散熱器的制造方法
【專利摘要】一種散熱器的制造方法，其能提高平坦性。所述散熱器的制造方法將包括底板（11）和在所述底板（11）的下表面上并排設(shè)置的翅片（21）的金屬構(gòu)件（2、3）彼此摩擦攪拌接合，其特征是，包括：將底板（11）的端面（12、12）彼此對(duì)接來形成對(duì)接部（J）的準(zhǔn)備工序；以及將旋轉(zhuǎn)工具（F）從底板（11）的上表面插入來對(duì)對(duì)接部（J）進(jìn)行摩擦攪拌接合的接合工序，在接合工序中，在使金屬構(gòu)件（2、3）傾斜以使對(duì)接部（J）變高的狀態(tài)下進(jìn)行接合。
【專利說明】散熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種散熱器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在專利文獻(xiàn)I中，揭示了將具有底板和在底板上并排設(shè)置的多個(gè)翅片的各金屬構(gòu)件彼此摩擦攪拌接合來制造散熱器的方法。在這種制造方法中，在使底板的端面彼此對(duì)接后，將旋轉(zhuǎn)工具從底板的與翅片相反一側(cè)的面插入，來對(duì)對(duì)接部進(jìn)行摩擦攪拌接合。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利特許第3336277號(hào)公報(bào)
[0006]在摩擦攪拌接合中，一旦因摩擦熱而發(fā)生塑性流動(dòng)的金屬凝固，則會(huì)發(fā)生熱收縮。因上述熱收縮，而可能使所制造的散熱器的底板的表面?zhèn)?底板中與翅片相反的一側(cè))呈凹狀地發(fā)生變形。例如，若是金屬板彼此間的接合，雖然能夠利用滾軋成型等方式對(duì)由熱收縮引起的變形進(jìn)行矯正，但是，若是具有多個(gè)翅片的金屬構(gòu)件，則很難進(jìn)行這種矯正的作業(yè)。
[0007]另一方面，在底板的板厚較大的情況下，為了使旋轉(zhuǎn)工具的銷插入到對(duì)接部的深處，而必須使用大型的旋轉(zhuǎn)工具來進(jìn)行摩擦攪拌接合，但是，一旦旋轉(zhuǎn)工具變得大型，則存在對(duì)摩擦攪拌裝置的負(fù)荷變大這樣的問題。此外，伴隨著旋轉(zhuǎn)工具的大型化，進(jìn)入金屬構(gòu)件的熱量會(huì)增大，因此，摩擦熱有可能傳遞至翅片而使翅片發(fā)生變形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]從以上觀點(diǎn)出發(fā)，本發(fā)明的技術(shù)問題在于提供一種能夠提高被接合的底板各自的平坦性的散熱器的制造方法。此外，本發(fā)明的技術(shù)問題在于提供一種在提高被接合的底板各自的平坦性的同時(shí)，即便是在底板的板厚較大的情況下，也能夠理想地進(jìn)行接合的散熱器的制造方法。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，第一發(fā)明的散熱器的制造方法將包括底板和在上述底板的下表面上并排設(shè)置的翅片的各金屬構(gòu)件彼此摩擦攪拌接合，其特征是，包括:準(zhǔn)備工序，在該準(zhǔn)備工序中，使上述底板的端面彼此對(duì)接來形成對(duì)接部；以及接合工序，在該接合工序中，將旋轉(zhuǎn)工具從上述底板的上表面插入，來對(duì)上述對(duì)接部進(jìn)行摩擦攪拌接合，在上述接合工序中，在使上述金屬構(gòu)件傾斜以使對(duì)接部變高的狀態(tài)下進(jìn)行接合。
[0010]在摩擦攪拌接合中，為了避免因熱收縮而導(dǎo)致底板變形，在第一發(fā)明中，在進(jìn)行摩擦攪拌接合之前，預(yù)先使金屬構(gòu)件各自傾斜，并利用摩擦攪拌接合后的熱收縮來提高底板的平坦性。
[0011]此外，第二發(fā)明的散熱器的制造方法將包括底板和在上述底板的下表面上并排設(shè)置的翅片的各金屬構(gòu)件彼此摩擦攪拌接合，其特征是，上述底板的端面由外側(cè)端面、內(nèi)側(cè)端面及中間面構(gòu)成，其中，上述外側(cè)端面形成在上述底板的下表面?zhèn)?，上述?nèi)側(cè)端面形成在上述底板的上表面?zhèn)龋⑿纬稍谙鄬?duì)于上述外側(cè)端面遠(yuǎn)離相對(duì)的上述金屬構(gòu)件的一側(cè)，上述中間面將上述外側(cè)端面與上述內(nèi)側(cè)端面連接，上述散熱器的制造方法包括:準(zhǔn)備工序，在該準(zhǔn)備工序中，使上述底板的上述外側(cè)端面彼此對(duì)接來形成第一對(duì)接部；第一接合工序，在該第一接合工序中，將旋轉(zhuǎn)工具從上述底板的上表面插入，來對(duì)上述第一對(duì)接部進(jìn)行摩擦攪拌接合；插入工序，在該插入工序中，將接頭構(gòu)件插入由各上述中間面和各上述內(nèi)側(cè)端面形成的凹部；以及第二接合工序，在該第二接合工序中，將旋轉(zhuǎn)工具從上述底板的上表面插入，來對(duì)由上述接頭構(gòu)件和上述內(nèi)側(cè)端面形成的一對(duì)第二對(duì)接部進(jìn)行摩擦攪拌接合，在上述第一接合工序及上述第二接合工序中，在使上述金屬構(gòu)件傾斜以使上述第一對(duì)接部變高的狀態(tài)下進(jìn)行接合。
