徑部312的邊界部分的開口直徑(內(nèi)徑)R4小于表面33的開口直徑R3、及擴徑部312與縮徑部313的邊界部分的開口直徑R5。即,穿孔部31的深度方向上的縮徑部311及擴徑部312的部分被形成為突出部32。即,由縮徑部311及擴徑部312形成突出部32。由此,將突出部32的頂點配置于進入底部314側的位置。該突出部32例如是在周向上的全長范圍內(nèi)形成的,且形成為環(huán)狀。
另外,第一部件30的其它構成與上述的第一部件10相同。
如上所述,通過在穿孔部31的內(nèi)周面形成向內(nèi)側突出的突出部32(擴徑部312),而將突出部32與填充于穿孔部31中的第二部件20在剝離方向(Z方向)上卡合,由此可實現(xiàn)剝離方向的接合強度的提高。由此,除了剪切方向以外在剝離方向上也可實現(xiàn)接合強度的提高。進而,在熱循環(huán)環(huán)境下,即便產(chǎn)生由第一部件30及第二部件20的線膨脹系數(shù)差引起的剝離應力,也可維持接合強度。即,可實現(xiàn)在熱循環(huán)環(huán)境下的耐久性的提高。
-接合構造體的制造方法-
繼而,參照圖9及圖10,對第二實施方式的接合構造體200的制造方法進行說明。
首先,在第一部件30的表面33形成穿孔部31,并且在該穿孔部31的內(nèi)周面形成突出部32。該穿孔部31及突出部32例如是如圖10所示,通過照射一個脈沖由多個子脈沖構成的激光而形成的。作為具體例,使用上述的光纖激光打標機MX-Z2000或MX-Z2050而形成。另外,在第二實施方式中,與第一實施方式不同,將突出部32配置于進入底部314側的位置,此種不同例如由第一部件30的材料或激光照射條件等的不同所引起。
然后,將第二部件20填充于第一部件30的穿孔部31中,并使該第二部件20固化。由此,將第一部件30及第二部件20接合,而形成接合構造體200(參照圖9)。另外,第二部件20例如是通過注塑成型、熱板熔敷、激光熔敷、澆鑄固化、超聲波熔敷、或振動熔敷而被接合的。
-第一部件的變形例-
繼而,參照圖11~圖14,對第一部件30的變形例進行說明。
圖11是表示第二實施方式的第一變形例的第一部件30a的示意圖。如圖11所示的第一部件30a那樣,也可在穿孔部31的開口的周圍形成有從表面33朝上方隆起的隆起部34。隆起部34被形成為包圍穿孔部31的周圍,形成為俯視時大致圓形。該隆起部34例如在照射一個脈沖由多個子脈沖構成的激光時,通過堆積熔融后的第一部件30a而形成。若以此種方式構成,則通過隆起部34也會產(chǎn)生錨定效應,因此可進一步提高接合強度。
圖12是表示第二實施方式的第二變形例的第一部件30b的示意圖。如圖12所示的第一部件30b那樣,也可以是,穿孔部31b的軸心被形成為相對于表面33傾斜。在穿孔部31b的內(nèi)周面形成有向內(nèi)側突出的突出部32b。該穿孔部31b例如是通過使激光的照射方向相對于表面33傾斜(45°以上且小于90°)的方式而形成。由此,即便在形成穿孔部31b的區(qū)域的上方存在照射激光時的障礙物的情況下,也可形成穿孔部31b。
圖13是表示第二實施方式的第三變形例的第一部件30c的示意圖。如圖13所示的第一部件30c那樣,也可在穿孔部31c形成多個突出部321c及突出部322c。即,也可使擴徑部及縮徑部形成為相互連接,并且在深度方向上形成多組該擴徑部及縮徑部。該穿孔部31c例如可變更激光的輸出條件,通過對相同部位照射激光而形成。若以此種方式構成,則穿孔部31c的表面積增大,并且形成多個突出部321c及突出部322c,由此可進一步提高接合強度。另外,在圖13中,突出部是321c及322c的兩個部位,但也可形成三個部位以上。
