KR101360597B1 - Bonding method of different materials - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일측면인 이종소재의 접착방법은 상기 금속재인 제 1 소재 표면에 결정립의 크기가 10~1000nm인 금속 화합물층을 형성하는 단계, 상기 금속 화합물층이 형성된 제 1 소재에 접착시키고자 하는 제 2 소재를 위치시키는 단계 및 상기 제 1 및 2 소재를 가열 및 가압하여 접착하는 단계를 포함한다. 이를 통하여, 기존 접착제를 사용하는 경우와 비교하여, 결합력을 증대시킬 수 있으며, 특히 열이력에 의한 결합력 저하를 현저히 개선할 수 있다.In another embodiment of the present invention, a method of bonding a heterogeneous material includes forming a metal compound layer having a crystal grain size of 10 to 1000 nm on a surface of the first material which is the metal material, and a second material to be bonded to the first material on which the metal compound layer is formed. Positioning the workpiece and bonding the first and second workpieces by heating and pressing. Through this, as compared with the case of using the existing adhesive, it is possible to increase the bonding force, in particular it is possible to remarkably improve the reduction of the bonding force due to the thermal history.
Description
본 발명은 이종소재의 접착방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 금속재와 이종소재를 접착하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a bonding method of dissimilar materials. More specifically, the present invention relates to a method of bonding a metal material and a heterogeneous material.
오래 전부터 소재의 연구에 있어서, 이종소재간의 결합은 언제나 중요한 과제가 되어왔다. 특히, 금속재와 비금속재간의 결합은, 양 소재간의 물성이 상이하여 그 결합이 어렵기 때문에, 계속적으로 연구되어 왔다. 최근에는, 에폭시 수지를 가교제인 아민계 화합물과 혼합하여 접착제로 사용하거나, 시아노아크릴산계 화합물을 접착제로 사용하여 상기 금속재와 비금속재 사이에 반응성 화합물을 형성함으로써, 상기의 소재를 접착하는 방안이 사용되어 왔다.
For many years, in the study of materials, the coupling between different materials has always been an important task. In particular, the bonding between metal and non-metallic materials has been studied continuously because the physical properties between the two materials are different and the bonding thereof is difficult. Recently, an epoxy resin is mixed with an amine compound, which is a crosslinking agent, to be used as an adhesive, or a cyanoacrylic acid-based compound is used as an adhesive to form a reactive compound between the metal material and the nonmetal material. Has been used.
그러나, 이러한 접착제에 의한 접착방법은 접착제와 피접착물 사이의 반응성과 표면 상태 등에 따라 접착의 강도에 제약이 발생하였다. 특히, 금속재와 비금속재와 같은 이종 소재간의 접착시, 마주하는 이종 소재의 면적은 제한될 수 있기 때문에, 접착 후 열화현상에 의하여 접착강도가 저하되는 문제가 발생하였다. 이로 인해, 종종 접착된 소재의 탈락현상이 발생하는 단점이 존재하였다.
However, in the adhesive method using such an adhesive, there is a limitation in the strength of the adhesive due to the reactivity between the adhesive and the adherend and the surface state. In particular, when bonding between dissimilar materials such as metal and non-metallic materials, the area of the dissimilar materials facing each other may be limited, resulting in a problem that the adhesive strength decreases due to deterioration after bonding. For this reason, there was a disadvantage that often the dropout phenomenon of the bonded material occurs.
따라서, 이종소재의 접착방법에 있어서, 특별한 접착제를 사용하지 않으면서도, 우수한 접착강도를 확보할 수 있는 접착방법에 대한 연구가 필요한 시점이다.
Therefore, in the bonding method of dissimilar materials, it is time to study a bonding method that can secure excellent adhesion strength without using a special adhesive.
본 발명의 일측면은, 따로 접착제를 사용하지 않으면서도, 우수한 접착강도를 확보할 수 있는 이종소재간의 접착방법에 관한 것이다.