[0012]第二發(fā)明也在進(jìn)行摩擦攪拌接合之前預(yù)先使金屬構(gòu)件各自傾斜，并利用摩擦攪拌接合后的熱收縮來提高底板的平坦性。此外，在第二發(fā)明中，通過使用接頭構(gòu)件來沿底板的板厚方向階段性地進(jìn)行摩擦攪拌，即便在底板的板厚較大的情況下，也能理想地進(jìn)行接合。
[0013]較為理想的是，在上述準(zhǔn)備工序中，在上述對(duì)接部的下側(cè)配置背面抵接件，或是在背面抵接件的上方使上述底板的端面彼此對(duì)接來形成上述對(duì)接部，上述背面抵接件的高度比上述翅片的高度大。
[0014]此外，較為理想的是，在上述準(zhǔn)備工序中，在上述第一對(duì)接部的下側(cè)配置背面抵接件，或是在背面抵接件的上方使上述外側(cè)端面彼此對(duì)接來形成上述第一對(duì)接部，上述背面抵接件的高度比上述翅片的高度大。
[0015]根據(jù)上述制造方法，能容易地使金屬構(gòu)件各自傾斜。
[0016]較為理想的是，在上述第二接合工序中使用的上述旋轉(zhuǎn)工具具有軸肩和在上述軸肩上形成的銷，上述軸肩的外徑形成為上述凹部的寬度以上，在上述第二接合工序中，通過使一個(gè)上述旋轉(zhuǎn)工具移動(dòng)，將一對(duì)上述第二對(duì)接部同時(shí)接合。根據(jù)上述制造方法，能減少第二接合工序的操作耗時(shí)。
[0017]此外，第三發(fā)明的散熱器的制造方法將包括底板和在上述底板的下表面上并排設(shè)置的翅片的各金屬構(gòu)件彼此摩擦攪拌接合，其特征是，包括:準(zhǔn)備工序，在該準(zhǔn)備工序中，使上述底板的端面彼此對(duì)接來形成對(duì)接部，并且在上述對(duì)接部的下側(cè)配置板狀的背面抵接件，或是在板狀的背面抵接件的上方使上述底板的端面彼此對(duì)接來形成對(duì)接部；以及接合工序，在該接合工序中，將旋轉(zhuǎn)工具從上述底板的上表面插入上述對(duì)接部，來對(duì)各上述金屬構(gòu)件和上述背面抵接件進(jìn)行摩擦攪拌接合，在上述接合工序中，在使上述金屬構(gòu)件傾斜以使上述對(duì)接部變高的狀態(tài)下進(jìn)行接合。
[0018]第三發(fā)明也在進(jìn)行摩擦攪拌接合之前預(yù)先使金屬構(gòu)件彼此傾斜，并利用摩擦攪拌接合后的熱收縮來提高底板的平坦性。此外，在第三發(fā)明中，通過在接合工序中使各上述金屬構(gòu)件與板狀的背面抵接件接合，從而能將上述背面抵接件直接用作翅片。藉此，不需要將背面抵接件撤去的作業(yè)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的散熱器的制造方法，能提高所接合的底板各自的平坦性。此外，根據(jù)本發(fā)明的散熱器的制造方法，在提高被接合的底板各自的平坦性的同時(shí)，即便是在底板的板厚較大的情況下，也能夠理想地進(jìn)行接合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的金屬構(gòu)件的立體圖。[0021]圖2是表示第一實(shí)施方式的散熱器的制造方法的主視圖，其中，圖2 (a)表示準(zhǔn)備工序，圖2 (b)表示接合工序。
[0022]圖3是表不第一實(shí)施方式的散熱器的主視圖。
[0023]圖4是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的金屬構(gòu)件的立體圖。
[0024]圖5是表示第二實(shí)施方式的散熱器的制造方法的主視圖，其中，圖5 (a)表示準(zhǔn)備工序，圖5 (b)表示第一接合工序。
[0025]圖6是表示第二實(shí)施方式的散熱器的制造方法的主視圖，其中，圖6 (a)表示插入工序，圖6 (b)表示第二接合工序。
[0026]圖7是表示第二實(shí)施方式的散熱器的主視圖。
[0027]圖8是表示第二實(shí)施方式的散熱器的制造方法的變形例的主視圖，其中，圖8 (a)表示插入工序，圖8 (b)表示第二接合工序。
