发明创造名称：一种基于微机械锁合界面的金属-塑料混合薄壁结构
外观设计名称：
决定号：188859
决定日：2019-09-05
委内编号：1F257248
优先权日：
申请（专利）号：201610090040.9
申请日：2016-02-17
复审请求人：北京航空航天大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：韩建文
合议组组长：蔡健
参审员：李娜
国际分类号：B29C45/14，B29C43/28，B29L31/30
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：在判断区别技术特征对于本领域技术人员而言是否容易想到时，如果现有技术中存在证据证明该区别技术特征属于本领域公知常识，其能够解决基于上述区别技术特征而确定的技术问题，则该区别技术特征是容易想到的，从而将该区别技术特征应用于最接近的现有技术是显而易见的。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610090040.9，名称为“一种基于微机械锁合界面的金属-塑料混合薄壁结构”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为北京航空航天大学，申请日为2016年2月17日，公开日为2016年7月6日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年6月7日发出驳回决定，驳回了本申请，驳回决定所依据的文本为申请日提交的说明书第1-38段、摘要附图、说明书附图；2016年3月30日提交的说明书摘要；2018年1月29日提交的权利要求第1项。其驳回理由是：权利要求1相对于对比文件1（CN103158227A，公开日：2013年6月19日）与本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种基于微机械锁合界面的金属-塑料混合薄壁结构，其特征在于：该结构包括塑料薄板、金属薄板、微机械锁合金属沟槽、微机械锁合塑料齿。微机械锁合金属槽是通过激光切割方式在厚度小于1毫米金属薄板表面加工出来的，沟槽的尺度为200微米以下，均匀地分布于金属板表面；把含有微机械锁合沟槽的金属薄板预先放入塑料制造的模具中，通过注塑或加热模压的工艺把热塑性塑料加入到模具中，成型后塑料薄板与金属板固连在一起，塑料板的厚度小于2毫米；微机械锁合塑料齿是混合结构中的塑料板熔融后流入到微机械锁合金属槽中后冷却形成，尺度为200微米以下；通过多个微机械锁合金属槽与微机械锁合塑料齿的机械锁合连接，把金属板与塑料板固连起来，从而制成金属-塑料混合薄壁结构；这种薄壁结构重量轻，强度和刚度高，可以应用于汽车工业的B立柱、保险杠横梁、副车架、底板等承载结构件生产中；通过冲压工艺，可以把金属薄壁平板成型为金属薄壁开口梁等各种形状。使用激光等工艺方式，可以在金属薄壁板表面加工出所需的微机械锁合金属槽；
所述金属薄板是市购件，为高强度钢或铝合金薄板，厚度为1毫米以下，具体尺寸根据其应用的汽车零部件结构和强度而定，其功能是作为薄壁结构支撑，并提供足够的强度和刚度；
所述塑料薄板是自制件，为热塑性塑料制造，特别是热塑性玻璃纤维增强塑料，例如：聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、玻璃纤维增强型热塑性塑料(GMT)、片状模塑料(SMC)等，厚度为2毫米以下，其功能是覆盖或包裹金属板，降低结构的重量；
所述微机械锁合金属槽为自制结构，通过使用Rofin公司的皮秒激光器Starpico V.2.0发射的激光在金属表面切割出200微米尺度以下的特定形状的沟槽，其功能是使塑料流入从而产生良好的微观锁合界面；
