我们的案例Our Approach
2022
不挑材料的树脂异材接合技术“AKI-Lock®”
为了应对SDGs (Sustainable Development Goals)，市场对零部件轻量化的需求不断增加，在方法上，要求将不同种类的树脂材料进行接合的情况逐渐增多。但是，由于两种材料之间存在接合界面，因此在要求兼具接合力和气密性的情况下，往往不得不放弃接合这种方法。
AKI-Lock® 是一种既非焊接也非粘接的崭新接合技术。这种技术在可使用材料方面的制约少，能够将以往难以接合的各种不同材料组合起来，并实现牢固且具高气密性的接合。由此，增加开发出前所未有的产品的可能性，有望创造新价值。
重点
- 由于是采用物理锚定进行接合，因此从激光处理到接合，没有时间限制。
- 可以仅针对希望处理的部位实施处理，因此无需遮盖。
■什么是AKI-Lock®
这是一种将玻璃纤维增强塑料中添加的玻璃纤维（GF）用作物理锚定的接合技术。在以下照片中，可知对成型品表面进行激光处理后，玻璃纤维会呈暴露状态。通过将待接合的树脂注入该处，可获得高强度的接合。
激光处理后的一次成型品表面的SEM照片
■接合工序与效果
关于接合工序，适合采用二次成型的接合方法以及利用粘合剂的接合方法。我们已确认，采用二次成型的接合方法时，不仅强度高，气密性方面也具有良好效果。
通过二次成型进行接合
在一次成型品的接合面上采用激光处理，形成沟槽，然后仅去除树脂部分，形成露出GF的沟槽。通过嵌入成型，将二次成型材料树脂注入该沟槽中，GF将发挥物理锚定的作用，从而获得牢固的接合强度。
此处无需将一次成型材料与二次成型材料熔融混合。因此，可以进行不同种类材料的接合，可供选择的材料范围大幅增加。
利用粘合剂进行接合
例如，利用粘合剂将金属和树脂接合时，可以在树脂的接合面上实施这种处理。与通过二次成型进行接合的情形类似，粘合剂流入沟槽中后，GF会发挥物理锚定的作用，从而大幅提高强度。树脂与粘合剂无需粘接在一起，也不需要考虑相容性，因此选择粘合剂时具有更大的自由度。
■获得气密性
采用二次成型进行的接合,即使是不同种类的材料，也有望能够确保气密性。该机制是基于二次成型时产生的以下三个效果而成立的。
(1) 树脂进入玻璃纤维之间的缝隙，带来填充缝隙的效果
(2) 二次成型材料的流动剪切力造成一次成型材料的沟槽部位变形
高温树脂的流动压力会使一次成型树脂的凸起部位变形，从而堵塞沟槽，形成铆合密封的形态。
(3) 二次成型材料成型收缩产生的压接效果
在成型过程中，二次成型材料树脂的收缩会对一次成型材料树脂产生抱合力。
如下图所示，我们用AKI-Lock® 制作了二次成型品，并在施加热冲击的前后使用氦气（He）进行了气密性试验。
气密性试验方法
通过运用AKI-Lock®的技术，可以使一个零部件拥有多种不同的特性。
例如，通过使用AKI-Lock® 进行二次成型，可以将O形环固定在手工难以安装的复杂形状上。这样一来，即使是复杂的形状，也能实现可靠的密封。
此外，该技术还有助于减少装配工时和零部件数量，从而降低成本；此外，无需使用粘合剂的干法工艺为降低环境负荷作出贡献。
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【相关信息】
◆ 新型双重成型技术 AKI-Lock®