One aspect of the present invention relates to a bonding method between dissimilar materials that can secure excellent adhesive strength without using an adhesive separately.
본 발명의 일측면인 이종소재의 접착방법은 상기 금속재인 제 1 소재 표면에 결정립의 크기가 10~1000nm인 금속 화합물층을 형성하는 단계, 상기 금속 화합물층이 형성된 제 1 소재에 접착시키고자 하는 제 2 소재를 위치시키는 단계 및 상기 제 1 및 2 소재를 가열 및 가압하여 접착하는 단계를 포함한다.
In another embodiment of the present invention, a method of bonding a heterogeneous material includes forming a metal compound layer having a crystal grain size of 10 to 1000 nm on a surface of the first material, which is the metal material, and a second material to be bonded to the first material on which the metal compound layer is formed. Positioning the workpiece and bonding the first and second workpieces by heating and pressing.
본 발명의 일측면에 따르면, 기존의 접착제와 대비할 때, 그 결합력이 증가하고, 열이력에 따른 결합력 저하를 현저히 개선할 수 있다.
According to one aspect of the invention, when compared with the conventional adhesive, the bonding force is increased, it is possible to significantly improve the decrease in the bonding force due to the thermal history.
특히, 금속재와 플라스틱재를 접착하는 경우, 나노크기의 금속 화합물의 공극사이로 액상의 플라스틱이 스며들어, 금속재와 플라스틱의 융착 접합이 일어나게 된다. 따라서, 종래와 같이 접착제를 이용하여 접착하는 방법과 비교할 때, 보다 우수한 접착강도를 확보할 수 있는 장점이 있다.
In particular, in the case of bonding the metal material and the plastic material, the liquid plastic penetrates between the pores of the nano-sized metal compound, and fusion bonding of the metal material and the plastic occurs. Therefore, when compared with the method of bonding using an adhesive as in the prior art, there is an advantage that can secure a more excellent adhesive strength.
도 1은 본 발명의 일실시예인 이종소재의 접착방법을 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a bonding method of a dissimilar material which is an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제공되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail a specific embodiment of the present invention. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments provided, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may further degenerate other inventions or the present invention by adding, changing, or deleting other elements within the scope of the same idea. Other embodiments that fall within the scope of the inventive concept may be easily proposed, but they will also be included within the scope of the inventive concept.
이종소재는 기계적 물성 등이 상이하기 때문에, 이를 접착하고 그 접착력을 유지하는 것이 용이하지 않다. 따라서, 종래에는 상술한 바와 같이, 접착제를 이용하여 이종소재를 접착하였다. 그러나, 접착제의 도포 면적이 한계가 있기 때문에, 우수한 접착강도를 확보하기 어려웠으며, 열이력에 의한 접착 강도가 저하되는 현상이 발생하였다.
Since different materials have different mechanical properties and the like, it is not easy to adhere them and maintain their adhesion. Therefore, conventionally, heterogeneous materials were bonded using an adhesive as described above. However, since the coating area of the adhesive is limited, it is difficult to secure excellent adhesive strength, and a phenomenon occurs that the adhesive strength due to the thermal history is lowered.
본 발명자들은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 접착제를 사용하지 않고도 높은 접착 강도를 확보할 수 있는 방법에 대한 연구를 거듭해 왔다. 그 결과, 나노 사이즈의 금속 화합물층을 양 소재 사이에 형성시킴으로써, 표면적이 넓은 나노크기의 금속 화합물 사이로, 융융된 제 2 소재의 일부가 결합되도록 제어하면 우수한 접착강도가 확보됨을 인지하고, 본 발명에 이르게 되었다.
In order to solve this problem, the present inventors have repeatedly studied how to secure high adhesive strength without using an adhesive. As a result, by forming a nano-sized metal compound layer between the two materials, it is recognized that an excellent adhesion strength is secured by controlling a portion of the fused second material to be bonded between the nano-sized metal compounds having a large surface area. It came.
