TW201414560A - 傳熱板之製造方法及摩擦攪拌接合方法 - Google Patents

傳熱板之製造方法及摩擦攪拌接合方法 Download PDF

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Abstract

本發明以提供一種能夠容易地對傳熱板的深處位置進行摩擦攪拌接合且能夠提高水密性及氣密性的傳熱板的製造方法為課題。本發明包括：蓋溝閉塞步驟，對開口於基座構件(2)的表面(2a)且形成於凹溝(3)的周圍的蓋溝(4)插入蓋板(5)；以及實際接合步驟，使具備攪拌棒(F2)的旋轉工具(F)沿著該蓋溝(4)的側壁及該蓋板(5)的側面之間的靠合部(J)相對移動，進行摩擦攪拌，其中該實際接合步驟中，將旋轉的該攪拌棒(F2)插入該靠合部(J)，在僅該攪拌棒(F2)接觸該基座構件(2)及該蓋板(5)的狀態下進行摩擦攪拌。

Description

傳熱板之製造方法及摩擦攪拌接合方法
本發明係有關於一種傳熱板之製造方法及摩擦攪拌接合方法。
專利文獻1記載一種傳熱板的製造方法，這種傳熱板使流體流通過形成於基座構件的內部的流路來進行熱交換等。基座構件形成有開口於表面的蓋溝、以及形成於此蓋溝的底面的凹溝。製造傳熱板時，將蓋板配置於蓋溝，對此蓋板的側面與蓋溝的側壁所形成的靠合部進行摩擦攪拌接合。摩擦攪拌接合時，一邊使旋轉工具的軸肩的底面接觸基座構件及蓋板，一邊將旋轉工具的攪拌棒插入至靠合部的深處位置。藉由摩擦攪拌至靠合部的深處位置，能夠提高傳熱板的水密性及氣密性。
[先行技術文獻]
專利文獻1：特開2002-257490號公報
例如設置傳熱板的流路在基座構件的深處位置時，必須加大蓋溝的深度，同時加大蓋板的厚度。在這種情況下，必須加大摩擦攪拌接合時所使用的旋轉工具的攪拌棒的長 度及外徑，而伴隨著攪拌棒的大型化，也需要加大軸肩部的外徑。然而，當軸肩部的外徑增大，基座構件及蓋板與軸肩部的摩擦變大，會產生對摩擦攪拌裝置的負擔增大的問題。因此，在傳熱板的深處位置形成流路是困難的。
另外，有時會有例如對由板狀的金屬構件重疊而形成的重合部，從金屬構件表面垂直插入旋轉工具，將金屬構件之間進行摩擦攪拌接合的情況。在這樣的情況下，若金屬構件的板厚增大使得重合部位於深處位置，也會有摩擦攪拌接合困難的問題。
從這個觀點來看，本發明以提供一種能夠容易地對傳熱板的深處位置進行摩擦攪拌接合且能夠提高水密性及氣密性的傳熱板的製造方法為課題。本發明也以提供一種能夠在重疊的金屬構件的重合部處於深處位置時也可容易摩擦攪拌接合的摩擦攪拌接合方法為課題。
為了解決上述課題，本發明包括：蓋溝閉塞步驟，對開口於基座構件的表面且形成於凹溝的周圍的蓋溝插入蓋板；以及實際接合步驟，使具備攪拌棒的旋轉工具沿著該蓋溝的側壁及該蓋板的側面之間的靠合部相對移動，進行摩擦攪拌，其中該實際接合步驟中，將旋轉的該攪拌棒插入該靠合部，在僅該攪拌棒接觸該基座構件及該蓋板的狀態下進行摩擦攪拌。
或者是，本發明包括：熱媒體用管插入步驟，對形成於蓋溝的底面的凹溝插入熱媒體用管，其中該蓋溝係開口 於基座構件的表面；蓋板插入步驟，將蓋板插入該蓋溝；以及實際接合步驟，使旋轉工具沿著該蓋溝的側壁及該蓋板的側面之間的靠合部相對移動，進行摩擦攪拌，其中該實際接合步驟中，將旋轉的該攪拌棒插入該靠合部，在僅該攪拌棒接觸該基座構件及該蓋板的狀態下進行摩擦攪拌。