所述微机械锁合塑料齿为自制结构，通过注塑或加热模压等工艺使热塑性塑料熔融后流入到到微机械锁合金属槽中后冷却形成，其功能是与微机械锁合金属槽形成锁合对，提高界面的结合强度。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年7月30日向国家知识产权局提出了复审请求，同时提交了权利要求书修改替换页（共2页1项），具体修改方式为：在权利要求1中加入技术特征“微机械锁合金属槽为燕尾形结构”。复审请求人认为：微机械接合界面的燕尾形结构，长期使用金属槽和塑料齿不会脱开，提高了锁合强度和接合界面的强度，而对比文件1是部分塑料嵌入若干微米孔中，这种孔与柱的插入连接，锁合强度低，长期使用后柱会脱离微米孔。复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种基于微机械锁合界面的金属-塑料混合薄壁结构，其特征在于：该结构包括塑料薄板、金属薄板、微机械锁合金属沟槽、微机械锁合塑料齿。微机械锁合金属槽是通过激光切割方式在厚度小于1毫米金属薄板表面加工出来的，微机械锁合金属槽为燕尾形结构，沟槽的尺度为200微米以下，均匀地分布于金属板表面；把含有微机械锁合沟槽的金属薄板预先放入塑料制造的模具中，通过注塑或加热模压的工艺把热塑性塑料加入到模具中，成型后塑料薄板与金属板固连在一起，塑料板的厚度小于2毫米；微机械锁合塑料齿是混合结构中的塑料板熔融后流入到微机械锁合金属槽中后冷却形成，尺度为200微米以下；通过多个微机械锁合金属槽与微机械锁合塑料齿的机械锁合连接，把金属板与塑料板固连起来，从而制成金属-塑料混合薄壁结构；这种薄壁结构重量轻，强度和刚度高，可以应用于汽车工业的B立柱、保险杠横梁、副车架、底板等承载结构件生产中；通过冲压工艺，可以把金属薄壁平板成型为金属薄壁开口梁等各种形状。使用激光等工艺方式，可以在金属薄壁板表面加工出所需的微机械锁合金属槽；
所述金属薄板是市购件，为高强度钢或铝合金薄板，厚度为1毫米以下，具体尺寸根据其应用的汽车零部件结构和强度而定，其功能是作为薄壁结构支撑，并提供足够的强度和刚度；
所述塑料薄板是自制件，为热塑性塑料制造，特别是热塑性玻璃纤维增强塑料，例如：聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、玻璃纤维增强型热塑性塑料(GMT)、片状模塑料(SMC)等，厚度为2毫米 以下，其功能是覆盖或包裹金属板，降低结构的重量；
所述微机械锁合金属槽为自制结构，通过使用Rofin公司的皮秒激光器Starpico V.2.0发射的激光在金属表面切割出200微米尺度以下的特定形状的沟槽，其功能是使塑料流入从而产生良好的微观锁合界面；
所述微机械锁合塑料齿为自制结构，通过注塑或加热模压等工艺使热塑性塑料熔融后流入到到微机械锁合金属槽中后冷却形成，其功能是与微机械锁合金属槽形成锁合对，提高界面的结合强度。”
经形式审查合格，国家知识产权局依法受理了该复审请求，并于2018年8月3日发出复审请求受理通知书，同时将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年7月16日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，其区别在于：⑴金属薄板厚度小于1毫米；微机械锁合金属沟槽为燕尾形结构，沟槽通过使用Rofin公司的皮秒激光器Starpico V.2.0发射的激光切割；塑料板厚度小于2毫米；⑵ 薄壁结构可以应用于汽车工业的B立柱、保险杠横梁、副车架、底板等承载结构件生产中；通过冲压工艺，可以把金属薄壁平板成型为金属薄壁开口梁等各种形状；金属薄板的具体尺寸根据其应用的汽车零部件结构和强度而定，其功能是作为薄壁结构支撑，并提供足够的强度和刚度。基于上述区别特征可以确定，权利要求1相对于对比文件1实际要解决的技术问题是：如何增强金属板与塑料的一体连接。
对于区别（1），金属板、塑料板的材质品种和厚度是本领域技术人员根据复合板的强度和重量来定的。而燕尾形沟槽，公知常识性证据（《高性能泡沫混凝土保温制品使用技术》，闫振甲，何艳君编著，北京中国建材工业出版社，2015年6月）第289页公开了“在有机保温板面开设燕尾槽或瓶形孔”，公知常识性证据证明，复合板连接，不论是微米级的沟槽，还是大尺寸的沟槽，采用燕尾槽的连接结构，使得接合界面的连接强度大为增加，是本领域公知常识。而对于金属板表面的微沟槽，对比文件1已经公开采用激光雕刻机，具体是使用Rofin公司的皮秒激光器Starpico V.2.0发射的激光去雕刻，这是本领域技术人员对现有商品的选择，效果可以预期。对于区别（2），薄壁结构的应用，在本领域技术人员看来，只要有既要求强度，又要求结构薄壁重量轻的情况下，都是薄壁结构的应用领域和场合，这是本领域技术人员容易想到的。由此可知，在对比文件1的基础上结合上述公知常识得出该权利要求的技术方案，对本领域的技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1不具有突出的实质性特点，因而不具备创造性。
