用于激光直接成型技術混合材料的利用方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于激光直接成型技術混合材料的利用方法，步驟如下：（1）將用于激光直接成型技術混合材料的二次料放入粉碎機粉碎成細小顆粒狀；（2）將粉碎好的二次料按不大于30%的比例混合添加到原料中；（3）將混有不大于30%二次料的材料放置于注射機內注射成塑料成品；（4）利用激光直接成型技術在塑料成品制作天線。本發明將不大于30%的二次料混入原料注射成的塑料成品的機械特質數據穩定性良好，天線化學鍍時的起鍍時間與全部為原料時注射成的塑料成品相差不大，天線質量與全部為原料時注射成的塑料成品上化學鍍形成的天線質量相當，從而實現將二次料重新利用，以降低生產成本和管理成本。
【專利說明】用于激光直接成型技術混合材料的利用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種混合材料，尤其涉及一種用于激光直接成型技術混合材料的利用方法。
【背景技術】
[0002]激光直接成型技術(Laser Direct Structuring,LDS)可應用在手機天線、汽車用電子電路、提款機外殼及醫療級助聽器。目前最常見的是用于制造手機天線，普通的手機天線都被安裝在手機的主板上或是將手機天線的金屬片以塑膠熱融方式固定在手機背殼或是將金屬片直接貼在手機背殼上。激光直接成型技術利用計算機按照導電圖形的軌跡控制激光的運動，將激光投照到模塑成型的三維塑料器件上，在幾秒鐘的時間內，活化出電路圖案，簡單的說(對于手機天線設計與生產)，在成型的塑料支架上，利用激光鐳射技術直接在支架上化學鍍形成金屬天線圖案。激光直接成型技術，可以直接將手機天線鐳射在手機外殼上不僅避免手機內部元器的干擾，保證了手機天線的信號，更縮小了手機體積。激光直接成型技術的工藝流程如下:1.將用于激光直接成型技術的原材料注塑成型。2.激光活化，該步驟經過激光光束活化，通過添加特殊化學劑激光活化使物體產生物理化學反應形成金屬核，除了活化并形成粗糙的表面，使銅在金屬化過程中能在塑料上扎根。3.金屬化，將塑料產品置于用于化學鍍的藥水進行化學鍍從而在激光活化區形成手機天線。
[0003]但用于激光直接成型技術混合材料的原材料價格昂貴，注射成塑件產品后的料頭和邊角料即二次料，并無價值，如果將其直接扔掉會造成嚴重的浪費，同時也會增加廢棄物回收處理費用，因此有必要提供一種將二次料進行重新利用的方法，以降低生產成本。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于針對上述現有技術的不足提供一種用于激光直接成型技術混合材料的利用方法，以降低生產成本和管理成本。
[0005]為實現上述目的，本發明提供一種用于激光直接成型技術混合材料的利用方法，步驟如下:(I)將用于激光直接成型技術混合材料的二次料放入粉碎機粉碎成細小顆粒狀；(2)將粉碎好的二次料按不大于30%的比例混合添加到原料中；(3)將混有不大于30%二次料的材料放置于注射機內注射成塑料成品；(4)利用激光直接成型技術在塑料成品制作天線。
[0006]優先地，所述混合材料為一種聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物(PC/ABS)。
[0007]如上所述，本發明將不大于30%的二次料混入原料注射成的塑料成品的機械特質數據穩定性良好，天線化學鍍時的起鍍時間與全部為原料時注射成的塑料成品相差不大，天線質量與全部為原料時注射成的塑料成品上化學鍍形成的天線質量相當，從而實現將二次料重新利用，以降低生產成本和管理成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為用于激光直接成型技術混合材料混入不同比例的二次料注射成塑料成品的抗拉強度的實驗數據圖。
[0009]圖2為用于激光直接成型技術混合材料混入不同比例的二次料注射成塑料成品的延伸率的實驗數據圖。
[0010]圖3為用于激光直接成型技術混合材料混入不同比例的二次料注射成塑料成品的最大荷重的實驗數據圖。
[0011]圖4為用于激光直接成型技術混合材料混入不同比例的二次料注射成塑料成品的降伏強度的實驗數據圖。