根據上述方法，旋轉工具中僅攪拌棒接觸基座構件及蓋板，因此比起習知的製造方法能夠減輕接合的基座構件及蓋板與旋轉工具的摩擦，能夠減少摩擦攪拌裝置的負擔。也就是說，根據本發明，因為能夠減低摩擦攪拌裝置的負擔，就能夠容易地在靠合部的深處位置進行摩擦攪拌接合。藉此，能夠容易地在傳熱板的深處位置形成流路。因為能夠摩擦攪拌至靠合部的深處位置，所以能夠提高傳熱板的水密性及氣密性。
本發明更可包括：暫時接合步驟，在該實際接合步驟前，暫時接合該靠合部。根據上述製造方法，能夠防止實際接合步驟時靠合部的接縫開口。
或者是，本發明包括：閉塞步驟，將蓋板重疊於基座構件的表面，用以覆蓋開口於該基座構件的表面的凹溝或凹部；以及實際接合步驟，從該蓋板的表面插入具備攪拌棒的旋轉工具，使該旋轉工具沿著該基座構件的表面與該蓋板的背面間的重合部相對移動，其中該實際接合步驟中，在僅該攪拌棒接觸該基座構件及該蓋板的狀態下，或者是在該攪拌棒僅接觸該蓋板的狀態下，進行該重合部的摩擦攪拌。
或者是，本發明包括：閉塞步驟，將蓋板重疊於基座構件的表面，用以覆蓋開口於該基座構件的表面的凹溝或 凹部；以及實際接合步驟，從該基座構件的背面插入具備攪拌棒的旋轉工具，使該旋轉工具沿著該基座構件的表面與該蓋板的背面間的重合部相對移動，其中該實際接合步驟中，在僅該攪拌棒接觸該基座構件及該蓋板的狀態下，或者是在該攪拌棒僅接觸該基座構件的狀態下，進行該重合部的摩擦攪拌。
根據上述方法，旋轉工具中僅攪拌棒接觸基座構件或蓋板，或者是接觸基座構件及蓋板雙方，因此比起習知的製造方法能夠減輕接合的基座構件及蓋板與旋轉工具的摩擦，能夠減少摩擦攪拌裝置的負擔。也就是說，根據本發明，因為能夠減低摩擦攪拌裝置的負擔，就能夠容易地在位於深處位置的重合部進行摩擦攪拌接合。藉此，能夠容易地在傳熱板的深處位置形成流路。
本發明更可包括：暫時接合步驟，在該實際接合步驟前，暫時接合該靠合部。根據上述製造方法，能夠防止實際接合步驟時靠合部的接縫開口。
本發明更可包括：毛邊切除步驟，在該實際接合步驟後，切除該旋轉工具於摩擦攪拌時產生的毛邊。根據上述製造方法，能夠漂亮地成形基座構件或蓋板。
或者是，本發明是使用具備攪拌棒的旋轉工具接合兩個金屬構件的摩擦攪拌接合方法，包括：重合部形成步驟，將其中一者的該金屬構件的表面與另一者的該金屬構件的背面重疊，形成重合部；以及實際接合步驟，從另一者的該金屬構件的表面插入旋轉的攪拌棒，在僅該攪拌棒接觸兩個該金屬構件的狀態下，或者是在該攪拌棒僅接觸另一者的該金屬構 件的狀態下，進行該重合部的摩擦攪拌。
根據上述方法，旋轉工具中僅攪拌棒接觸單一金屬構件或雙方金屬構件，因此比起習知的製造方法能夠減輕與旋轉工具的摩擦，能夠減少摩擦攪拌裝置的負擔。也就是說，根據本發明，因為能夠減低摩擦攪拌裝置的負擔，就能夠容易地在位於深處位置的重合部進行摩擦攪拌接合。
本發明更可包括：暫時接合步驟，在該實際接合步驟前，暫時接合該重合部。根據上述製造方法，能夠防止實際接合步驟時重合部的接縫開口。
本發明更可包括：毛邊切除步驟，在該實際接合步驟後，切除該旋轉工具於摩擦攪拌時產生的毛邊。根據上述製造方法，能夠漂亮地成形接合的金屬構件。
根據本發明的傳熱板的製造方法，能夠容易地對處於深處位置之靠合部進行摩擦攪拌接合且能夠提高水密性及氣密性。根據本發明的摩擦攪拌方法，能夠在重疊的金屬構件的重合部處於深處位置時也可容易摩擦攪拌接合。
1、1A、1B、1C‧‧‧傳熱板
1D‧‧‧複合板
2‧‧‧基座構件
2a‧‧‧表面
3‧‧‧凹溝
4‧‧‧蓋溝
5‧‧‧蓋板
5a‧‧‧表面
5b‧‧‧背面
6‧‧‧熱媒體用管
10‧‧‧導板
20‧‧‧凹部