이하, 본 발명의 일측면인 이종소재의 접착방법에 대하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일측면인 접착방법의 개념도이며, 이에 대한 설명은 후술한다.
Hereinafter, the bonding method of the dissimilar material, which is one side of the present invention, will be described in detail. 1 is a conceptual diagram of a bonding method, which is an aspect of the present invention, which will be described later.
먼저 제 1 소재를 준비한다. 상기 제 1소재는 특별히 한정되는 것은 아니지만 본 발명에서는 금속재인 것이 바람직하다. 본 발명에서, 상기 금속재의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 1) Fe계 합금재, 2) Ni계 합금재, 3) Mg계 합금재, 4) Ti계 합금재, 5) Al계 합금재, 6) Cu계 합금재, 7) Zn계 합금이 코팅된 강판 및 8) Al계 합금이 코팅된 강판 중 하나인 것이 보다 바람직하다.
First, prepare the first material. Although the said 1st material is not specifically limited, In this invention, it is preferable that it is a metal material. In the present invention, the type of the metal material is not particularly limited, but 1) Fe-based alloy material, 2) Ni-based alloy material, 3) Mg-based alloy material, 4) Ti-based alloy material, 5) Al-based alloy material, It is more preferable that it is one of 6) Cu type alloy material, 7) Zn type alloy coated steel plate, and 8) Al type alloy coated steel plate.
상기 준비된 제 1 소재의 표면에 금속 화합물층을 형성시킨다. 상기 화합물층을 형성시키기 위하여, 상기 제 1 소재를 금속 화합물층을 형성시킬 수 있는 용액에 침지하거나, 상기 금속 화합물층을 형성시킬 수 있는 용액을 상기 제 1소재의 표면에 분사하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 제 1소재의 성분이 용출되면서 상기 용액과 반응하여, 금속 화합물층을 형성하는 반응이 일어난다. 상기 금속 화합물층을 형성시킬 때의 온도는 20~80℃가 바람직하다. 온도가 20℃ 미만일 경우, 상기 금속 화합물층의 형성 속도가 지나치게 느리게 되고, 80℃를 초과하게 될 경우, 상기 금속 화합물을 형성시킬 수 있는 용액의 성분이 증발할 수 있기 때문이다.
A metal compound layer is formed on the surface of the prepared first material. In order to form the compound layer, the first material is preferably immersed in a solution capable of forming a metal compound layer, or a solution capable of forming the metal compound layer is preferably sprayed on the surface of the first material. At this time, the component of the first material is eluted to react with the solution to form a metal compound layer. As for the temperature at the time of forming the said metal compound layer, 20-80 degreeC is preferable. This is because when the temperature is less than 20 ° C., the formation rate of the metal compound layer becomes too slow, and when it exceeds 80 ° C., components of the solution capable of forming the metal compound may evaporate.
이 때, 상기 금속 화합물층은, 나노 사이즈의 구형 금속 화합물을 형성하게 되며, 상기 금속 화합물 사이에는 공극이 존재하게 된다.
At this time, the metal compound layer forms a nano-sized spherical metal compound, and voids exist between the metal compounds.
상기 금속 화합물층을 형성시킬 수 있는 용액은 유기산, 무기산이온, 금속이온 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
The solution capable of forming the metal compound layer may include organic acids, inorganic acid ions, metal ions and other unavoidable impurities.
상기 유기산은 금속 화합물층을 형성하는 반응을 촉진하는 역할을 한다. 상기 유기산은 구연산, 주석산, 사과산, 옥살산, 프탈산 및 말레산 중 1종 또는 2종 이상의 혼합된 것이 바람직하다. 그리고 그 농도는, 5~50g/L로 제어하는 것이 바람직하다. 5g/L 미만에서는 반응이 진행되지 않고, 50g/L 초과의 경우에는 금속의 용출속도가 지나치게 빠르게 되어, 원하는 금속 화합물층이 형성되지 않을 수 있기 때문이다.