[0028]圖9是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的散熱器的制造方法的主視圖，其中，圖9(a)、圖9 (b)表示準(zhǔn)備工序。
[0029]圖10是表示第三實(shí)施方式的散熱器的制造方法的主視圖，其中，圖10 (a)表示接合工序，圖10 (b)表不散熱器。
[0030](符號(hào)說明)
[0031]I散熱器
[0032]2第一金屬構(gòu)件
[0033]3第二金屬構(gòu)件
[0034]4接頭構(gòu)件
[0035]11 底板
[0036]12 端面
[0037]12a外側(cè)端面
[0038]12b內(nèi)側(cè)端面
[0039]12c中間面
[0040]13 凹部
[0041]21 翅片
[0042]31背面抵接件
[0043]3IA背面抵接件
[0044]F旋轉(zhuǎn)工具
[0045]Fa 軸肩
[0046]Fb 銷
[0047]G旋轉(zhuǎn)工具
[0048]Ga 軸肩
[0049]Gb 銷
[0050]J對(duì)接部
[0051]Jl對(duì)接部
[0052]J2對(duì)接部【具體實(shí)施方式】
[0053](第一實(shí)施方式)
[0054]參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示，在本實(shí)施方式的散熱器的制造方法中，通過對(duì)第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3進(jìn)行摩擦攪拌接合來制造散熱器I。如圖1所不，X軸表不第一金屬構(gòu)件2的寬度方向，Y軸表不縱深方向，Z軸表不高度方向。此外，在以下的說明中的“上下”是為了便于說明而使用的，與該散熱器的使用狀態(tài)無關(guān)。
[0055]第一金屬構(gòu)件2由呈板狀的底板11和在底板11的下表面并排設(shè)置的多個(gè)翅片21構(gòu)成。翅片21在底板11的下表面上，相對(duì)于底板11垂直形成。此外，翅片21在寬度方向(X軸方向)上等間隔地并排設(shè)置。各翅片21具有相同的高度。
[0056]在本實(shí)施方式中，第一金屬構(gòu)件2是由鋁合金構(gòu)成的壓出型材。另外，第一金屬構(gòu)件2的材料只要是能夠進(jìn)行摩擦攪拌的材料，而并不特別地加以限制。此外，第一金屬構(gòu)件2不限定于壓出型材，例如，也可以形成將翅片21與底板11接合而獲得的第一金屬構(gòu)件2。此外，也可以使用具有多個(gè)刃口的多刀銑刀(mult1-cutter)，對(duì)厚度較大的金屬板的端部進(jìn)行切削，來形成第一金屬構(gòu)件2。
[0057]由于第二金屬構(gòu)件3由與第一金屬構(gòu)件2相同的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，因此，標(biāo)注相同的符號(hào)，而省略詳細(xì)的說明。
[0058]本實(shí)施方式的散熱器的制造方法包括準(zhǔn)備工序和接合工序。如圖2 (a)所示，在準(zhǔn)備工序中，將第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3配置在架臺(tái)K上，并且使底板11、11的端面12、12彼此對(duì)接。在對(duì)接后的部分上形成有對(duì)接部J。此外，在本實(shí)施方式的準(zhǔn)備工序中，在對(duì)接部J的下側(cè)配置背面抵接件31。
[0059]背面抵接件31是板狀構(gòu)件，其沿著對(duì)接部J的縱深方向(Y軸方向)配置。背面抵接件31的下端與架臺(tái)K抵接，上端與對(duì)接部J抵接。背面抵接件31的板厚只要適當(dāng)設(shè)定即可，但最好設(shè)定為比翅片21、21間的間隙D小。由于背面抵接件31的高度尺寸比翅片21的高度尺寸稍大，因此，若將背面抵接件31配置在對(duì)接部J的下側(cè)，則底板11、11會(huì)發(fā)生傾斜，而使對(duì)接部J逐漸抬起，并使對(duì)接部J變高(成為棱線)。在對(duì)接部J上形成有V字形的微小的間隙，底板11的下緣彼此對(duì)接，上緣彼此分開。
[0060]在本實(shí)施方式中，背面抵接件31的高度尺寸比翅片21的高度尺寸大0.3mm。此夕卜，在本實(shí)施方式中，水平線L與底板11所成傾斜角度α為0.05°。在配置了背面抵接件31后，使用夾持件(未圖示)進(jìn)行固定，以免第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3移動(dòng)。
[0061]底板11的傾斜角度α (背面抵接件31的高度尺寸)只要是考慮了第一金屬構(gòu)件