31、32‧‧‧金屬構件
31a‧‧‧表面
32b‧‧‧背面
B‧‧‧螺絲孔
D‧‧‧旋轉軸
F‧‧‧實際接合用旋轉工具(旋轉工具)
F1‧‧‧攪拌棒
F3‧‧‧螺旋溝
G‧‧‧暫時接合用旋轉工具
G1‧‧‧軸肩部
G2‧‧‧攪拌棒
J‧‧‧靠合部
J1‧‧‧重合部
K‧‧‧架台
Q‧‧‧空隙部
W、W1‧‧‧塑性化領域
第1(a)圖係顯示本實施型態的實際接合用旋轉工具的側面圖；第1(b)圖係顯示實際接合用旋轉工具的接合型態的概略剖面圖。
第2(a)圖係顯示本實施型態的暫時接合用旋轉工具的側面圖；第2(b)圖係顯示暫時接合用旋轉工具的接合型態的概 略剖面圖。
第3圖係顯示本發明第一實施型態的傳熱板的立體圖。
第4圖係顯示第一實施型態的傳熱版的製造方法的剖面圖，(a)顯示準備步驟；(b)顯示蓋溝閉塞步驟。
第5圖係顯示第一實施型態的傳熱板的製造方法的導板配置步驟的平面圖。
第6圖係顯示第一實施型態的傳熱板的製造方法的剖面圖，(a)顯示暫時接合步驟；(b)顯示實際接合步驟步驟。
第7圖係顯示本發明第二實施型態的傳熱板的製造方法的剖面圖，(a)顯示準備步驟；(b)顯示蓋溝閉塞步驟。
第8(a)圖係顯示第二實施型態的實際接合步驟的剖面圖；第8(b)圖係顯示變形例的放大剖面圖。
第9圖係顯示本發明第三實施型態的傳熱板的製造方法的剖面圖，(a)顯示暫時接合步驟；(b)顯示實際接合步驟。
第10圖係顯示本發明第四實施型態的傳熱板的製造方法的剖面圖，(a)顯示暫時接合步驟；(b)顯示實際接合步驟。
第11(a)圖係顯示本發明第五實施型態的摩擦攪拌接合方法的剖面圖；第11(b)圖係顯示第五實施型態的變形例的剖面圖。
[第一實施型態]
本發明的第一實施型態將參照圖式詳細說明。首先說明本實施型態所使用的實際接合用旋轉工具及暫時接合用旋轉工具。
實際接合用旋轉工具F如第1(a)圖所示，由連結部F1與攪拌棒F2所構成。實際接合用旋轉工具F相當於申請專利範圍中的「旋轉工具」。實際接合用旋轉工具F例如以工具鋼形成。連結部F1為連結至第1(b)圖所示的摩擦攪拌裝置的旋轉軸D的部位。連結部F1呈圓柱狀，形成有螺絲栓入的螺絲孔B、B。
攪拌棒F2從連結部F1垂下，與連結部F1同軸。攪拌棒F2越離開連結部F1就變得越細。攪拌棒F2的外周面刻設有螺旋溝F3。本實施型態中，因為使實際接合用旋轉工具F向右旋轉，因此螺旋溝F3由上而下朝左旋。
將實際接合用旋轉工具F朝左旋轉的情況下，則螺旋溝F3最好由上而下朝右旋地形成。將螺旋溝F3做這樣的設定，摩擦攪拌時塑性化流動的金屬會因為螺旋溝F3而導引至攪拌棒F2的前端側。藉此，能夠減少金屬溢出被接合金屬構件(後述的基座構件2與蓋板5)的外部的量。
如第1(b)圖所示，使用實際接合用旋轉工具F進行摩擦攪拌接合時，僅將旋轉的攪拌棒F2插入被接合金屬構件，並且在被接合金屬構件與連結部F1分離的狀態下移動。換言之，在攪拌棒F2的基端部露出的狀態下進行摩擦攪拌接合。實際接合用旋轉工具F的移動軌跡會因為摩擦攪拌的金屬硬化而形成塑性化領域W。
暫時接合用旋轉工具G如第2(a)圖所示，由軸肩部G1與攪拌棒G2所構成。暫時接合用旋轉工具G例如以工具鋼形成。軸肩部G1如第2(b)圖所示，是連結摩擦攪拌裝置的旋 轉軸D的部位，也是按壓塑性流動化的金屬的部位。軸肩部G1呈圓柱狀。軸肩部G1的下端面形成防止流動化的金屬流出外部的凹狀。
攪拌棒G2從軸肩部G1垂下，與軸肩部G1同軸。攪拌棒G2越離開軸肩部G1就變得越細。攪拌棒G2的外周面刻設有螺旋溝G3。