The organic acid serves to promote the reaction for forming the metal compound layer. The organic acid is preferably one or two or more of citric acid, tartaric acid, malic acid, oxalic acid, phthalic acid and maleic acid. And it is preferable to control the density | concentration to 5-50 g / L. This is because the reaction does not proceed at less than 5 g / L, and if it is more than 50 g / L, the dissolution rate of the metal is too high, and the desired metal compound layer may not be formed.
상기 무기산이온은 상기의 유기산의 작용을 도와주며, 금속 화합물층의 결정립 크기를 좌우하는 역할을 한다. 상기 무기산이온은, NO3-, SO42-, PO43-, Cl-, ClO3- 및 ClO4- 중 1종 또는 2종 이상의 혼합된 것이 바람직하다. 그 농도는, 5~100g/L로 제어하는 것이 바람직하다. 5g/L 미만에서는 금속 화합물층의 결정립이 너무 미세해지고, 100g/L를 초과할 경우에는 금속 화합물층의 결정립이 지나치게 조대해지기 때문이다.
The inorganic acid ion helps the action of the organic acid, and serves to influence the grain size of the metal compound layer. The inorganic acid ions, NO3 -, SO42 -, PO43 -, Cl -, ClO3 - and ClO4 - of preferably mixed one or two or more. It is preferable to control the density | concentration to 5-100 g / L. It is because the crystal grains of a metal compound layer become too fine when it is less than 5 g / L, and when it exceeds 100 g / L, the crystal grains of a metal compound layer become too coarse.
또한, 본 발명에서 상기 금속이온은 상기 제 1 소재의 표면에 나노사이즈의 금속 화합물층의 일부를 형성하는 역할을 한다. 상기 금속이온은 Fe2 +, Co2 +, Ni2 +, Sn2+, Ti2 +, Al3 +, Cu2 +, Mo2 +, V3 + 및 Mn2 + 중 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다. 이 때, 상기 금속이온의 농도는 0.001~50g/L가 바람직하다. 50g/L를 초과한 농도에서는 수용액중 금속이온의 과포화로 인한 석출이 진행될 수 있고, 0.001g/L 미만의 농도에서는 본 발명에서 구현하고자 하는 나노사이즈 결정립이 구현되지 않을 수 있기 때문이다.
In addition, the metal ion in the present invention serves to form a portion of the nano-sized metal compound layer on the surface of the first material. The metal ions Fe 2 +, Co 2 +, Ni 2 +,
여기서 상기 금속 화합물은 구형 혹은 다각형 형태의 결정립을 형성하며 적층되게 된다. 이 때, 상기 결정립의 크기(평균직경)는 10~1000nm로 제어하는 것이 바람직하다. 상기와 금속 화합물의 크기를 나노크기로 제어함으로써, 후술할 내용과 같이, 제 2 소재의 일부가 액상 상태로 침투하여 나노 크기의 금속 화합물과 결합할 때, 그 결합면적이 극대화 될 수 있다. 그렇게 되면, 두 소재간의 접착 강도가 향상되는 효과가 발생할 수 있다. 또한, 상기 금속 화합물의 적층은 제 1 소재 상에서 1 내지 수백층에 이르는 구조를 형성하는 것이 바람직하다.
Here, the metal compound is stacked to form crystal grains of spherical or polygonal shape. At this time, the size (average diameter) of the crystal grains is preferably controlled to 10 ~ 1000nm. By controlling the size of the metal compound with the above, as described below, when a part of the second material penetrates into the liquid state and binds to the metal compound of nano size, the bonding area can be maximized. If so, the effect of improving the adhesive strength between the two materials may occur. In addition, the lamination of the metal compound preferably forms a structure ranging from 1 to several hundred layers on the first material.