2、第二金屬構(gòu)件3的材質(zhì)、各部位的尺寸及摩擦攪拌接合時(shí)的進(jìn)熱量等，使得在底板11、11發(fā)生熱收縮后底板11、11變得平坦，而進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定即可。
[0062]另外，雖然也可以像本實(shí)施方式這樣使背面抵接件31與架臺(tái)K分體，但是也可以使背面抵接件31與架臺(tái)K 一體形成。在這種情況下，在架臺(tái)K上使底板11、11的端面12、12彼此對(duì)接來形成對(duì)接部J。
[0063]如圖2 (b)所示，在接合工序中，從底板11的上表面對(duì)對(duì)接部J進(jìn)行摩擦攪拌接合。摩擦攪拌接合使用旋轉(zhuǎn)工具F。旋轉(zhuǎn)工具F包括圓柱狀的軸肩Fa和在軸肩Fa的端面下垂的銷Fb。[0064]在接合工序中，使旋轉(zhuǎn)工具F沿對(duì)接部J的縱深方向(Y軸方向)移動(dòng)，來將第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3接合。如圖3所示，在旋轉(zhuǎn)工具F的移動(dòng)軌跡上形成有塑性化區(qū)域W。塑性化區(qū)域W最好在對(duì)接部J的高度方向(Z軸方向)的全長范圍內(nèi)形成。此外，為了避免翅片21的變形，塑性化區(qū)域W最好設(shè)置成不會(huì)到達(dá)翅片21的根部。在結(jié)束接合工序后，撤去背面抵接件31。[0065]在接合工序后，將第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3從夾持件上取下，并靜置。藉此，在塑性化區(qū)域W中會(huì)發(fā)生熱收縮，而使底板11、11的兩端以微微抬起的方式變形，從而使底板11、11變得平坦。底板11、11的變形率因底板11的材質(zhì)、各部位的尺寸及摩擦攪拌接合時(shí)的進(jìn)熱量等的不同而不同，但最好是在結(jié)束變形之后使傾斜角度α變?yōu)镺。。
[0066]另外，在接合工序中，使用比旋轉(zhuǎn)工具F小型的旋轉(zhuǎn)工具，來對(duì)第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3進(jìn)行臨時(shí)接合，以免因銷Fb的插入而在對(duì)接部J上產(chǎn)生很大的裂口(日文:目開t)。此外，臨時(shí)接合也可以通過焊接的方式進(jìn)行。
[0067]根據(jù)以上說明的散熱器的制造方法，在進(jìn)行摩擦攪拌接合之前，預(yù)先使第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3各自傾斜，從而能利用摩擦攪拌接合后的熱收縮來提高底板11、11的平坦性。
[0068]使第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3傾斜的方法沒有特別地限制，但在本實(shí)施方式中，由于使用背面抵接件31來使第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3傾斜，因此，只要改變背面抵接件31的高度尺寸，就能容易地調(diào)節(jié)傾斜角度a。此外，通過設(shè)置背面抵接件31，能對(duì)底板11、11的下側(cè)進(jìn)行支承，從而能穩(wěn)定地進(jìn)行接合作業(yè)。
[0069]此外，由于背面抵接件31的板厚比間隙D小，因此，如圖3所示，能將配置在第一金屬構(gòu)件2端部的翅片21a與配置在第二金屬構(gòu)件3端部的翅片21a間的間隙設(shè)置成與其它翅片21與翅片21間的間隙D相同。藉此，能使散熱器I的熱傳遞效率均勻。
[0070](第二實(shí)施方式)
[0071]接著，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。在第二實(shí)施方式的散熱器的制造方法中，在底板11的板厚較大這點(diǎn)上與第一實(shí)施方式有所不同。
[0072]如圖4所示，第一金屬構(gòu)件2由底板11和在底板11的下表面并排設(shè)置的多個(gè)翅片21構(gòu)成。翅片21的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。在底板11中，與第二金屬構(gòu)件3相對(duì)的端面12由外側(cè)端面12a、內(nèi)側(cè)端面12b、中間面12c構(gòu)成。