如第2(b)圖所示，使用暫時接合旋轉工具G進行摩擦攪拌接合時，將旋轉的攪拌棒G2及軸肩部G1的下端插入被接合金屬構件並移動。暫時接合用旋轉工具G的移動軌跡會因為摩擦攪拌的金屬硬化而形成塑性化領域W1。
接著，說明本實施型態的的傳熱板。如第3圖所示，本實施型態的傳熱板1主要以基座構件2及蓋板5所構成。基座構件2呈略直方體。基座構件2形成有凹溝3、蓋溝4。基座構件2的材料只要可進行摩擦攪拌的話並沒有特別限制，本實施型態中採用鋁合金。
凹溝3在基座構件2的中央，從一端的側面貫通至另一端的側面。凹溝3從蓋溝4的底面凹下設置。凹溝3的底部形成圓弧形。凹溝3的開口朝向基座構件2的表面2a側。
蓋溝4比凹溝3寬，在凹溝3的表面2a側與凹溝3連續地形成。蓋溝4的剖面呈矩形，且開口朝向表面2a側。
蓋板5是插入蓋溝4的板狀構件。蓋板5在本實施型態中是以與基座構件2相同的鋁合金所形成。蓋板5形成與蓋溝4的中空部相同的形狀，能夠不留間隙地插入蓋溝4。
蓋溝4的一對側壁與蓋板5的一對側面靠合，形成 靠合部J、J。靠合部J、J跨過深度方向全長以摩擦接合的方式接合。傳熱板1的凹溝3與蓋板5的下面所圍繞的空間是流體流通的流路。
接著，說明第一實施型態的傳熱板的製造方法。傳熱板的製造方法中，會進行準備步驟、蓋溝閉塞步驟、導板配置步驟、暫時接合步驟、實際接合步驟。
如第4(a)圖所示，準備步驟為準備基座構件2的步驟。首先，透過夾具(圖式省略)固定基座構件2於架台K上。然後使用銑刀等切削加工出凹溝3及蓋溝4。也可以使用透過壓鑄或射出成型等預先形成凹溝3及蓋溝4的基座構件2。
如第4(b)圖所示，蓋溝閉塞步驟是將蓋板5插入蓋溝4的步驟。蓋溝4的側壁與蓋板5的側面分別靠合，形成靠合部J、J。蓋板5的表面與表面2a形成同一平面。
如第5圖所示，導板配置步驟是配置導板10、10於基座構件2的側面的步驟。導板10是用來設定後述的摩擦攪拌的開始位置及結束位置的構件。導板10面接觸基座構件2的對向的側面，且配置於靠合部J、J的延長線上。導板10在本實施型態中，以與基座構件2相同的鋁合金形成。導板10藉由熔接導板10與基座構件2之間的接觸角落的方式接合。
如第6(a)圖所示，暫時接合步驟是使用暫時接合用旋轉工具G對靠合部J、J進行預備的摩擦攪拌接合的步驟。暫時接合步驟的開始位置與結束位置只要在基座構件2及導板10的表面上的話並有特別限制，本實施型態中是設定在導板10的表面。
具體來說，將暫時接合步驟的開始位置設置在一側的導板10的表面，對一個靠合部J的全長進行摩擦攪拌接合。暫時接合用旋轉工具G的移動軌跡形成有塑性化領域W1。當暫時接合用旋轉工具移動到另一側的導板10之後，直接在導板10的表面折返，對另一靠合部J的全長進行摩擦攪拌接合。當暫時接合用旋轉工具G移動回原來那一側的導板10之後，將暫時接合用旋轉工具G脫離導板10。
如第6(b)圖所示，實際接合步驟是使用實際接合用旋轉工具F對靠合部J、J進行摩擦攪拌接合的步驟。實際接合步驟的開始位置及結束位置最好設置在導板10的表面。將實際接合用旋轉工具F插入導板10時，可利用暫時接合用旋轉工具G的拔出孔，也可以在導板10設置其他進入孔，從該進入孔插入實際接合用旋轉工具F。
實際接合步驟中，沿著暫時接合步驟中形成的塑性化領域W1進行摩擦攪拌接合。實際接合步驟中，插入實際接合用旋轉工具F時最好使實際接合用旋轉工具F的前端到達蓋溝4的底面。因為攪拌棒F2比蓋溝的深度長，所以即使攪拌棒F2的前端到達蓋溝4的底面，連結部F1也不會接觸到基座構件2及蓋板5。也就是說，實際接合步驟中，連結部F1的下面並不按壓基座構件2及蓋板5的表面。