본 발명의 상기 단계의 일실시예로서, 상온에서 아연도금강판을 2~10초간 금속 화합물층을 형성시킬 수 있는 수용액에 침지하거나, 상기 수용액을 아연도금강판에 스프레이 분사 처리할 수 있다. 상기 아연도금강판의 아연도금층 표면과 상기 수용액이 접촉하게 되면, 모재인 아연 금속이 수용액으로 용출하게 된다.
As an embodiment of the above step of the present invention, the galvanized steel sheet at room temperature may be immersed in an aqueous solution capable of forming a metal compound layer for 2 to 10 seconds, or the aqueous solution may be spray sprayed on the galvanized steel sheet. When the surface of the zinc plated layer of the galvanized steel sheet and the aqueous solution contact, the zinc metal as a base material is eluted into the aqueous solution.
이 때, 상기 수용액 속의 수소이온은 상기 아연도금층 표면으로부터 전자를 공급받아 수소분자를 형성하여 기포가 발생하게 된다. 한편, 상기 수용액 속의 수산화이온(OH-)은, 용출된 아연도금층의 아연금속이온과 반응하여, 아연 수산화물(Zn(OH)2)을 형성하며 우선 석출된다. 이와 동시에, 상기 수용액에 포함된 금속이온 또한, 자유에너지를 낮추기 위하여, 또다른 금속 수산화물(Me-OH)을 형성하거나, 전자를 그대로 수용하여 순수한 금속 형태(Metal)로 석출되게 된다. 상기의 석출된 아연 수산화물과, 상기 수용액에 포함된 금속이온이 석출된 물질(Me-OH, Metal)이 함께 혼재되어 상기 아연도금강판(제 1 소재) 위로 금속 화합물층을 형성하게 된다.
At this time, the hydrogen ions in the aqueous solution is supplied with electrons from the surface of the galvanized layer to form hydrogen molecules to generate bubbles. Meanwhile, hydroxide ions (OH-) in the aqueous solution react with zinc metal ions in the eluted zinc plated layer to form zinc hydroxide (Zn (OH) 2 ) and to be precipitated first. At the same time, the metal ions contained in the aqueous solution also form another metal hydroxide (Me-OH) to lower free energy, or deposit electrons as they are to be precipitated in pure metal form (Metal). The precipitated zinc hydroxide and the material (Me-OH, Metal) in which the metal ions contained in the aqueous solution are mixed together are formed together to form a metal compound layer on the galvanized steel sheet (first material).
그 다음 단계로는, 상기 제 1 소재와 접착시키고자 하는 제 2소재를 상기 금속 화합물층 상에 위치시킨다. 여기서, 상기 제 2 소재는 특별히 한정되는 것은 아니지만 본 발명에서는 폴리머로 구성된 플라스틱재 또는 폴리머 수지가 코팅된 소재가 바람직하다. 본 발명에서, 상기 플라스틱재 또는 폴리머 수지의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 폴리아마이드계, 에스테르계, 에폭시계, 아크릴계 및 멜라민계 중 1종 또는 2종이상의 혼합된 것이 보다 바람직하다.
In the next step, a second material to be bonded to the first material is placed on the metal compound layer. Here, the second material is not particularly limited, but in the present invention, a plastic material composed of a polymer or a material coated with a polymer resin is preferable. In the present invention, the kind of the plastic material or the polymer resin is not particularly limited, but is preferably one kind or a mixture of two or more of polyamide, ester, epoxy, acrylic and melamine.
도 1(a)에 도시한 바와 같이, 제 1 소재(1)와 제 2 소재(2) 사이에 금속 화합물(3)이 위치하게 되며, 많은 공극(4)이 형성된다.