[0073]外側(cè)端面12a設(shè)置在底板11的下側(cè)(翅片21 —側(cè))。內(nèi)側(cè)端面12b設(shè)置在底板11的上側(cè)。此外，內(nèi)側(cè)端面12b相對(duì)于外側(cè)端面12a朝遠(yuǎn)離第二金屬構(gòu)件3的方向收進(jìn)(日文:七'y卜K 'y ^ )設(shè)置。中間面12c是將外側(cè)端面12a與內(nèi)側(cè)端面12b連接的水平面。中間面12c相對(duì)于外側(cè)端面12a和內(nèi)側(cè)端面12b分別垂直。
[0074]第二金屬構(gòu)件3為與第一金屬構(gòu)件2相同的結(jié)構(gòu)。
[0075]在本實(shí)施方式的散熱器的制造方法中，進(jìn)行準(zhǔn)備工序、第一接合工序、插入工序和
第二接合工序。
[0076]如圖5 (a)所示，在準(zhǔn)備工序中，將第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3配置在架臺(tái)K上，并且使外側(cè)端面12a、12a彼此對(duì)接。在對(duì)接后的部分上形成有對(duì)接部J1。此外，由于外側(cè)端面12a、12a被對(duì)接，因此，內(nèi)側(cè)端面12b、12b便隔著間隔相對(duì)，從而由中間面12c、12c、內(nèi)側(cè)端面12b、12b形成有凹部13。[0077]此外，在準(zhǔn)備工序中，在對(duì)接部Jl的下側(cè)配置有背面抵接件31。背面抵接件31是板狀構(gòu)件，其沿著對(duì)接部Jl的縱深方向(Y軸方向)配置。由于背面抵接件31的高度尺寸比翅片21的高度尺寸稍大，因此，若將背面抵接件31配置在對(duì)接部Jl的下側(cè)，則底板11、11發(fā)生傾斜，而使對(duì)接部Jl逐漸抬起，并使對(duì)接部Jl變高(成為棱線)。在對(duì)接部Jl上形成有V字形的微小的間隙，使得外側(cè)端面12a的下緣彼此對(duì)接，上緣彼此分開。
[0078]在第二實(shí)施方式中，如后所述，由于在三個(gè)部位進(jìn)行摩擦攪拌接合，因此，進(jìn)熱量比第一實(shí)施方式多。也就是說，在第二實(shí)施方式中，由于熱收縮率比第一實(shí)施方式中的熱收縮率大，因此，由水平線L和底板11構(gòu)成的傾斜角度α最好設(shè)定為比第一實(shí)施方式中的傾斜角度α大。在配置了背面抵接件31后，使用夾持件(未圖示)進(jìn)行固定，以免第一金屬構(gòu)件2及弟二金屬構(gòu)件3移動(dòng)。
[0079]如圖5 (b)所示,在第一接合工序中，通過使旋轉(zhuǎn)工具F沿對(duì)接部Jl的縱深方向移動(dòng)，來將第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3接合。此外，在第一接合工序中，最好在使用旋轉(zhuǎn)工具F進(jìn)行摩擦攪拌接合之后，對(duì)凹部13的底面進(jìn)行面切削以使其平滑。藉此，能不留間隙地配置后述的接頭構(gòu)件4。
[0080]如圖6 (a)所示，在插入工序中，將接頭構(gòu)件4插入凹部13中。接頭構(gòu)件4由與第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3相同的材料形成。此外，接頭構(gòu)件4為與凹部13的形狀大致相同的形狀。通過將接頭構(gòu)件4的兩側(cè)面與內(nèi)側(cè)端面12b、12b對(duì)接，形成有對(duì)接部J2、J2。
[0081]如圖6 (b)所示，在第二接合工序中，通過使旋轉(zhuǎn)工具F沿對(duì)接部J2、J2的縱深方向移動(dòng)，來將接頭構(gòu)件4與第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3接合。如圖7所示，在旋轉(zhuǎn)工具F的移動(dòng)軌跡上形成有塑性化區(qū)域W2、W2。塑性化區(qū)域W2最好在對(duì)接部J2、J2的高度方向的全長范圍內(nèi)形成 。在結(jié)束第二接合工序后，撤去背面抵接件31。
[0082]在第二接合工序后，將第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3從夾持件上取下，并靜置。藉此，在塑性化區(qū)域W1、W2、W2中會(huì)發(fā)生熱收縮，而使底板11、11的兩端以微微抬起的方式變形，從而使底板11、11變得平坦。底板11、11的變形率因底板11的材質(zhì)、各部位的尺寸及摩擦攪拌接合時(shí)的進(jìn)熱量等的不同而不同，但最好是在結(jié)束變形之后使傾斜角度α變?yōu)?°。