复审请求人于2019年8月13日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人认为：本申请不仅仅保护的是公知的燕尾槽，而是将燕尾形结构运用到微机械结合界面，再加上本申请特殊工艺的配合，使多个微机械锁合金属槽与微机械锁合塑料齿的机械锁合连接，且长期使用不会齿槽脱开，提高了连接的稳定性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
关于审查文本
复审程序中，复审请求人于2018年7月30日提交了权利要求书的全文修改替换页，因此本复审请求审查决定所针对的审查文本是：2018年7月30日提交的权利要求第1项，申请日提交的说明书第1-38段、说明书附图图1a-4b和摘要附图；2016年3月30日提交的说明书摘要。
关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
在判断区别技术特征对于本领域技术人员而言是否容易想到时，如果现有技术中存在证据证明该区别技术特征属于本领域公知常识，其能够解决基于上述区别技术特征而确定的技术问题，则该区别技术特征是容易想到的，从而将该区别技术特征应用于最接近的现有技术是显而易见的。
关于权利要求1，根据塑料薄板和金属板之间复合方式的不同，权利要求1中包括两个并列技术方案，分别是：
方案A：“注塑工艺”，即通过注塑工艺在模具中将塑料薄板和金属板固连在一起；
方案B：“加热模压的工艺”，即通过加热模压的工艺将塑料薄板和金属板固连在一起；
权利要求1的方案A要求保护一种基于微机械锁合界面的金属-塑料混合薄壁结构，对比文件1公开了一种金属塑料复合体的结构，并公开了如下技术特征（图1-5及说明书第10-31段）：
-该结构包括塑料薄板13、基体11、微米孔111（相当于微机械锁合金属沟槽）、模内注塑时进入微米孔的部分树脂固化成为微机械锁合塑料齿，基体11的材质可为金属（相当于金属薄板）；
-微米孔111是通过对清洁后的基体11表面进行激光雕刻处理（公开了激光切割方式），使该基体11由表面朝内形成孔径为1-100um、深度为1-200um（公开了沟槽的尺度为200微米以下），相邻孔距为10-200um的若干微米孔阵列（公开了均匀地分布于金属板表面）；
-把含有微米孔111的基体11预先放入塑料制造的模具20中，通过注塑把热塑性塑料加入到模具中，成型后塑料薄板与基体11固连在一起；微机械锁合塑料齿是混合结构中的塑料板熔融后流入到微米孔111中后冷却形成，尺度为1-200um （公开了200微米以下的范围）；通过多个微米孔111与微机械锁合塑料齿的机械锁合连接，把基体11与塑料薄板13固连起来，从而制成金属-塑料混合薄壁结构；使用激光等工艺方式，可以在基体11表面加工出所需的微米孔111；
-基体11（相当于金属薄板）是市购件，为金属、玻璃或陶瓷，金属为不锈钢、铝合金（公开了高强度钢或铝合金薄板）； 塑料薄板是自制件，为结晶型热塑性塑料制造，如聚苯硫醚（PPS）塑料、聚酰胺（PA）塑料、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）塑料、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料等。可以理解的，在所述塑料中可添加一定量的玻璃纤维（即构成热塑性玻璃纤维塑料）；其功能是覆盖或包裹金属板，降低结构的重量；这种薄壁结构重量轻，强度和刚度高；
-微米孔111为自制结构，激光雕刻机的激光在金属表面切割出1-200um微米孔111（公开了200微米尺度以下的特定形状的沟槽），其功能是使塑料流入从而产生良好的微观锁合界面；如图3所示的微机械锁合塑料齿为自制结构，通过注塑工艺使热塑性塑料熔融后流入到微米孔111中后冷却形成，其功能是与微米孔111形成锁合对，提高界面的结合强度。