As shown in FIG. 1A, the
이 후, 상기 제 1 소재 및 제 2 소재를 가열 및 가압한다. 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 공극에 용융된 제 2 소재가 침투하여, 공극을 채워 금속 화합물과 결합하게 된다. 이를 통하여, 도 1(c)에 도시한 바와 같이, 제 1 소재(1)와 제 2 소재(2)는 완전결합하게 되어 매우 큰 접착강도를 확보할 수 있는 것이다.
Thereafter, the first material and the second material are heated and pressurized. As shown in FIG. 1 (b), the molten second material penetrates into the voids, thereby filling the voids to bond with the metal compound. As a result, as shown in FIG. 1 (c), the first material 1 and the
이 때, 가열온도는 70~250℃로 제어하는 것이 바람직하다. 이는 플라스틱 또는 폴리머의 전이온도에 해당되어, 플라스틱 또는 폴리머가 액상으로 전이되어 수십나노미터 크기로 형성된 금속 화합물 사이의 공극으로 폴리머 액상이 침투하여 두 소재가 접합되게 된다. 단, 이 때의 가열온도는 120~250℃이 보다 바람직하다. 그리고, 이 때, 가열유지시간은 3~3000초로 제어하는 것이 바람직하며, 소재의 종류에 따라서, 적절히 가열 유지 시간을 제어하는 것이 바람직하다. 더불어, 가열수단은 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상의 가열수단이 적용될 수 있다.
At this time, it is preferable to control heating temperature to 70-250 degreeC. This corresponds to the transition temperature of the plastic or polymer, the plastic or polymer is transferred to the liquid phase to penetrate the polymer liquid into the pores between the metal compound formed in the size of several tens of nanometers to bond the two materials. However, as for the heating temperature at this time, 120-250 degreeC is more preferable. At this time, the heating holding time is preferably controlled to 3 to 3000 seconds, and the heating holding time is preferably appropriately controlled according to the type of material. In addition, the heating means is not particularly limited, and ordinary heating means may be applied.
또한, 가압시 압력은 0.1~10Kgf/㎠로 제어하는 것이 바람직하다. 용융된 제 2 소재의 일부가 금속 화합물 사이의 공극으로 용이하게 침투하도록 압력을 가하므로서, 완전 접착을 유도할 수 있다. 이 때, 가압수단은 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상의 가압수단이 적용될 수 있다.
In addition, it is preferable to control the pressure at the pressure of 0.1 ~ 10Kgf / cm2. A portion of the molten second material can be pressurized to easily penetrate into the pores between the metal compounds, thereby inducing full adhesion. At this time, the pressing means is not particularly limited, and ordinary pressing means may be applied.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. It should be noted, however, that the following examples are intended to illustrate the invention in more detail and not to limit the scope of the invention. The scope of the present invention is determined by the matters set forth in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.
(실시예)(Example)
비교예로서, 하기 표 1에 기재된 제 1소재와 폴리아미드계 플라스틱를 시아노아크릴산계 접착제를 5g/㎠으로 도포하여 접착시켰다. 접착된 소재를 5m/min 의 속도로 두 소재가 파괴 될 때까지 인장응력을 측정하여 하기 표 1에 함께 나타내었다.
As a comparative example, the cyanoacrylic acid-based adhesive was applied to the first material and the polyamide-based plastic shown in Table 1 below at 5 g /
발명예로서, 하기 표 1에 기재된 제 1 소재를 금속이온이 첨가된 용액(Ni+2: 3g/L, PO4 2 +: 2g/L)에 3~10초간 침지시켜 상기 제 1소재의 표면에 금속 화합물을 형성한 후 폴리아미드계 플라스틱을 겹쳐놓은 후 180℃에서 30초간 55Kgf/㎠으로 가압하여 접착시켰다. 접착된 소재를 5m/min 의 속도로 두 소재가 파괴 될 때까지 인장응력을 측정하여 하기 표 1에 함께 나타내었다.