[0083]另外，也可以在第二接合工序時(shí)，通過使旋轉(zhuǎn)工具F相對(duì)于接頭構(gòu)件4往復(fù)移動(dòng)，來對(duì)凹部13與接頭構(gòu)件4的界面的整體進(jìn)行摩擦攪拌接合。藉此，能提高該界面的水密性及氣密性。
[0084]根據(jù)以上說明的散熱器的制造方法，能獲得與第一實(shí)施方式大致相同的效果。此外，即便是底板11的厚度較大的情況下，也可以通過使用接頭構(gòu)件4在板厚方向上階段性地接合，從而能在不使用很大的旋轉(zhuǎn)工具的情況下進(jìn)行接合。藉此，不僅能減小摩擦攪拌裝置所受到的負(fù)荷，而且在摩擦攪拌接合時(shí)，能避免因進(jìn)熱變大而導(dǎo)致翅片21變形等。
[0085]另外，也可以在進(jìn)行了第一接合工序之后，在將第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3從夾持件上取下的狀態(tài)下進(jìn)行凹部13的面切削。在這種情況下，由于將第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3從夾持件上取下，因此，會(huì)因塑性化區(qū)域Wl而產(chǎn)生熱收縮。因此，可以想到在使用夾持件將面切削后的第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3再次固定時(shí)，使水平線L與底板11的傾斜角度α比第一接合工序前的水平線L與底板11的傾斜角度α小。[0086]此外，圖8是表示第二實(shí)施方式的散熱器的制造方法的變形例的主視圖，其中，圖8 (a)表示插入工序，圖8 (b)表示第二接合工序。在變形例中，減小接頭構(gòu)件4A及凹部13A的寬度，來通過一次摩擦攪拌接合進(jìn)行第二接合工序。
[0087]如圖8 (a)所示，使接頭構(gòu)件4A的寬度比第二實(shí)施方式的接頭構(gòu)件4的寬度小。同樣地，使凹部13A的寬度比第二實(shí)施方式的凹部13的寬度小。此外，使接頭構(gòu)件4A及凹部13A的寬度比旋轉(zhuǎn)工具F的軸肩Fa的外徑稍大。
[0088]如圖8 (b)所示，在變形例中，使用比旋轉(zhuǎn)工具F大的旋轉(zhuǎn)工具G，來通過一次移動(dòng)同時(shí)對(duì)對(duì)接部J2、J2進(jìn)行摩擦攪拌接合。使旋轉(zhuǎn)工具G的軸肩Ga的外徑比接頭構(gòu)件4A及凹部13A的寬度大。在旋轉(zhuǎn)工具G的移動(dòng)軌跡上形成有塑性化區(qū)域W3。塑性化區(qū)域W3最好與塑性化區(qū)域Wl重疊。即便使用旋轉(zhuǎn)工具G，由于在遠(yuǎn)離翅片21的位置處受到摩擦攪拌，因此，由旋轉(zhuǎn)工具G產(chǎn)生的摩擦熱不會(huì)對(duì)翅片21造成影響。
[0089](第三實(shí)施方式)
[0090]接著，對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式進(jìn)行說明。在第三實(shí)施方式的散熱器的制造方法中，就在接合工序中將第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3與背面抵接件31A接合這點(diǎn)與第一實(shí)施方式有所不同。
[0091]如圖9 (a)所示，第一金屬構(gòu)件2由底板11和在底板11的下表面并排設(shè)置的多個(gè)翅片21構(gòu)成。翅片21的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。在底板11中，與第二金屬構(gòu)件3相對(duì)的端面12由外側(cè)端面12a、內(nèi)側(cè)端面12b、中間面12c構(gòu)成。
[0092]外側(cè)端面12a設(shè)置在底板11的上側(cè)。內(nèi)側(cè)端面12b設(shè)置在底板的下側(cè)。此外，內(nèi)側(cè)端面12b相對(duì)于外側(cè)端面12a朝遠(yuǎn)離第二金屬構(gòu)件3的方向收進(jìn)設(shè)置。中間面12c是將外側(cè)端面12a與內(nèi)側(cè)端面12b連接的水平面。中間面12c相對(duì)于外側(cè)端面12a和內(nèi)側(cè)端面12b分別垂直。
[0093]第二金屬構(gòu)件3為與第一金屬構(gòu)件2相同的結(jié)構(gòu)。
[0094]在本實(shí)施方式的散熱器的制造方法中，包括準(zhǔn)備工序和接合工序。如圖9 (b)所示，在準(zhǔn)備工序中，使外側(cè)端面12a、12a對(duì)接來形成對(duì)接部J1，并且在對(duì)接部Jl的下側(cè)配置背面抵接件31A。在使外側(cè)端面12a、12a對(duì)接后，內(nèi)側(cè)端面12b、12b便隔著間隔相對(duì)，從而由中間面12c、12c、內(nèi)側(cè)端面12b、12b形成有凹部13B。背面抵接件31A的下端與架臺(tái)K抵接，上端被插入到凹部13B中。