圖14是表示第二實施方式的第四變形例的第一部件30d的示意圖。如圖14所示的第一部件30d那樣,也可通過位置錯開的多次激光照射而形成一個穿孔部31d。即,也可使通過激光照射而形成的穿孔部的一部分重疊,由此形成一個穿孔部31d。在穿孔部31d的內(nèi)周面形成有向內(nèi)側突出的突出部32d。
另外,也可適當組合上述的第一變形例~第四變形例。
-實驗例-
繼而,對為了確認上述的第二實施方式的效果而進行的實驗例3進行說明。
在該實驗例3中,制作對應于第二實施方式的實施例3的接合構造體與比較例3的接合構造體,并對各接合構造體進行接合評價。另外,接合評價是以與實驗例1相同的方式進行。將其結果示于表3。
[表3]
在該實驗例3中,變更第一部件的材料與激光照射條件而區(qū)別于實驗例1。具體而言,在實施例3的接合構造體中,使用SUS304作為第一部件的材料。另外,將激光照射條件設為如以下所述。
<激光照射條件>
激光:光纖激光(波長1062nm)
頻率:10kHz
輸出:3.8W
掃描速度:650mm/sec
掃描次數(shù):20次
照射間隔:65μm
子脈沖數(shù):20
在實施例3的接合構造體中,通過照射一個脈沖由多個子脈沖構成的激光,在第一部件的表面形成穿孔部,并且在從該穿孔部的表面進入的位置形成突出部。即,如表3所示,開口直徑R4(參照圖9)小于表面的開口直徑R3(參照圖9)及開口直徑R5(參照圖9)。另外,在比較例3的第一部件中形成研缽狀(圓錐狀)的穿孔部,而未形成對應于實施例3的開口直徑R4及開口直徑R5的形狀。
如上述的表3所示,在熱沖擊試驗前,實施例3的接合構造體的剪切方向及剝離方向的接合強度高于比較例3的接合構造體。進而,可知在實施例3的接合構造體中,在熱沖擊試驗后也可將熱沖擊試驗前的接合強度維持90%以上。即,可知在實驗例3中,可獲得與實驗例1同樣的結果。即,即便將突出部配置于進入底部側的位置,也可實現(xiàn)接合強度的提高,并且可實現(xiàn)在熱循環(huán)環(huán)境下的耐久性的提高。
-關于穿孔部的間隔-
繼而,對為了確認相鄰的穿孔部的間隔(中心間距離)的優(yōu)選范圍而進行的實驗例3-1進行說明。
在該實驗例3-1中,制作實施例3-1~實施例3-3的接合構造體與參考例3-1及參考例3-2的接合構造體,并對各接合構造體進行接合評價。另外,接合評價是以與實驗例1相同的方式進行。將其結果示于表4。
[表4]
在該實驗例3-1中,在將頻率設為恒定(10kHz)的狀態(tài)下,通過變更掃描速度,而變更各接合構造體中的激光的照射間隔。另外,在實施例3-1~實施例3-3及參考例3-2中,激光的照射間隔為穿孔部的間隔(中心間距離),但在參考例3-1中,激光的照射間隔短,穿孔部被重疊而成為槽狀。如表4所示,實施例3-1的穿孔部間隔為54μm,實施例3-2的穿孔部間隔為65μm,實施例3-3的穿孔部間隔為200μm,參考例3-2的穿孔部間隔為250μm。另外,在各接合構造體中共同的激光照射條件如以下所述。
<激光照射條件>
激光:光纖激光(波長1062nm)
頻率:10kHz
輸出:3.8W
掃描次數(shù):20次
子脈沖數(shù):20
如上述的表4所示,在實施例3-1~實施例3-3的接合構造體中,在熱沖擊試驗后也可將熱沖擊試驗前的接合強度維持90%以上。相對于此,在參考例3-1及參考例3-2中,熱沖擊試驗后的接合強度保持率低于90%。因此,相鄰的穿孔部的間隔優(yōu)選為重疊而不擠破的距離,且為200μm以下。另外,在實施例3-3的接合構造體中,由于穿孔部個數(shù)少于實施例3-1及實施例3-2,因此接合強度本身變低,但可確保在熱循環(huán)環(huán)境下的耐久性。
-關于穿孔部的表面的開口直徑-
繼而,對為了確認穿孔部的表面的開口直徑R3的優(yōu)選范圍而進行的實驗例3-2進行說明。
