来自德国弗劳恩霍夫材料与光束技术研究所，莱布尼茨聚合物研究所和德累斯顿工业大学的研究小组，最近公布了一种通过利用红外激光预处理铝板来粘合铝和塑料的连接技术。

研究人员发现，用连续激光束对铝表面进行粗糙处理会使其产生与热塑性聚酰胺的机械互锁，从而产生强劲的粘附力。

研究人员Jana Gebauer表示，在其他连接方法中，一般需要将塑料部件与金属部件配合在一起。而在注塑成型过程中，是在机器腔体中的金属部件顶部生成塑料部件，这就需要特定的热条件。因此，与热压或其他连接技术相比，通过注塑成型将塑料与金属连接在一起是非常困难的。

为了解决这些问题，Gebauer和她的同事们同时使用连续激光和持续时间为20皮秒的脉冲激光，这样可以使铝板表面对聚酰胺层有更强的粘合力，以便在其上模塑聚酰胺层。然后，将片材放在注塑模具中，用热塑性聚酰胺包覆成型。热塑性聚酰胺是一种与尼龙相关的聚合物，常用于机械部件，如电动工具外壳，机械螺钉和齿轮等。

随后，研究人员分析了铝板的表面形貌，并对粘接接头进行了机械测试，以找出可以实现最大粘接强度的最优参数。

通过光学三维共聚焦显微镜和扫描电子显微镜的测试实验，结果表明，与连续激光预处理的铝板相比，用脉冲激光处理的铝板，其沟槽中的线条图案更平滑。用红外激光处理的铝板也表现出了更强的粘合力，但是随着水分含量的增加，粘合力会降低。

尽管使用激光技术粘合铝合金和塑料取得了成功，但Gebauer表示，如何优化金属表面的预处理使其制造过程更加经济，仍有还有很多工作要做。

（a）连续激光预处理后铝板边缘处的铝屑的SEM图像

（b）拉伸剪切测试之后在模塑聚合物表面沟槽中保留的铝的SEM图像

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