[0095]背面抵接件3IA呈板狀，并沿著對(duì)接部J的縱深方向配置。背面抵接件3IA的寬度只要適當(dāng)設(shè)定即可，但在本實(shí)施方式中，背面抵接件31A在接合后起到翅片的作用，因此，最好具有與其它翅片21相同的寬度。此外，背面抵接件31A與翅片21間的間隔最好設(shè)定為與翅片21、21彼此的間隔相同。
[0096]由于從背面抵接件31A的下端到底板11的下表面(與背面抵接件31A相鄰的下表面)的高度尺寸比翅片21的高度尺寸稍大，因此，若將背面抵接件31配置在對(duì)接部Jl的下偵牝則底板11、11發(fā)生傾斜，而使對(duì)接部Jl逐漸抬起，并使對(duì)接部Jl變高(成為棱線)。在對(duì)接部Jl上形成有V字形的微小的間隙，并使外側(cè)端面12a的下緣彼此對(duì)接，上緣彼此分開。
[0097]在配置了背面抵接件31A后，使用夾持件(未圖示)進(jìn)行固定，以免第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3移動(dòng)。[0098]如圖10(a)所示,在接合工序中,通過使旋轉(zhuǎn)工具F沿對(duì)接部Jl的縱深方向移動(dòng)，來將第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3與背面抵接件31A接合。在旋轉(zhuǎn)工具F的移動(dòng)軌跡上形成有塑性化區(qū)域W。旋轉(zhuǎn)工具F的插入深度只要適當(dāng)設(shè)定即可，但最好凹部13B的底面(中間面12c、12c)與背面抵接件31A的上表面間的界面整體地被摩擦攪拌接合。
[0099]在接合工序后，將第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3從夾持件上取下，并靜置。藉此，在塑性化區(qū)域W中會(huì)發(fā)生熱收縮，而使底板11、11的兩端以微微抬起的方式變形，從而使底板11、11變得平坦。另外，雖然從背面抵接件31A的下端到底板11的下表面的高度尺寸比其它的翅片21的高度尺寸大，但也可以直接使用，還可以對(duì)背面抵接件31A的下端進(jìn)行切削，以使背面抵接件31A的高度與其它的翅片21的高度相同。
[0100]根據(jù)以上說明的散熱器的制造方法，能獲得與第一實(shí)施方式大致相同的效果。此夕卜，如圖10 (b)所示，通過將第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3與背面抵接件31A接合，就能將背面抵接件31A用作翅片。藉此，能省略像第一實(shí)施方式那樣將背面抵接件31撤去的工夫。此外，通過形成凹部13B，能將背面抵接件31A穩(wěn)定地配置。
[0101]此外，對(duì)于第三實(shí)施方式，不限定于上述方法。在本實(shí)施方式中，形成凹部13B，并將背面抵接件31A插入上述凹部13B，但也可以省略凹部13B，而使底板11、11的下表面與背面抵接件31A抵接。此外，也可以將背面抵接件31A的高度(從背面抵接件31A的下端到底板的下表面的高度)設(shè)定為與其它的翅片21相同的高度尺寸。在這種情況下，也可以在背面抵接件31A的下方配置隔板等來調(diào)節(jié)高度，從而使第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3傾斜。此外，也可以在準(zhǔn)備了背面抵接件31A之后，在背面抵接件31A的上側(cè)使第一金屬構(gòu)件2與第二金屬構(gòu)件3對(duì)接，來形成對(duì)接部J。
[0102]以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但也可以在不違背本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)改變。例如，在本實(shí)施方式中，使第一金屬構(gòu)件2和第二金屬構(gòu)件3兩者以相同的角度傾斜，也可以使兩者的傾斜角度不同。例如，也可以使第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3中的一方呈水平，而使另一方傾斜。