在該實驗例3-2中,制作實施例3-4~實施例3-6的接合構造體與參考例3-3及參考例3-4的接合構造體,并對各接合構造體進行接合評價。另外,接合評價是以與實驗例1相同的方式進行。將其結果示于表5。
[表5]
在該實驗例3-2中,通過變更激光的照射條件,而變更各接合構造體中的穿孔部的表面的開口直徑R3。另外,在參考例3-4中形成有研缽狀的穿孔部。如表5所示,實施例3-4的開口直徑R3為30μm,實施例3-5的開口直徑R3為58μm,實施例3-6的開口直徑R3為100μm。另一方面,參考例3-3的開口直徑R3為28μm,參考例3-4的開口直徑R3為120μm。另外,在各接合構造體中共同的激光照射條件如以下所述。
<激光照射條件>
激光:光纖激光(波長1062nm)
頻率:10kHz
輸出:3.8W
掃描速度:1200mm/sec
照射間隔:120μm
如上述的表5所示,在實施例3-4~實施例3-6的接合構造體中,在熱沖擊試驗后也可將熱沖擊試驗前的接合強度維持90%以上。相對于此,在參考例3-3及參考例3-4中,熱沖擊試驗后的接合強度保持率低于90%。因此,穿孔部的表面的開口直徑R3優(yōu)選為30μm~100μm。另外,在實施例3-4~實施例3-6的接合構造體中,由于穿孔部個數(shù)少于上述的實施例3-1及實施例3-2,因此接合強度本身變低,但可確保在熱循環(huán)環(huán)境下的耐久性。
-關于穿孔部的深度-
繼而,對為了確認穿孔部的深度的優(yōu)選范圍而進行的實驗例3-3進行說明。
在該實驗例3-3中,制作實施例3-7~實施例3-9的接合構造體與參考例3-5及參考例3-6的接合構造體,并對各接合構造體進行接合評價。另外,接合評價是以與實驗例1相同的方式進行。將其結果示于表6。
[表6]
在該實驗例3-3中,通過變更激光的照射條件,而變更各接合構造體中的穿孔部的深度。另外,在參考例3-5中形成有研缽狀的穿孔部。如表6所示,實施例3-7的深度為30μm,實施例3-8的深度為60μm,實施例3-9的深度為300μm。另一方面,參考例3-5的深度為24μm,參考例3-6的深度為340μm。另外,在各接合構造體中共同的激光照射條件如以下所述。
<激光照射條件>
激光:光纖激光(波長1062nm)
頻率:10kHz
輸出:3.8W
掃描速度:650mm/sec
照射間隔:65μm
如上述的表6所示,在實施例3-7~實施例3-9的接合構造體中,在熱沖擊試驗后也可將熱沖擊試驗前的接合強度維持90%以上。相對于此,在參考例3-5及參考例3-6中,熱沖擊試驗后的接合強度保持率低于90%。因此,穿孔部11的深度優(yōu)選為30μm~300μm。
(第三實施方式)
繼而,對本發(fā)明的第三實施方式的接合構造體進行說明。在該第三實施方式中,在進行形成穿孔部時、與將第一部件及第二部件接合時的至少任一者時,設為惰性氣體環(huán)境或減壓環(huán)境。
在第三實施方式的接合構造體中,第一部件為金屬,第二部件為對激光具有透過性的熱塑性樹脂或熱固性樹脂。另外,第三實施方式的接合構造體的其它構成與上述的第一實施方式或第二實施方式相同。
-接合構造體的制造方法-
繼而,參照圖15~圖18,對第三實施方式的接合構造體的制造方法進行說明。
在第三實施方式中,是在惰性氣體環(huán)境下或減壓環(huán)境下進行如下步驟:通過對由金屬構成的第一部件的表面照射激光而在第一部件的表面形成穿孔部。若以此種方式構成,則由于可抑制由激光的照射引起的第一部件表面上的過度的氧化膜的形成,因此可進一步提高在熱循環(huán)環(huán)境下的耐久性。
例如,如圖15所示,在從激光打標機的激光頭50對金屬制的第一部件40的穿孔部形成區(qū)域Ra照射激光L1時,通過從噴嘴51向該穿孔部形成區(qū)域Ra噴射惰性氣體G,而在惰性氣體環(huán)境下在第一部件40形成穿孔部(省略圖示)。作為惰性氣體G的一例,可列舉氮氣、二氧化碳氣體(CO2)、氬氣、氦氣等。另外,惰性氣體G的噴射量例如為2L/分鐘。