實際接合用旋轉工具F的移動軌跡形成有塑性化領域W。靠合部J與凹溝3的距離設定最好使進行實際接合步驟時塑性流動材料不流入凹溝3。實際接合步驟結束後，將導板10從基座構件2切除。
實際接合步驟結束後，可進行毛邊切除步驟，將摩擦攪拌時產生的毛邊切除。進行毛邊切除步驟能夠使基座構件2及蓋板5的表面平滑化。
根據以上說明的本實施型態的傳熱板的製造方法，實際接合步驟時，實際接合用旋轉工具F中只有攪拌棒F2接觸基座構件2及蓋板5，因此比起習知的製造方法，能夠減輕基座構件2及蓋板5與實際接合用旋轉工具F間的摩擦，能夠減少摩擦攪拌裝置的負擔。也就是說，根據本實施例型態，即使在深處位置摩擦攪拌亦可減少摩擦攪拌裝置的負擔，因此能夠容易地在深處位置形成傳熱板1的流路。
實際接合步驟中，雖然不一定要跨過靠合部J、J的深度方向的全長進行摩擦攪拌，但如本實施型態一般跨過靠合部J的深度的全長進行摩擦攪拌，能夠提高傳熱板1的水密性及氣密性。
藉由進行暫時接合步驟，能夠在進行實際接合步驟時，防止基座構件2與蓋板5的接縫開口。在暫時接合步驟及實際接合步驟中，在摩擦攪拌途中不將暫時接合用旋轉工具G及實際接合用旋轉工具F脫離基座構件2，用一筆劃的方式移動各旋轉工具，能夠減少作業程序。
在暫時接合步驟中，也可以不連續地摩擦攪拌，使暫時接合用旋轉工具G製造的塑性化領域W1斷續地形成。另外，暫時接合步驟中也可用熔接來接合靠合部J、J。也可使用暫時接合用旋轉工具G來暫時接合導板10與基座構件2。
[第二實施型態]
接著，說明本發明的第二實施型態。第二實施型態的傳熱板具備熱媒體用管6這點與第一實施型態不同。熱媒體用管6是流體在內部流通的構件。
第二實施型態的傳熱板的製造方法中，進行準備步驟、熱媒體用管插入步驟、蓋溝閉塞步驟、暫時接合步驟、實際接合步驟。
如第7(a)圖所示，準備步驟是準備基座構件2的步驟。
如第7(b)圖所示，熱媒體用管插入步驟是插入媒體用管6至凹溝3的步驟。凹溝3及熱媒體用管6的大小等可以適當地設定，但本實施例中，熱媒體用管6的外徑與凹溝3的寬度及深度略相同。
蓋溝閉塞步驟是將蓋板5插入蓋溝4的步驟。蓋溝4的側壁與蓋板5的側面靠合後形成靠合部J。當蓋板5插入蓋溝4後，熱媒體用管6與蓋板5接觸，且基座構件2的表面2a與蓋板5的表面形成同一平面。
暫時接合步驟是對靠合部J進行預備接合的步驟，暫時接合步驟以與第一實施型態相同的方式進行。
如第8圖所示，實際接合步驟是使用實際接合用旋轉工具F對靠合部J、J進行摩擦攪拌接合的步驟。實際接合步驟以與第一實施型態相同的方式進行。實際接合用旋轉工具F的移動軌跡會形成塑性化領域W、W。塑性化領域W跨過靠合部J、J的深度方向全長而形成。
透過第二實施型態的傳熱板的製造方法，能夠達 成與第一實施型態略相同的效果。能夠容易地製造具備熱媒體用管6的傳熱板1A。
例如第一實施型態及第二實施型態的凹溝3、蓋溝4、蓋板5及熱媒體用管6的形狀僅為例示，也可以是其他形狀。實際接合步驟後，當基座構件2的表面2a與塑性化領域W的表面間產生有高低差的情況下，也可以進行填補該高底差之修補熔接。或者是，將金屬構件配置在塑性化領域W的表面，以旋轉工具對該金屬構件及基座構件2進行摩擦攪拌接合。
本實施型態中，以例子表示設置蓋溝4的情況，但也可以不設置蓋溝4，將蓋板5直接插入凹溝3。
