金属-树脂一体化成型技术也叫纳米成型技术,是一种新型的异种材料之间的结合技术。利用独特的表面处理技术,在金属表面腐蚀出一系列形状各异、大小不一的微纳米孔洞,在注塑成型的过程中,将熔融的树脂填充到金属表面的微纳米孔洞中,实现金属一树脂的一体化成型。金属一树脂一体化成型制品由于其价格竞争性强、高性能、轻量化等一系列特点,在飞机、车辆制造、家电制品、医用器械、IT设备、3C制品上应用较多。本文利用碱处理液、酸处理液及接触处理液对金属表面分别进行处理,通过对表面处理工艺和注塑成型工艺参数进行改进和优化,对金属表面的凹孔面积、深度及金属与树脂的结合强度进行了定量分析,利用模流分析软件Moldex 3D建立了制品的有限元模型并分析了填料比例、模具温度、浇口位置对注塑过程的影响。主要工作如下:1、设计金属-树脂一体化成型模具;2、通过改变金属表面处理液的浓度、浸渍时间、处理液温度、引入超声波等一系列参数与措施,对金属表面进行处理,观察金属表面的SEM图,利用ImagePro-plus分析金属表面SEM图中的平均微孔面积和平均微孔深度,将铝板放入模内进行注射成型,利用拉伸机测量制品所能承受的最大剪切力,结果表明:(1)随着处理液浓度的增加,微孔平均面积和微孔平均深度、铝板表面粗糙度、制品结合强度均呈现先增大后缓慢减小的趋势;(2)当处理液浓度相同时,随着浸渍时间的增加,微孔平均面积和微孔平均深度、铝板表面粗糙度均逐渐增大;(3)表面处理工艺的评价标准:当微孔平均面积大于9.96nm2,或平均深度大于51.26,金属与塑料才有可能形成可靠连接;常温下处理液最佳浓度为5%-7%。(4)并分析了引入超声波振动和改变处理液温度对制品结合强度的影响;3、研究了注射过程中注射压力和模具温度对制品结合强度的影响;4、利用Moldex 3D模流分析软件,分析了不同填料比例、不同模具温度、不同进浇口位置下树脂材料的充模、保压、冷却、翘曲等行为,找到了最佳注射工艺和最佳流道设计。