权利要求1要求保护的技术方案A与对比文件1公开的内容相比，其区别在于：⑴金属薄板厚度小于1毫米；微机械锁合金属沟槽为燕尾形结构，沟槽通过使用Rofin公司的皮秒激光器Starpico V.2.0发射的激光切割；塑料板厚度小于2毫米；⑵ 薄壁结构可以应用于汽车工业的B立柱、保险杠横梁、副车架、底板等承载结构件生产中；通过冲压工艺，可以把金属薄壁平板成型为金属薄壁开口梁等各种形状；金属薄板的具体尺寸根据其应用的汽车零部件结构和强度而定，其功能是作为薄壁结构支撑，并提供足够的强度和刚度。基于上述区别特征可以确定，权利要求1的技术方案A相对于对比文件1实际要解决的技术问题是：如何增强金属板与塑料的一体连接。
对于区别（1），金属板、塑料板的材质品种和厚度是本领域技术人员根据复合板的强度和重量来定的。而燕尾形沟槽，公知常识性证据（《高性能泡沫混凝土保温制品使用技术》，闫振甲，何艳君编著，北京中国建材工业出版社，2015年6月）第289页公开了“在有机保温板面开设燕尾槽或瓶形孔，开设燕尾槽或瓶形孔的目的，是让泡沫混凝土浆体在成型时进入，硬化后成为铆楔，镶嵌在有机保温板内，加强了有机无机材料的界面结合力”,如上截图所示，公知常识性证据证明，复合板连接，采用燕尾槽的连接结构，使得接合界面的连接强度大为增加，是本领域公知常识。而尽管公知常识性证据中是大尺寸的燕尾沟槽，对于金属板表面的微沟槽，对比文件1已经公开采用激光雕刻机在基体表面蚀刻微米盲孔，采用同样的激光雕刻机蚀刻该燕尾形沟槽同样也不存在技术障碍。具体是使用Rofin公司的皮秒激光器Starpico V.2.0发射的激光去雕刻，这是本领域技术人员对现有商品的选择，效果可以预期。
对于区别（2），薄壁结构的应用，在本领域技术人员看来，只要有既要求强度，又要求结构薄壁重量轻的情况下，都是薄壁结构的应用领域和场合，这是本领域技术人员容易想到的。
由此可知，在对比文件1的基础上结合上述公知常识得出该权利要求的技术方案A，对本领域的技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1的技术方案A不具有突出的实质性特点，因而不具备创造性。
对于方案B，过加热模压的工艺将塑料薄板和金属板固连在一起，压力使得表面熔融的塑料进入金属槽中形成增强连接。这是本领域技术人员经常采用的复合板制造工艺。由此可知，在对比文件1的基础上结合上述公知常识得出该权利要求的技术方案B，对本领域的技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1的技术方案B不具有突出的实质性特点，因而不具备创造性。
关于复审请求人的意见陈述
复审请求人认为，本申请不仅仅保护的是公知的燕尾槽，而是将燕尾形结构运用到微机械结合界面，再加上本申请特殊工艺的配合，使多个微机械锁合金属槽与微机械锁合塑料齿的机械锁合连接，且长期使用不会齿槽脱开，提高了连接的稳定性。
合议组认为，如上截图所示，公知常识性证据（《高性能泡沫混凝土保温制品使用技术》，闫振甲，何艳君编著，北京中国建材工业出版社，2015年6月）第289页公开的燕尾槽也是在有机保温板和泡沫混凝土层结合时，在有机保温板上开设燕尾槽，让泡沫混凝土浆体流入并固化形成铆楔，加强界面结合力。上述证据证明，已成型的底板和流动浆体注入成型的顶层之间的连接，采用燕尾槽的连接结构，使得接合界面的连接强度大为增加，是本领域公知常识。而尽管上述证据中是大尺寸的燕尾沟槽，对于金属板表面的200微米以下的燕尾形微沟槽，对比文件1已经公开采用激光雕刻机在基体表面蚀刻200微米的微米盲孔，由于权利要求1并未体现有特殊工艺的配合，因而采用同样的激光雕刻机蚀刻该燕尾形沟槽同样也不存在技术障碍。
因此，复审请求人的上述意见不具有说服力。
基于上述事实和理由，合议组作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年6月7日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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