[0012]圖5為用于激光直接成型技術混合材料混入不同比例的二次料注射成塑料成品化學鍍15分鐘時形成的天線膜厚變動范圍的實驗數據圖。
[0013]圖6為用于激光直接成型技術混合材料混入不同比例的二次料注射成塑料成品化學鍍30分鐘時形成的天線膜厚變動范圍的實驗數據圖。
[0014]圖7為用于激光直接成型技術混合材料混入不同比例的二次料注射成塑料成品后化學鍍形成的天線電測結果的實驗數據圖。
【具體實施方式】
[0015]為詳細說明本發明的技術內容、構造特征、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0016]本發明用于激光直接成型技術的混合材料，優選地，其為聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物(PC/ABS),是由聚碳酸酯(Polycarbonate)和聚丙烯精(ABS)合金而成的熱可塑性塑料，結合了兩種材料的優異特性，聚丙烯精材料的成型性和聚碳酸酯的機械性、沖擊強度和耐溫、抗紫外線等性質。
[0017]聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物的二次料回收利用步驟如下:
1.將用于激光直接成型技術的混合材料(即聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物)的二次料放入粉碎機粉碎成細小顆粒狀。
[0018]2.將粉碎好的二次料按一定比例混合添加到原料中。
[0019]3.將混有一定比例二次料的材料放置于注射機內注射成塑料成品。
[0020]4.利用激光直接成型技術在塑料成品制作天線
下面以實驗數據說明混有不同比例二次料的塑料成品的機械特質。
[0021]請參閱圖1，圖表所示為拉力實驗中混有不同比例二次料的塑料成品的破壞抗拉強度，具體地，0%即全部用于注塑的材料均為原料時注射成的塑料成品的破壞抗拉強度為64.6-66.6N/mm~2,30%即用于注塑的材料中混有30%的二次料時注射成的塑料成品的破壞抗拉強度為61.6-63.6N/mm~2, 70%即用于注塑的材料中混有70%的二次料時注射成的塑料成品的破壞抗拉強度為61.4-63.4N/mm~2,100%即全部用于注塑的材料均為二次料時注射成的塑料成品的破壞抗拉強度為61.6-63.6N/mnT2。
[0022]請參閱圖2,圖表所示為拉力實驗中混有不同比例二次料的塑料成品的延伸率，具體地，0%即全部用于注塑的材料均為原料時注射成的塑料成品的延伸率為195.9-198.9%, 30%即用于注塑的材料中混有30%的二次料注射成的塑料成品的延伸率為190.9-193.9%, 70%即用于注塑的材料中混有70%的二次料時注射成的塑料成品的延伸率為201.6-204.6%，100%即全部用于注塑的材料均為二次料時注射成的塑料成品的延伸率為 180.9-183.9%ο
[0023]請參閱圖3,圖表所不為拉力實驗中混有不同比例_■次料的塑料成品的破壞最大荷重，具體地，0%即全部用于注塑的材料均為原料時注射成的塑料成品的破壞最大荷重為784-790N, 30%即用于注塑的材料中混有30%的二次料時注射成的塑料成品的破壞最大荷重為748.5-754.5N, 70%即用于注塑的材料中混有70%的二次料時注射成的塑料成品的破壞最大荷重為746.2-752.2N, 100%即全部用于注塑的材料均為二次料時注射成的塑料成品的延伸率為破壞最大荷重為748.8-754.8N。
[0024]請參閱圖4，圖表所示為拉力實驗中混有不同比例二次料的降伏強度，具體地，0%即全部用于注塑的材料均為原料時注射成的塑料成品的降伏強度為44.5-45.5N/mm~2,30%即用于注塑的材料中混有30%的二次料時注射成的塑料成品的破壞最大荷重為41.45-42.45N/mm~2,70%即用于注塑的材料中混有70%的二次料時注射成的塑料成品的破壞最大荷重為42.6-43.6N/mm~2,100%即全部用于注塑的材料均為二次料時注射成的塑料成品的破壞最大荷重為42.7-43.7N/mnT2。