[0103]此外，使第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3傾斜的方法不限定于背面抵接件31。例如，既可以不設(shè)置背面抵接件31，而是通過在架臺(tái)K與翅片21之間設(shè)置隔板來使第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3傾斜，也可以在架臺(tái)K自身上設(shè)置傾斜來使第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3傾斜。此外，也可以使靠近對(duì)接部的翅片21的高度比其它的翅片21的高度大，來使第一金屬構(gòu)件2及第二金屬構(gòu)件3傾斜。
【權(quán)利要求】
1.一種散熱器的制造方法，將包括底板和在所述底板的下表面上并排設(shè)置的翅片的各金屬構(gòu)件彼此摩擦攪拌接合，其特征在于，包括: 準(zhǔn)備工序，在該準(zhǔn)備工序中，使所述底板的端面彼此對(duì)接來形成對(duì)接部；以及接合工序，在該接合工序中，將旋轉(zhuǎn)工具從所述底板的上表面插入，來對(duì)所述對(duì)接部進(jìn)行摩擦攪拌接合， 在所述接合工序中，在使所述金屬構(gòu)件傾斜以使所述對(duì)接部變高的狀態(tài)下進(jìn)行接合。
2.如權(quán)利要求1所述的散熱器的制造方法，其特征在于， 在所述準(zhǔn)備工序中，在所述對(duì)接部的下側(cè)配置背面抵接件，或是在背面抵接件的上方使所述底板的端面彼此對(duì)接來形成所述對(duì)接部， 所述背面抵接件的高度比所述翅片的高度大。
3.一種散熱器的制造方法，將包括底板和在所述底板的下表面上并排設(shè)置的翅片的各金屬構(gòu)件彼此摩擦攪拌接合，其特征在于， 所述底板的端面由外側(cè)端面、內(nèi)側(cè)端面及中間面構(gòu)成，其中，所述外側(cè)端面形成在所述底板的下表面?zhèn)?，所述?nèi)側(cè)端面形成在所述底板的上表面?zhèn)龋⑿纬稍谙鄬?duì)于所述外側(cè)端面遠(yuǎn)離相對(duì)的所述金屬構(gòu)件的一側(cè)，所述中間面將所述外側(cè)端面與所述內(nèi)側(cè)端面連接，所述散熱器的制造方法包括: 準(zhǔn)備工序，在該 準(zhǔn)備工序中，使所述底板的所述外側(cè)端面彼此對(duì)接來形成第一對(duì)接部; 第一接合工序，在該第一接合工序中，將旋轉(zhuǎn)工具從所述底板的上表面插入，來對(duì)所述第一對(duì)接部進(jìn)行摩擦攪拌接合； 插入工序，在該插入工序中，將接頭構(gòu)件插入由各所述中間面和各所述內(nèi)側(cè)端面形成的凹部；以及 第二接合工序，在該第二接合工序中，將旋轉(zhuǎn)工具從所述底板的上表面插入，來對(duì)由所述接頭構(gòu)件和所述內(nèi)側(cè)端面形成的一對(duì)第二對(duì)接部進(jìn)行摩擦攪拌接合， 在所述第一接合工序及所述第二接合工序中，在使所述金屬構(gòu)件傾斜以使所述第一對(duì)接部變高的狀態(tài)下進(jìn)行接合。
4.如權(quán)利要求3所述的散熱器的制造方法，其特征在于， 在所述準(zhǔn)備工序中，在所述第一對(duì)接部的下側(cè)配置背面抵接件，或是在背面抵接件的上方使所述外側(cè)端面彼此對(duì)接來形成所述第一對(duì)接部， 所述背面抵接件的高度比所述翅片的高度大。
5.如權(quán)利要求4所述的散熱器的制造方法，其特征在于， 在所述第二接合工序中使用的所述旋轉(zhuǎn)工具具有軸肩和在所述軸肩上形成的銷，所述軸肩的外徑形成為所述凹部的寬度以上， 在所述第二接合工序中，通過使一個(gè)所述旋轉(zhuǎn)工具移動(dòng)，來將一對(duì)所述第二對(duì)接部同時(shí)接合。
6.一種散熱器的制造方法，將包括底板和在所述底板的下表面上并排設(shè)置的翅片的各金屬構(gòu)件彼此摩擦攪拌接合，其特征在于，包括: 準(zhǔn)備工序，在該準(zhǔn)備工序中，使所述底板的端面彼此對(duì)接來形成對(duì)接部，并且在所述對(duì)接部的下側(cè)配置板狀的背面抵接件，或是在板狀的背面抵接件的上方使所述底板的端面彼此對(duì)接來形成對(duì)接部；以及 接合工序，在該接合工序中，將旋轉(zhuǎn)工具從所述底板的上表面插入所述對(duì)接部，來對(duì)各所述金屬構(gòu)件和所述背面抵接件進(jìn)行摩擦攪拌接合， 在所述接合工 序中，在使所述金屬構(gòu)件傾斜以使所述對(duì)接部變高的狀態(tài)下進(jìn)行接合。
【文檔編號(hào)】B23K20/24GK103706942SQ201310455210
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月2日
【發(fā)明者】堀久司, 玉石雅敬, 柏原具裕, 清野昌宏 申請(qǐng)人:日本輕金屬株式會(huì)社