近紅外聚集加熱單元、近紅外聚集加熱器及面板成形方法
【專利摘要】一種近紅外聚集加熱單元、近紅外聚集加熱器及面板成形方法，該近紅外聚集加熱單元包括：框架，具有在一側的開口側及內部的座部；以及反射板，布置在框架的座部中，具有與開口側對應的開口以及沿著橢圓形線延伸的半橢圓形橫截面。近紅外聚集加熱單元進一步包括布置在反射板內部的燈，燈的兩端通過插座安裝在框架上。
【專利說明】近紅外聚集加熱單元、近紅外聚集加熱器及面板成形方法
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年4月2日提交給韓國知識產權局的韓國專利申請 No. 10-2013-0036029的優(yōu)先權，通過引用將其全部內容結合于此。

【技術領域】
[0003] 本公開涉及近紅外聚集加熱單元、使用該近紅外聚集加熱單元的近紅外聚集加熱 器、以及用于使用該近紅外聚集加熱器形成面板的方法。更特別地，本公開涉及一種能通過 利用反射板聚集來自近紅外燈的光而對一部分瞬時且局部地進行加熱的近紅外聚集加熱 單元、使用該近紅外聚集加熱單元的近紅外聚集加熱器、以及使用該近紅外聚集加熱單元 和該近紅外聚集加熱器來形成面板的方法。

【背景技術】
[0004] 通常，車輛制造商采用強度高且輕的部件以提高車輛的燃料效率，因為較強且較 輕的材料正逐漸用于車身領域以滿足當前的社會需求。
[0005] 通常，為了減輕車輛材料的重量，使用具有至少980MPa的高拉伸強度的鋼板。
[0006] 然而，由于通過在形成之后的反彈產生的硬度和尺寸的變化，高拉伸強度鋼板具 有差的可成形性，從而需要額外的后期處理。
[0007] 通過加熱板的一部分或者整個板并且使其軟化可改善高拉伸強度鋼板的可成形 性。
[0008] 使用諸如溫成形、熱成形、以及熱壓印的壓制成形工藝，可實現通過加熱來形成軟 化部分的方法。通常，可形成具有1500MPa或以上的極高的拉伸強度。
[0009] 因此，為了使周期時間最短，已開發(fā)出用于通過上述壓制成形工藝來形成的各種 材料的加熱器，所述壓制成形工藝受成形條件的影響較少。
[0010] 在本【背景技術】部分中公開的上述信息僅用于加強對本公開的【背景技術】的理解，并 且因此可包含并不形成已為該國的本領域普通技術人員所知的現有技術的信息。


【發(fā)明內容】

[0011] 根據本發(fā)明的示例性實施例，近紅外聚集加熱單元可包括框架，該框架具有在一 側的開口側和內部的座部。反射板可布置在框架的座部中，具有與開口側對應的開口和沿 著橢圓形線延伸的半橢圓形橫截面。燈可布置在反射板的內部，其兩端通過插座安裝在框 架上。
[0012] 可沿著開口側的兩端在框架處形成裝配槽，用以裝配反射板的兩端。
[0013] 可在框架處穿過除了開口側之外的側部形成有散熱孔，用以暴露反射板的外側。
[0014] 連接孔可形成在框架的前側和后側的轉角處，并且框架可制造成利用連接接頭通 過連接孔連接的單元模塊。
[0015] 反射板可具有布置在框架的座部中的半橢圓形區(qū)段，以及由半橢圓形區(qū)段的兩端 沿著橢圓形線延伸的延伸區(qū)段。反射板可形成橢圓形線并且以由半橢圓進一步延伸的形狀 而使光聚集率最大。
[0016] 可在反射板上進行表面處理以增大反射率，并且該表面處理可為陽極化。
[0017] 反射板可沿著橢圓形線布置，以在反射板的開口的外部形成光聚集區(qū)域，并且以 通過反射來自燈的散射光而使光聚集。
[0018] 燈可為近紅外燈。