As an example of the invention, the first material shown in Table 1 is immersed in a solution to which metal ions are added (Ni + 2 : 3 g / L, PO 4 2 + : 2 g / L) for 3 to 10 seconds to the surface of the first material After forming a metal compound on the polyamide-based plastics were laminated and then pressed by pressing at 55Kgf / ㎠ for 30 seconds at 180 ℃. Tensile stress was measured until the two materials were destroyed at the rate of 5m / min bonded material is shown in Table 1 together.
또한, 열이력에 의한 소재의 내구성 변화를 측정하기 위하여 결합된 두 소재를 150℃ 14시간 -> 25℃ 10 시간을 1 주기로 100 주기를 반복한 후 동일한 인장속도로 인장 강도를 측정하여 하기 표 1에 함께 나타내었다.
In addition, in order to measure the durability change of the material due to the thermal history, the two materials combined 150 cycles of 150 ℃ 14 hours-> 25 ℃ 10 hours in one cycle after 100 cycles to measure the tensile strength at the same tensile speed Table 1 Together.
(Zn 3%, Al 1%, 잔부 Mg 및 불순물)Mg Alloy Plate
(
(도금두께 3um,
Zn 100%)Galvanized steel sheet
(Plating thickness 3um,
Zn 100%)
(C 0.02%, Ti 0.0001% 잔부 Fe 및 불순물)Cold rolled steel sheet
(C 0.02%, Ti 0.0001% balance Fe and impurities)
(Zn 3%, Al 1%, 잔부 Mg 및 불순물)Mg Alloy Plate
(
형성Metal compound layer
formation
(도금두께 3um,
Zn 100%)Galvanized steel sheet
(Plating thickness 3um,
Zn 100%)
(C 0.02%, Ti 0.0001% 잔부 Fe 및 불순물)Cold rolled steel sheet
(C 0.02%, Ti 0.0001% balance Fe and impurities)
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 접착제를 이용하여 접착한 비교예 1 내지 3은 최초 인장응력이 열위하고, 100주기 이후에도 접착력이 급격히 저하됨을 확인할 수 있다.
As shown in Table 1, Comparative Examples 1 to 3 bonded using the adhesive is inferior to the initial tensile stress, it can be seen that the adhesive strength is sharply reduced even after 100 cycles.
이에 반하여, 본 발명의 일측면에 따른 발명예 1 내지 3은 최초 인장응력이 우수하고, 100주기 이후에도 인장응력이 급격히 저하되지 않음을 확인할 수 있다.
On the contrary, Inventive Examples 1 to 3 according to one aspect of the present invention are excellent in the initial tensile stress, it can be confirmed that the tensile stress does not drop sharply even after 100 cycles.
1: 제 1 소재
2: 제 2 소재
3: 금속 화합물
4: 공극
5: 용융된 제 2 소재1: first material
2: second material
3: metal compound
4: void
5: molten second material
Claims (12)
상기 제 1 소재 표면에 결정립 크기가 10~1000nm인 금속 화합물층을 형성하는 단계;
상기 금속 화합물층이 형성된 제 1 소재에 접착시키고자 하는 제 2 소재를 위치시키는 단계; 및
상기 제 1 및 2 소재를 가열 및 가압하여 접착하는 단계를 포함하고,
상기 금속 화합물층을 형성하는 단계는 20~80℃에서 실시되는 이종소재의 접착방법.
Preparing a first material which is a metal material;
Forming a metal compound layer having a grain size of 10 nm to 1000 nm on the surface of the first material;
Positioning a second material to be bonded to the first material on which the metal compound layer is formed; And
Bonding the first and second materials by heating and pressing the same;
Forming the metal compound layer is a bonding method of the dissimilar material is carried out at 20 ~ 80 ℃.
상기 금속 화합물층을 형성하는 단계는 상기 제 1 소재를 유기산, 무기산이온, 금속이온이 포함된 용액에 침지하거나, 상기 제 1 소재 표면에 유기산, 무기산이온, 금속이온이 포함된 용액을 분사하여 실시하는 이종소재의 접착방법.