另外，如第8(b)圖所示，當熱媒體用管6的周圍形成有空隙部Q的情況下，可藉由實際接合步驟來填補此空隙部Q。在蓋溝閉塞步驟中，當蓋板5插入蓋溝4時，凹溝3、蓋板5的下面及熱媒體用管6之間形成空隙部Q。實際接合步驟中，使實際接合用旋轉工具F製造的塑性化流動材料流入空隙部Q。藉此，熱媒體用管6的周圍的空隙部Q被金屬所填充，能夠更加提高水密性及氣密性。
[第三實施型態]
接著，說明本發明的第三實施型態。第三實施型態的傳熱板的製造方法不在基座構件2上形成蓋溝4，而在基座構件2的表面2a載置蓋板5，這點與第一實施型態不同。
第三實施型態的傳熱板的製造方法中，進行準備步驟、凹溝閉塞步驟、暫時接合步驟、實際接合步驟。
如第9(a)圖所示，準備步驟是準備基座構件2的 步驟。基座構件2的表面2a形成有凹溝3。
凹溝閉塞步驟(閉塞步驟)是將蓋板5載置於基座構件2的表面2a用以覆蓋凹溝3的上方的步驟。凹溝閉塞步驟中，基座構件2的表面2a與蓋板5的背面5b重疊，形成重合部J1。
暫時接合步驟是對重合部J1進行預備接合的步驟。暫時接合步驟在本實施型態中，是從基座構件2與蓋板5的側面插入暫時接合用旋轉工具G，對重合部J1進行摩擦攪拌接合。暫時接合步驟後，基座構件2及蓋板5的側面形成塑性化領域W1。
如第9(b)圖所示，實際接合步驟是使用實際接合用旋轉工具F對重合部J1進行摩擦攪拌接合的步驟。本實施型態中，從蓋板5的表面2a垂直插入實際接合用旋轉工具F的攪拌棒F2，使其前端進入基座構件2。在實際接合步驟中，在連結部F1不接觸蓋板5的狀態下進行摩擦攪拌。藉此形成傳熱板1A。
如第三實施型態的傳熱板的製造方法，不設置蓋溝4且使基座構件2的表面2a載置板厚大的蓋板5的型態下，也能夠容易地製造傳熱板1B。也就是說，第三實施型態中，雖然蓋板5的板厚大使得重合部J1位於深處位置，但僅讓攪拌棒F2接觸基座構件2及蓋板5，因此比起習知的製造方法能夠減輕基座構件及蓋板5與實際接合用旋轉工具F的摩擦，能夠減少摩擦攪拌裝置的負擔。也就是說，根據本實施型態，即使在深處位置進行摩擦攪拌也能夠減低摩擦攪拌裝置的負擔，因此能夠容易地在深處位置形成傳熱板1B的流路。
藉由進行暫時接合步驟，在進行實際接合步驟時能夠防止基座構件2與蓋板5間的接縫產生開口。
暫時接合步驟中，也可以不連續地進行摩擦攪拌，使暫時接合用旋轉工具G製造的塑性化領域W1斷續地形成。另外，暫時接合步驟中也可用熔接來接合重合部J1。也可如第一實施型態，使用導板來進行暫時接合步驟及實際接合步驟。
本實施型態中，設定為按壓至攪拌棒F2的前端到達基座構件2的位置，但也可以設定為不到達基座構件2的位置。也就是說，可以設定為按壓至攪拌棒F2僅與蓋板5接觸的位置，來對重合部J1進行摩擦攪拌。在這種情況下，攪拌棒F2與蓋板5接觸產生的摩擦熱使基座構件2與蓋板5發生塑性流動化，藉此接合重合部J1。
本實施型態中，從蓋板5的表面5a插入實際接合用旋轉工具F，但也可以從基座構件2的背面2b插入實際接合用旋轉工具F來對重合部J1進行摩擦攪拌。即使在這個情況下，摩擦攪拌時，也可以設定為壓入至攪拌棒F2與基座構件2及蓋板5雙方都接觸的位置，或是攪拌棒F2僅與基座構件2接觸的位置。
[第四實施型態]
接著，說明本發明的第四實施型態。第四實施型態的傳熱板的製造方法形成有具備大的凹坑的凹部20這點與第三實施型態不同。
第四實施型態的傳熱板的製造方法進行準備步驟、閉塞步驟、暫時接合步驟、實際接合步驟。
如第10(a)圖所示，準備步驟是準備基座構件2的步驟。基座構件2的表面2a形成有凹部20。凹部20比凹溝3形成更廣的凹坑。