[0019] 根據本發(fā)明的另一示例性實施例，近紅外聚集加熱器可包括近紅外聚集加熱單 元，該近紅外聚集加熱單元具有框架，該框架具有在一側的開口側、內部的座部、以及位于 前側和后側的轉角處的連接孔。反射板可布置在框架的座部中，具有與開口側對應的開口 以及沿著橢圓形線延伸的半橢圓形橫截面。燈可布置在反射板內部，其兩端通過插座安裝 在框架上，并且連接接頭可通過連接孔連接至少兩個或更多個近紅外聚集加熱單元。
[0020] 連接接頭可包括第一桿，該第一桿的一端裝配在形成于一個框架處的連接孔中； 以及第二桿，該第二桿的一端裝配在形成于另一框架處的連接孔中。萬向接頭可連接第一 桿和第二桿的其余端。
[0021] 第一桿和第二桿可分別螺紋緊固至連接孔。
[0022] 根據長度、在連接孔中的擬合度、以及連接接頭的連接功能，可沿著一材料上的待 加熱的部分以直線或曲線的方式布置多個近紅外聚集加熱單元。
[0023] 使用近紅外聚集加熱器形成面板的方法可包括移動一部分至近紅外聚集加熱器 的光聚集區(qū)域。使用近紅外光使該部分局部地加熱至一預定溫度。該方法進一步包括將局 部加熱后的部分供應至并且使該部分形成為一預定形狀。
[0024] 通過使用沿著橢圓形線及一材料的待成形的部分布置的反射板在反射板的外部 聚集來自近紅外燈的光來形成具有高能量密度的光聚集區(qū)域。然后，在光聚集區(qū)域上將該 材料的待成形的該部分加熱，因此可對該材料進行瞬時加熱。
[0025] 由于沿著橢圓形線形成的反射板具有開口，該開口帶有半橢圓形區(qū)段以及在半橢 圓形區(qū)段的兩端處沿著半橢圓形線延伸的延伸區(qū)段，因而可增大光聚集區(qū)域處的光聚集密 度。此外，可通過在反射板的反射側上進行陽極化表面處理來增大反射率。
[0026] 反射板內部通過開口與外界空氣形成對流，并且框架以具有良好散熱性能的鋁材 制成，其中開口側形成為暴露反射板的外側，從而防止加熱器過熱。
[0027] 近紅外聚集加熱器可通過使用連接接頭連接多個近紅外聚集加熱單元而沿著面 板的待成形的部分自由地布置，使得加熱器可對具有復雜曲線或者不同規(guī)格的部分進行局 部加熱。
[0028] 此外，由于面板可在成形工藝(諸如壓制成形工藝）之前通過局部加熱而軟化，因 而可改善整個工藝的可成形性和周期。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1是根據本發(fā)明示例性實施例的近紅外聚集加熱單元的立體圖。
[0030] 圖2是根據本發(fā)明示例性實施例的近紅外聚集加熱單元的分解立體圖。
[0031] 圖3是沿著圖1中的線A-A截取的橫截面視圖。
[0032] 圖4是示出了根據本發(fā)明示例性實施例的近紅外聚集加熱單元的反射原理的視 圖。
[0033] 圖5是根據一實例通過使用根據本發(fā)明示例性實施例的近紅外聚集加熱單元制 造的近紅外聚集加熱器的分解立體圖。
[0034] 圖6是示出了根據一實例通過使用根據本發(fā)明示例性實施例的近紅外聚集加熱 單元制造的近紅外聚集加熱器的操作狀態(tài)的立體圖。
[0035] 圖7是利用根據本發(fā)明示例性實施例的近紅外聚集加熱單元或者使用該近紅外 聚集加熱單元的近紅外聚集加熱器形成面板的方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0036] 下文將參照附圖對本公開的示例性實施例進行詳細描述。
[0037] 在附圖中示出的構造的尺寸和厚度是出于便于描述的目的而選擇性地提供的，因 此本公開不限于在附圖中示出的尺寸和厚度。
[0038] 此外，并未繪出與說明書不相關的部件，以使本發(fā)明的示例性實施例清楚。
[0039] 參照圖1至圖4,近紅外聚集加熱單元1能通過使用反射板聚集來自近紅外燈的光 而對一部分瞬時地進行加熱。