另外,也可以構成為可調(diào)節(jié)從噴嘴51噴射的惰性氣體G的溫度。這是因為,在惰性氣體G的噴射量多(例如,50L/分鐘)時,存在第一部件40的表面被冷卻,而利用激光L1的加工特性降低的可能,但通過調(diào)整惰性氣體G的溫度,抑制了噴射量多的情況下的加工特性的降低。
另外,也可如圖16所示,將金屬制的第一部件40配置于腔室52內(nèi),將該腔室52內(nèi)設為惰性氣體環(huán)境,而從激光打標機的激光頭50對第一部件40的穿孔部形成區(qū)域Ra照射激光L1。另外,腔室52例如是透明的丙烯酸制的密封容器,設置有惰性氣體的導入口(省略圖示)及排出口(省略圖示)。在該情況下,由于惰性氣體不會噴附在第一部件40的表面,因此不會發(fā)生由冷卻引起的加工特性的降低。
另外,也可如圖17所示,將金屬制的第一部件40及激光打標機的激光頭50配置于腔室53內(nèi),通過真空泵54將該腔室53內(nèi)設為減壓環(huán)境,而從激光頭50對第一部件40的穿孔部形成區(qū)域Ra照射激光L1。減壓條件例如為500mm/Hg(666.6hPa)以下。另外,可由大氣形成減壓環(huán)境,也可在腔室53內(nèi)填充惰性氣體后形成減壓環(huán)境。在填充惰性氣體后進行減壓的情況下,可進一步抑制第一部件40的氧化。另外,腔室53例如是具有耐壓性的密封容器。
另外,激光L1的一個脈沖由多個子脈沖構成,例如使用上述的光纖激光打標機MX-Z2000或MX-Z2050而照射。因此,與上述第一實施方式及第二實施方式同樣地,在第一部件40上形成穿孔部,并且在該穿孔部的內(nèi)周面形成突出部(省略圖示)。
另外,在第三實施方式中,通過將第一部件與第二部件層疊,并從第二部件側向第一部件的表面照射激光,而在惰性氣體環(huán)境下或減壓環(huán)境下進行將第一部件與第二部件接合的步驟。若以此種方式構成,則由于可抑制由激光的照射引起的第一部件表面上的過度的氧化膜的形成,因此可進一步提高在熱循環(huán)環(huán)境下的耐久性。
例如,如圖18所示,在從第二部件41側向第一部件40的表面照射接合用的激光L2時,通過從噴嘴55向第一部件40與第二部件41的接觸界面F噴射惰性氣體G,而在惰性氣體環(huán)境下將第一部件40與第二部件41接合。具體而言,將第二部件41填充于第一部件40的穿孔部中,然后將第二部件41固化。另外,在圖18中,將形成于第一部件40與第二部件41的接觸界面F的微小的間隙示意性放大而示出。
另外,接合用的激光L2例如為半導體激光。另外,也可不向第一部件40與第二部件41的接觸界面F噴附惰性氣體G,而是在惰性氣體環(huán)境下或減壓環(huán)境下的腔室內(nèi)通過激光L2將第一部件40與第二部件41接合。
此處,如上所述,可在形成穿孔部時、與將第一部件及第二部件接合時的兩種情況下設為惰性氣體環(huán)境或減壓環(huán)境,也可在形成穿孔部時、與將第一部件及第二部件接合時的任一情況下設為惰性氣體環(huán)境或減壓環(huán)境。另外,在形成穿孔部時,第一部件的溫度高于將第一部件及第二部件接合時的溫度。因此,在形成穿孔部時,由設為惰性氣體環(huán)境或減壓環(huán)境獲得的氧化膜的抑制效果大于將第一部件及第二部件接合時的抑制效果。
-實驗例-
繼而,對為了確認上述的第三實施方式的效果而進行的實驗例4進行說明。
在該實驗例4中,制作基準例的接合構造體與實施例4~實施例11的接合構造體,并對該些接合構造體測量熱沖擊試驗耐性。然后,將其結果示于表7。另外,實施例4~實施例11的接合構造體對應于第三實施方式者,相對于此,基準例的接合構造體并不與第三實施方式相對應。另外,實施例4~實施例11及基準例對應于第一實施方式或第二實施方式,如下文所述那樣,在第一部件形成有穿孔部,并且在該穿孔部的內(nèi)周面形成有突出部。