凹部閉塞步驟(閉塞步驟)是將蓋板5載置於基座構件2的表面2a覆蓋凹部20的上方的步驟。凹部閉塞步驟中，基座構件2的表面2a與蓋板5的背面5b重合，形成重合部J1。如第10(b)圖所示，暫時接合步驟及實際接合步驟與第三實施型態相同，因此省略說明。藉由上述步驟形成傳熱板1C。
第四實施型態的傳熱板的製造方法中，能夠達成與第三實施型態略相等的效果。根據第四實施型態，即使具備比凹溝3更大的凹部20且載置板厚大的蓋板5的情況下，也能夠容易地形成傳熱板1C。
在本實施型態中，設定為按壓至攪拌棒F2的前端到達基座構件2的位置，但也可以設定為沒有到達基座構件2的位置。也就是說，也可以設定為按壓至攪拌棒F2僅與蓋板5接觸的位置，來對重合部J1進行摩擦攪拌。在這種情況下，攪拌棒F2與蓋板5接觸產生的摩擦熱使基座構件2及蓋板5發生塑性流動化，藉此接合重合部J1。
本實施型態中，從蓋板5的表面5a插入實際接合用旋轉工具F，但也可以從基座構件2的背面2b插入實際接合用旋轉工具F來對重合部J1進行摩擦攪拌。即使在這個情況下，摩擦攪拌時，也可以設定為壓入至攪拌棒F2與基座構件2及蓋板5雙方都接觸的位置，或是攪拌棒F2僅與基座構件2接觸的位置。
[第五實施型態]
接著，說明本發明的第五實施型態的摩擦攪拌接合方法。第五實施型態中，將不具備凹溝3或凹部20等流路的金屬構件間接合這點與其他實施型態不同。
第五實施型態的摩擦攪拌接合方法中，進行準備步驟、重合步驟、暫時接合步驟、實際接合步驟。
如第11(a)圖所示，準備步驟是準備金屬構件31、32的步驟。金屬構件31、32是板狀的金屬構件。金屬構件31、32的種類可以從可摩擦攪拌的金屬中適當地選擇。
重合步驟是重合金屬構件31、32的步驟。重合步驟中，將金屬構件32的背面32b重合至金屬構件31的表面31a，形成重合部J1。
暫時接合步驟是對重合部J1進行預備接合的步驟。暫時接合步驟在本實施型態中，是從金屬構件31、32的側面插入暫時接合用旋轉工具G，對重合部J1進行摩擦攪拌接合。暫時接合步驟後，金屬構件31、32的側面形成塑性化領域W1。
實際接合步驟是使用實際接合用旋轉工具F對重合部J1進行摩擦攪拌接合的步驟。本實施型態中，設定為從金屬構件32的表面32a垂直插入實際接合用旋轉工具F，使攪拌棒F2的前端進入金屬構件31。在實際接合步驟中，在連結部F1不接觸金屬構件32的狀態下進行摩擦攪拌接合。藉此形成複合板1D。
根據第五實施型態的傳熱板的製造方法，容易地形成內部不設置流路的複合板1D。特別是金屬構件32的板厚大 使重合部J1位於深處位置的情況下，僅讓攪拌棒F2接觸金屬構件31、32，因此比起習知的製造方法能夠減輕金屬構件31、32與實際接合用旋轉工具F的摩擦，能夠減少摩擦攪拌裝置的負擔。因此，重合部J1在深處位置，也能夠容易地進行摩擦攪拌接合。
藉由進行暫時接合步驟，在進行實際接合步驟時能夠防止金屬構件31、32間的接縫開口。
暫時接合步驟中，也可以不連續地摩擦攪拌，使暫時接合用旋轉工具G製造的塑性化領域W1斷續地形成。另外，暫時接合步驟中也可用熔接來接合重合部J1。也可如第一實施型態，使用導板來進行暫時接合步驟及實際接合步驟。
如第11(b)圖所示，進行實際接合步驟時使攪拌棒F2的前端不到達金屬構件31。也就是說，也可以設定為攪拌棒F2僅與金屬構件32來進行摩擦攪拌。在這種情況下，使塑性化領域W與重合部J1接觸，能夠接合金屬構件31、32。也就是說，攪拌棒F2與金屬構件32接觸產生的摩擦熱使金屬構件31、32發生塑性流動化，藉此能夠接合重合部J1。
