[특허]Method for cohesively bonding metal to a non-metallic substrate using capacitors

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IPC분류정보
국가/구분	United States(US) Patent 등록
국제특허분류(IPC7판)	B23K-031/02 B23K-009/10
출원번호	US-0462926 (2012-05-03)
등록번호	US-8397976 (2013-03-19)
발명자 / 주소	Abramovici, Eugen Gevers, David E. Silvian, Lucian M.
출원인 / 주소	Nexgeneering Technology LLC
대리인 / 주소	Bose McKinney & Evans LLP
인용정보	피인용 횟수 : 9 인용 특허 : 25

초록 ▼

A process for cohesive bonding between a metal surface and a nonmetallic substrate is provided. The non-metallic substrate may comprise a plurality of microfilaments and/or nanofilaments dispersed into and below the surface of the substrate. The application of pressure and laterally-oriented high frequency and low amplitude vibration may allow for diffusion bonding between the metal surface and material of the nanofilaments. Another method includes discharging energy from a bank of capacitors to melt adjoining surfaces of the metal surface and nonmetallic substrate. Additionally, a cohesive bonding method may further comprise converting electrical oscillations of ultrasonic frequency into ultrasonic vibrations which are transmitted to the metal body and/or substrate for fusing the two materials together.

대표청구항 ▼

1. A method for cohesively bonding a metal body to a substrate comprising the steps of: coupling a plurality of capacitors through a plurality of contact elements to the metal body and the substrate;contacting the metal body to the substrate, the substrate comprising a plurality of microfilaments or nanofilaments, wherein the microfilaments or nanofilaments provide microscopic asperities on at least a substrate surface which contacts a surface of the metal body;discharging energy from the plurality of capacitors to raise the temperature of the surfaces of the metal body and the substrate which contact one another;applying pressure on the metal body or substrate; andforming a cohesive bond between the metal body and the substrate, wherein the substrate is a material comprising a metal matrix composite, a polymer composite or a ceramic composite. 2. The method of claim 1, wherein the contacting step occurs before the coupling step. 3. The method of claim 1, wherein the applying pressure step occurs simultaneously with or after the discharging step. 4. The method of claim 1, wherein the metal body consists of one of mild steel, stainless steel, aluminum, brass, copper, and titanium. 5. The method of claim 1, wherein the plurality of capacitors store energy at specific voltages dependent upon the size and material of a component being formed. 6. The method of claim 5, wherein the plurality of capacitors store energy at voltages between about 475-3000 volts. 7. The method of claim 1, wherein the forming step forms a cohesive bond free from distorting or discoloring. 8. The method of claim 1, further comprising creating an instantaneous arc which melts adjoining surfaces of the metal body and the substrate.

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