[表7]
首先,對基準例的接合構造體的制作方法進行說明。
在基準例的接合構造體中,使用精煉銅(C1100)作為第一部件的材料。該第一部件形成為板狀,長度為100mm,寬度為29mm,厚度為0.5mm。
然后,向第一部件的表面的規(guī)定區(qū)域照射加工用的激光。該規(guī)定區(qū)域是接合接合構造體的面積,設為12.5mm×20mm。另外,該激光的照射是使用歐姆龍制造的光纖激光打標機MX-Z2000進行的。加工用的激光的照射條件如以下所述。此處,在基準例中,在大氣環(huán)境下進行加工用的激光照射。即,在不進行惰性氣體的噴附或減壓的狀態(tài)下進行激光的照射。
<加工用的激光照射條件>
激光:光纖激光(波長1062nm)
頻率:10kHz
輸出:3.8W
掃描速度:650mm/sec
掃描次數(shù):40次
照射間隔:65μm
子脈沖數(shù):20
如上所述,通過照射一個脈沖由多個子脈沖構成的激光,在第一部件的表面的規(guī)定區(qū)域形成穿孔部,并且在該穿孔部的內(nèi)周面形成突出部。
然后,將第二部件層疊于第一部件的規(guī)定區(qū)域。使用PMMA(三菱麗陽(Mitsubishi Rayon)制造的ACRYLITE(注冊商標))作為該第二部件的材料。第二部件形成為板狀,長度為100mm,寬度為25mm,厚度為3mm。
然后,從第二部件側向第一部件的規(guī)定區(qū)域照射接合用的激光。接合用的激光的照射條件如以下所述。此處,在基準例中,是在大氣環(huán)境下進行接合用的激光照射。
<接合用的激光照射條件>
激光:半導體激光(波長808nm)
振蕩模式:連續(xù)振蕩
輸出:30W
焦點直徑:4mm
掃描速度:1mm/sec
緊貼壓力:0.6MPa
通過該激光的照射,對第一部件進行加熱,通過該熱將第二部件熔融。然后,將熔融后的第二部件填充于穿孔部中后,將第二部件固化。由此,將第一部件與第二部件接合。
以所述方式制作基準例的接合構造體。
繼而,對實施例4~實施例11的接合構造體的制作方法進行說明。
在實施例4中,如上述的表7所示,在照射加工用的激光時,向第一部件的規(guī)定區(qū)域噴射惰性氣體。使用氮氣作為惰性氣體,并將其流量設為2L/分鐘。即,在惰性氣體環(huán)境下在第一部件形成穿孔部。另外,實施例4的其它方面與基準例相同。
在實施例5中,在減壓環(huán)境下照射加工用的激光。即,在減壓環(huán)境下在第一部件形成穿孔部。另外,實施例5的其它方面與基準例相同。
在實施例6中,在照射接合用的激光時,向第一部件及第二部件的接觸界面噴射惰性氣體(氮氣)。即,在惰性氣體環(huán)境下將第一部件及第二部件接合。另外,實施例6的其它方面與基準例相同。
在實施例7中,在減壓環(huán)境下照射接合用的激光。即,在減壓環(huán)境下將第一部件及第二部件接合。另外,實施例7的其它方面與基準例相同。
在實施例8中,在惰性氣體環(huán)境下在第一部件形成穿孔部,并且在惰性氣體環(huán)境下將第一部件及第二部件接合。另外,實施例8的其它方面與基準例相同。
在實施例9中,在惰性氣體環(huán)境下在第一部件形成穿孔部,并且在減壓環(huán)境下將第一部件及第二部件接合。另外,實施例9的其它方面與基準例相同。
在實施例10中,在減壓環(huán)境下在第一部件形成穿孔部,并且在惰性氣體環(huán)境下將第一部件及第二部件接合。另外,實施例10的其它方面與基準例相同。
在實施例11中,在減壓環(huán)境下在第一部件形成穿孔部,并且在減壓環(huán)境下將第一部件及第二部件接合。另外,實施例11的其它方面與基準例相同。