2‧‧‧基座構件
2a‧‧‧表面
2b‧‧‧背面
3‧‧‧凹溝
4‧‧‧蓋溝
5‧‧‧蓋板
D‧‧‧旋轉軸
F‧‧‧實際接合用旋轉工具(旋轉工具)
F1‧‧‧連結部
F2‧‧‧攪拌棒
J‧‧‧靠合部
K‧‧‧架台
W‧‧‧塑性化領域

Claims (10)

  1. 一種傳熱板之製造方法，包括：蓋溝閉塞步驟，對開口於基座構件的表面且形成於凹溝的周圍的蓋溝插入蓋板；以及實際接合步驟，使具備攪拌棒的旋轉工具沿著該蓋溝的側壁及該蓋板的側面之間的靠合部相對移動，進行摩擦攪拌，其中該實際接合步驟中，將旋轉的該攪拌棒插入該靠合部，在僅該攪拌棒接觸該基座構件及該蓋板的狀態下進行摩擦攪拌。
  2. 一種傳熱板之製造方法，包括：熱媒體用管插入步驟，對形成於蓋溝的底面的凹溝插入熱媒體用管，其中該蓋溝係開口於基座構件的表面；蓋板插入步驟，將蓋板插入該蓋溝；以及實際接合步驟，使具備攪拌棒的旋轉工具沿著該蓋溝的側壁及該蓋板的側面之間的靠合部相對移動，進行摩擦攪拌，其中該實際接合步驟中，將旋轉的該攪拌棒插入該靠合部，在僅該攪拌棒接觸該基座構件及該蓋板的狀態下進行摩擦攪拌。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之傳熱板之製造方法，更包括：暫時接合步驟，在該實際接合步驟前，暫時接合該靠合部。
  4. 一種傳熱板之製造方法，包括：閉塞步驟，將蓋板重疊於基座構件的表面，用以覆蓋開口於該基座構件的表面的凹溝或凹部；以及 實際接合步驟，從該蓋板的表面插入具備攪拌棒的旋轉工具，使該旋轉工具沿著該基座構件的表面與該基板的背面間的重合部相對移動，其中該實際接合步驟中，在僅該攪拌棒接觸該基座構件及該蓋板的狀態下，或者是在該攪拌棒僅接觸該蓋板的狀態下，進行該重合部的摩擦攪拌。
  5. 一種傳熱板之製造方法，包括：閉塞步驟，將蓋板重疊於基座構件的表面，用以覆蓋開口於該基座構件的表面的凹溝或凹部；以及實際接合步驟，從該基座構件的背面插入具備攪拌棒的旋轉工具，使該旋轉工具沿著該基座構件的表面與該蓋板的背面間的重合部相對移動，其中該實際接合步驟中，在僅該攪拌棒接觸該基座構件及該蓋板的狀態下，或者是在該攪拌棒僅接觸該基座構件的狀態下，進行該重合部的摩擦攪拌。
  6. 如申請專利範圍第4或5項所述之傳熱板之製造方法，更包括：暫時接合步驟，在該實際接合步驟前，暫時接合該重合部。
  7. 如申請專利範圍第1、2、4或5項所述之傳熱板之製造方法，更包括：毛邊切除步驟，在該實際接合步驟後，切除該旋轉工具於摩擦攪拌時產生的毛邊。
  8. 一種摩擦攪拌接合方法，使用具備攪拌棒的旋轉工具接合兩個金屬構件，包括： 重合部形成步驟，將其中一者的該金屬構件的表面與另一者的該金屬構件的背面重疊，形成重合部；以及實際接合步驟，從另一者的該金屬構件的表面插入旋轉的攪拌棒，在僅該攪拌棒接觸兩個該金屬構件的狀態下，或者是在該攪拌棒僅接觸另一者的該金屬構件的狀態下，進行該重合部的摩擦攪拌。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之摩擦攪拌接合方法，更包括：暫時接合步驟，在該實際接合步驟前，暫時接合該重合部。
  10. 如申請專利範圍第8或9項所述之摩擦攪拌接合方法，更包括：毛邊切除步驟，在該實際接合步驟後，切除該旋轉工具於摩擦攪拌時產生的毛邊。
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