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超聲波金屬塑料焊接術

2018-06-20

美國專利和商標局公布了一項名為塑料和金屬融合的超聲波焊接技術專利,該專利由蘋果在2011年9月遞交,發明人為ChristopherDavidPrest和DouglasWeber。文件描述了一種使用超聲波技術,讓塑料材質與粗糙金屬表面永久融合在一起的方法。
超聲波焊接技術已經不是科幻的概念了,這種焊接技術比粘合劑更可靠,粘合劑對于某些材料來說,并不能達到最好的效果。但超聲波焊接技術在兩種不同的材料上使用時會遇到困難,比如說金屬和塑料材質。
蘋果在專利中表示,熱塑性裁量在相對溫度較低的情況下會變成液體,而向金屬等材料需要很高的溫度才能達到焊接要求。這個問題歷來就嚴重的限制著超聲波焊接技術的使用。
任何想將塑料材質的零件焊接在金屬材質上都是不可能的,這種局限性讓設計師在特定的設計中不能使用最佳的方案,比如住房和擁有復雜功能的電子設備。
大多數情況下,如果某家公司想要使用塑料地臺某產品中的金屬零件,就不得不使用粘合劑讓兩種材質的零件融合。這種方式并不能提供最佳的解決方案,尤其是像iPhone這種產品。
蘋果提出的解決方案是使用表面粗糙的金屬材質融合融化塑料材質。在這種方式下,塑料材質就會通過超聲波焊接方式與金屬材質融合。在專利申請文件中,蘋果提到這種工藝可以大幅提升iPhone和iPod產品線的制作工藝,這種新技術可以適用于外部和內部的所有組件之中,也就是說將來的iPhone外部將使用金屬材質,內部會使用塑料材質,這不僅會加固iPhone,而且不會增加iPhone重量。

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