[0025]通過對混有不同比例二次料的塑料成品進行拉力實驗顯示的結果表明，添加的二次料越多，樣品的機械特質差異性越高，即其機械特質越不穩定，具體地，0%即全部用于注塑的材料均為原料時注射成的塑料成品的機械特質數據穩定性最好，30%即用于注塑的材料中混有30%的二次料時注射成的塑料成品的機械特質數據穩定性良好，70%即用于注塑的材料中混有70%的二次料時注射成的塑料成品的數據穩定性較差，而100%即全部用于注塑的材料均為二次料時注射成的塑料成品的數據穩定性最差。
[0026]下面以實驗數據說明混有不同比例二次料的塑料成品采用激光直接成型技術制作天線的質量，鐳雕的條件為瓦數(3W)、速度(1000-2500mm/S)、頻率(30-60KHZ)、高度(5.5mm)，化學鍍條件的藥水濃度為藥水 NaOH: 5_15g/L、HCHO:3_8g/L、Cu: l_6g/L。
[0027]請參閱圖5，圖表所示為混有不同比例二次料的塑料成品化學鍍15分鐘時的天線膜厚的變動范圍，0%即全部用于注塑的材料均為原料時注射成的塑料成品化學鍍15分鐘時天線的膜厚為1.61-2.6um、30%即用于注塑的材料中混有30%的二次料時注射成的塑料成品化學鍍15分鐘時天線的膜厚為1.81-2.6um、70%即用于注塑的材料中混有70%的二次料時注射成的塑料成品化學鍍15分鐘時天線的膜厚為1.81-2.6um、100%即全部用于注塑的材料均為二次料時注射成的塑料成品化學鍍15分鐘時的天線膜厚為1.65-2.6um。
[0028]請參閱圖6，圖表所示混有不同比例二次料的塑料成品化學鍍30分鐘時的天線膜厚的變動范圍，0%即全部用于注塑的材料均為原料時注射成的塑料成品化學鍍30分鐘時天線的膜厚為3-4.4um、30%即用于注塑的材料中混有30%的二次料時注射成的塑料成品化學鍍30分鐘時天線的膜厚為3.1-4.2um、70%即用于注塑的材料中混有70%的二次料時注射成的塑料成品化學鍍30分鐘時天線的膜厚為2.81-4.4um、100%即全部用于注塑的材料均為二次料時注射成的塑料成品化學鍍30分鐘時的天線膜厚為3-4.3um。
[0029]如上測試，混入0%_100%的二次料塑件均可化學鍍完成，但混有30%以上二次料注射成的塑料成品的起鍍時間明顯需延長到30-60分鐘(0%-20%為10-20分鐘)。0%即全部用于注塑的材料均為原料時注射成的塑料成品鍍上天線厚度8um時需2小時左右，100%即全部用于注塑的材料均為二次料時注射成的塑料成品鍍上天線厚度8um時需3小時左右，化學鍍形成的天線均無缺鍍、溢鍍不良情況的發生。
[0030]請參閱圖7，將化學鍍制作好的天線進行電測，如圖表所示，將混有不同比例二次料注射成的塑料成品上化學鍍形成的天線與跟原料注射成的塑料成品上化學鍍形成的天線相比較，其高頻區域的水準相當，而低頻區域中以頻率880MHz為分界，低于頻率880MHz時會有信號頻偏向下的趨勢，高于頻率880MHz時會有信號頻偏向上的趨勢，但均處于頻偏的合理范圍值(±1DB)之內，天線質量均為合格品。
[0031]綜上所述，本發明將不大于30%的二次料混入原料注射成的塑料成品的機械特質數據穩定性良好，天線化學鍍時的起鍍時間與全部為原料時注射成的塑料成品相差不大，天線質量與全部為原料時注射成的塑料成品上化學鍍成的天線質量相當，即混入不大于30%的二次料時注射成的塑料成品和其上化學鍍形成的天線質量良好，是可行的，從而實現將二次料重新利用，以降低生產成本和管理成本。
【權利要求】
1.一種用于激光直接成型技術混合材料的利用方法，步驟如下: (1)將用于激光直接成型技術混合材料的二次料放入粉碎機粉碎成細小顆粒狀； (2)將粉碎好的二次料按不大于30%的比例混合添加到原料中； (3)將混有不大于30%二次料的材料放置于注射機內注射成塑料成品； (4)利用激光直接成型技術在塑料成品制作天線。
2.如權利要求1所述的用于激光直接成型技術混合材料的利用方法，其特征在于:所述混合材料為一種聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物(PC/ABS)。
【文檔編號】B29C45/00GK104511999SQ201310455408
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】許峯銘, 吳佩芬, 陳銘宗, 張俊平 申請人:富港電子（東莞）有限公司, 正崴精密工業股份有限公司