然后,對實施例4~實施例11及基準例的接合構造體對熱沖擊試驗的耐久性進行評價。該熱沖擊試驗是使用愛斯佩克(ESPEC)制造的冷熱沖擊裝置TSD-100進行的。具體而言,以-40℃下30分鐘的低溫曝露與85℃下30分鐘的高溫曝露作為一個循環(huán),將該循環(huán)反復進行。然后,在100、250、500、750、1000及1500個循環(huán)的時間點確認在各接合構造體中接合界面是否剝離。
如上述的表7所示,在基準例的接合構造體中,在500個循環(huán)的時間點接合界面剝離,且在250個循環(huán)前未產(chǎn)生剝離。即,在基準例中,至少在250個循環(huán)前具有對熱沖擊試驗的耐性。
相對于此,在實施例5~實施例7及實施例11中,至少在500個循環(huán)前具有對熱沖擊試驗的耐性。另外,在實施例4、實施例9及實施例10中,至少在750個循環(huán)前具有對熱沖擊試驗的耐性。另外,在實施例8中,至少在1000個循環(huán)前具有對熱沖擊試驗的耐性。
因此,在實施例4~實施例11中,與基準例相比,可提高對熱沖擊試驗的耐性。認為這是因為,通過在加工時及接合時的至少一種情況下設為惰性氣體環(huán)境或減壓環(huán)境,可抑制形成于第一部件的表面的氧化膜。
另外,根據(jù)實施例4及實施例6的結果,在將加工時或接合時的任一者設為惰性氣體環(huán)境的情況下,在加工時設為惰性氣體環(huán)境的情況對熱沖擊試驗的耐性變高。另外,根據(jù)實施例4及實施例5的結果、與實施例8及實施例11的結果,相較于減壓環(huán)境,設為惰性氣體環(huán)境的情況對熱沖擊試驗的耐性變高。
(其它實施方式)
另外,此次公開的實施方式在所有方面均為例示,并非成為限定性解釋的根據(jù)。因此,本發(fā)明的技術范圍并不僅由上述的實施方式解釋,而是基于權利要求的記載而劃定。另外,在本發(fā)明的技術范圍中,包括與權利要求相同的含義及范圍內(nèi)的全部變更。
例如,在第一實施方式中,表面13可平坦,也可彎曲。另外,第二實施方式也為同樣。
另外,在第一實施方式中,示出了擴徑部111與縮徑部112被形成為相互連接的例子,但并不限于此,也可在擴徑部與縮徑部之間形成沿深度方向筆直延伸的部分。另外,第二實施方式也為同樣。
另外,在第三實施方式中,示出了通過照射接合用的激光L2將第一部件40與第二部件41接合的例子,但并不限于此,也可通過熱壓成型將第一部件與第二部件接合。在該情況下,可在熱壓成型時從噴嘴向第一部件與第二部件的接合界面噴附惰性氣體,也可在惰性氣體環(huán)境下或減壓環(huán)境下的腔室內(nèi)進行熱壓成型。另外,也可通過嵌件成型將第一部件與第二部件接合。在該情況下,也可在將第一部件配置于模具上后,在合模(mold closing)為止的期間噴附惰性氣體。另外,在進行熱壓成型及嵌件成型的情況下,第二部件對于激光可不具有透過性。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明可用于接合由不同材料構成的第一部件及第二部件而得的接合構造體及其制造方法。
標號說明
10、10a、10b、10c、10d、40:第一部件
11、11b、11c、11d:穿孔部
12、12b、121c、122c、12d:突出部
13:表面
14:隆起部
20、41:第二部件
30、30a、30b、30c、30d:第一部件
31、31b、31c、31d:穿孔部
32、32b、321c、322c、32d:突出部
33:表面
34:隆起部
100:接合構造體
111:擴徑部
112:縮徑部(第一縮徑部)
113:底部
200:接合構造體
311:縮徑部(第二縮徑部)
312:擴徑部
313:縮徑部(第一縮徑部)
314:底部