[0040] 近紅外聚集加熱單元1包括框架10、反射板20、以及燈30。
[0041] 框架10包括一側的開口側11以及內部的座部13。
[0042] 反射板20布置在框架10的座部13中，并且具有與開口側11對應的開口 21。
[0043] 燈30布置在反射板20的開口 21內，兩端通過插座31安裝在框架10上。
[0044] 下文更詳細地描述近紅外聚集加熱單元1的部件。
[0045] 框架10可為具有開口側11的矩形結構，并且座部13支撐反射板20的外側。
[0046] 框架10可以不必要為矩形結構，而是如果必要的話可形成為各種形狀。
[0047] 裝配槽15沿著開口側11的兩端形成在框架10處，用以裝配反射板20的兩端。
[0048] 在框架10上穿過除了開口側11之外的側形成散熱孔17,用以暴露反射板20的外 側。
[0049] 散熱孔17可增加反射板20的冷卻性能，因此在反射并且聚集來自燈30的光時增 加溫度并且節(jié)省框架10的材料和制造成本。
[0050] 連接孔19形成在框架10的前側和后側的轉角處。框架10制造成利用連接接頭 通過連接孔19連接的單元模塊。
[0051] 出于輕重量和散熱性能的考慮，框架10可由鋁材或者塑料材料制成，但是不限于 此。
[0052] 反射板20布置在框架10的座部13中，并且反射來自燈30的光使得光在反射板 20的外部聚集。
[0053] 反射板20定位成使得開口 21與框架10的開口側11對應，并且通過將兩端裝配 到框架10的裝配槽15來固定。反射板20具有沿著橢圓形線形成的延伸的半橢圓形橫截 面。
[0054] 延伸的半橢圓形橫截面使反射板20能夠具有沿著橢圓形線形成的半橢圓形區(qū)段 23和延伸區(qū)段25。
[0055] 半橢圓形區(qū)段23沿著橢圓形線形成并且布置在框架10的座部13中。延伸區(qū)段 25沿著橢圓形線從半橢圓形區(qū)段23的兩端延伸，并且布置在框架10的座部13中。
[0056] 參照圖4,反射板20通過反射來自燈30的散射光而在反射板20的開口 21外部聚 集光，從而形成具有高能量密度的光聚集區(qū)域。
[0057] 橢圓形線可設定成使得來自燈30的光在反射板20外部形成光聚集區(qū)域，使得燈 30位于反射板20內。
[0058] 也即，如由圖4中的（P1)表示的，當反射板20形成為半橢圓形時，開口 21變得更 大，因為由反射板20的端部與光聚集區(qū)域相對于燈30所形成的角度Θ變得更大。因此， 來自燈30散射的光不能從反射板20反射并且在通過開口 21消散的同時不能形成具有高 能量密度的光聚集區(qū)域。
[0059] 相反，如由圖4中的（P2)表示的，反射板20具有半橢圓形區(qū)段23和從半橢圓形 區(qū)段23延伸的延伸區(qū)段25。開口 21變得更窄，因為與光聚集區(qū)域的中心所形成的角度Θ 變得更小。因此，來自燈30的散射光大部分從反射板20反射，從而增加光聚集區(qū)域的能量 密度。
[0060] 此外，光聚集率可通過反射板20的內側（反射側）上的表面處理而增大。
[0061] 表面處理可以各種方式進行，并且反射率可通過陽極氧化而特別地增大。
[0062] 燈30在縱向上布置在反射板20內，并且兩個端部安裝在框架10上的插座31上 以用于供電。
[0063] 燈30可為發(fā)出近紅外光的近紅外燈。
[0064] 下文描述通過使用根據本發(fā)明示例性實施例的近紅外聚集加熱單元而制造的近 紅外聚集加熱器100。
[0065] 圖5是通過使用近紅外聚集加熱單元制造的近紅外聚集加熱器的分解立體圖，并 且圖6是示出了通過使用近紅外聚集加熱單元制造的近紅外聚集加熱器的操作狀態(tài)的立 體圖。