The method according to claim 1,
The forming of the metal compound layer may be performed by immersing the first material in a solution containing an organic acid, an inorganic acid ion, and a metal ion, or by spraying a solution containing an organic acid, an inorganic acid ion, and a metal ion on the surface of the first material. Bonding method of dissimilar materials.
상기 제 1 소재는, 1) Fe계 합금재, 2) Ni계 합금재, 3) Mg계 합금재, 4) Ti계 합금재, 5) Al계 합금재, 6) Cu계 합금재, 7) Zn계합금이 코팅된 강판 및 8) Al계합금이 코팅된 강판 중 하나인 이종소재의 접착방법.
The method according to claim 1,
The first material is 1) Fe-based alloy material, 2) Ni-based alloy material, 3) Mg-based alloy material, 4) Ti-based alloy material, 5) Al-based alloy material, 6) Cu-based alloy material, 7) A method for bonding heterogeneous materials, which is one of Zn-based coated steel sheets and 8) Al-based alloy coated steel sheets.
상기 제 2 소재는 플라스틱재, 폴리머 수지 및 폴리머 수지가 코팅된 소재 중 1종이며, 상기 폴리머 또는 플라스틱재는 폴리아마이드계, 에스테르계, 에폭시계, 알칼리계 및 멜라민계 중 1종인 이종소재의 접착방법.
The method according to claim 1,
The second material is a plastic material, a polymer resin and a polymer resin coated material of one kind, the polymer or plastic material is a polyamide-based, ester-based, epoxy-based, alkali-based and melamine-based heterogeneous material bonding method .
상기 가열 및 가압하여 접착하는 단계의 가열은 70~250℃에서 3~3000초간 실시되는 이종소재의 접착방법.
The method according to claim 1,
The heating and pressing the heating step of the bonding step is carried out for 3 to 3000 seconds at 70 ~ 250 ℃ bonding material of different materials.
상기 가압은 0.1~10Kgf/㎠의 압력으로 실시되는 이종소재의 접착방법.
The method according to claim 1,
The pressurization is a method of bonding the heterogeneous material is carried out at a pressure of 0.1 ~ 10Kgf / ㎠.
상기 유기산은 구연산, 주석산, 사과산, 옥살산, 프탈산 및 말레산 중 1종 또는 2종 이상인 이종소재의 접착방법.
The method according to claim 2,
The organic acid is a method for bonding heterogeneous materials of one or two or more of citric acid, tartaric acid, malic acid, oxalic acid, phthalic acid and maleic acid.
상기 유기산의 농도는 5~50g/L인 이종소재의 접착방법.
The method according to claim 2,
The concentration of the organic acid is 5 ~ 50g / L heterogeneous material bonding method.
상기 무기산이온은 NO3 -, SO4 2 -, PO4 3 -, Cl-, ClO3 - 및 ClO4 - 중 1종 또는 2종 이상인 이종소재의 접착방법.
The method according to claim 2,
The inorganic acid ions NO 3 -, SO 4 2 - , PO 4 3 -, Cl -, ClO 3 - , and ClO 4 - 1 alone or in combination of two or more different materials of the bonding method.
상기 무기산이온의 농도는 5~100g/L인 이종소재의 접착방법.
The method according to claim 2,
The concentration of the inorganic acid ion is 5 ~ 100g / L bonding method of different materials.
상기 금속이온은 Fe2 +, Co2 +, Ni2 +, Sn2 +, Ti2 +, Al3 +, Cu2 +, Mo2 +, V3 + 및 Mn2 + 중 1종 또는 2종 이상인 이종소재의 접착방법.The method according to claim 2,
The metal ions Fe 2 +, Co 2 +, Ni 2 +, Sn 2 +, Ti 2 +, Al 3 +, Cu 2 +, Mo 2 +, V 3 + and Mn greater than 2, one or two of the + species Bonding method of dissimilar materials.
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