[0066] 參照圖5和圖6,近紅外聚集加熱器100包括近紅外聚集加熱單元1和連接接頭 110。
[0067] 如在先前的示例性實施例中所述，近紅外聚集加熱單元1包括框架10、反射板20、 以及燈30。
[0068] 連接孔19形成在框架10的前側和后側的轉角處，并且連接接頭110通過連接孔 19連接至少兩個或更多個近紅外聚集加熱單元1。
[0069] 連接接頭110包括第一桿111、第二桿113、以及萬向接頭115。第一桿111的一端 裝配在形成于一個框架10處的連接孔19中，并且另一端裝配在形成于另一框架10處的連 接孔19中。萬向接頭115連接第一桿111與第二桿113的其余端。萬向接頭115可相應 地在第一桿111與第二桿113之間轉動。
[0070] 第一桿111和第二桿113可分別螺紋緊固至連接孔19。
[0071] 根據長度、連接孔19中的裝配度、以及連接接頭110的連接功能，可沿著材料上待 加熱的部分以直線或曲線的方式布置多個近紅外聚集加熱單元1。因此，可機械加工出各種 形狀的材料。
[0072] 下文描述利用近紅外聚集加熱單元1或使用該近紅外聚集加熱單元的近紅外聚 集加熱器100來形成面板的方法。
[0073] 圖7是利用近紅外聚集加熱單元或使用該近紅外聚集加熱單元的近紅外聚集加 熱器形成面板的方法的流程圖。
[0074] 參照圖7,形成面板的方法將面板120的待成形的部分121放置在紅外聚集加熱元 件1或近紅外聚集加熱器100的光聚集區(qū)域（S1)處。
[0075] 通過從燈30發(fā)出近紅外光而使該部分121局部且瞬時地加熱至預定溫度（S2)。
[0076] 面板120供應在模具131與壓機130的沖頭（punch) 132之間。面板120然后通 過保持件133固定，并且形成為預定的形狀（S3)。
[0077] 由于面板120通過對該部分121進行的瞬時加熱而軟化并且被放置于壓機130 中，因而由于瞬時加熱而可縮短成形工藝的周期時間。
[0078] 根據近紅外聚集加熱單元1、使用近紅外聚集加熱單元1的近紅外聚集加熱器 100、以及使用它們形成面板的方法，可通過聚集來自近紅外燈3的光而在使用形成為橢圓 形線的反射板20的反射板20的外部形成具有高能量密度的光聚集區(qū)域。面板120的待成 形的部分121被加熱，因此瞬時對面板120進行加熱。
[0079] 反射板20形成為橢圓形線，具有開口 21，帶有半橢圓形區(qū)段23和從半橢圓形區(qū)段 23的兩端以橢圓形線延伸的延伸區(qū)段25,因此增大光聚集區(qū)域處的光聚集密度。
[0080] 此外，通過在反射板20的反射側上進行陽極化表面處理，可增大光聚集率。
[0081] 反射板20通過開口 21與外界空氣自由地進行對流。框架10由具有良好散熱性 能的鋁材制成，其中開口側11暴露于反射板20外側，從而防止近紅外聚集加熱器過熱。
[0082] 可通過使用連接接頭110連接多個近紅外聚集加熱單元1而沿著面板120待成形 的部分121進一步布置近紅外聚集加熱器100。因此，近紅外聚集加熱器可對具有復雜曲線 或具有不同規(guī)格的部分121進行局部加熱。
[0083] 此外，面板120在通過壓制成形而形成之前通過對部分121的局部加熱而軟化，因 此改善整個工藝的可成形性和周期時間。
[〇〇84] 盡管已結合目前被視為實際的示例性實施例來描述本公開，然而應當理解的是， 本發(fā)明并不局限于所公開的實施例，而是旨在涵蓋包含在所附權利要求的精神和范圍內的 各種修改和等同布置。
【權利要求】
1. 一種近紅外聚集加熱單元，包括： 框架，具有在一側的開口側及內部的座部； 反射板，布置在所述框架的所述座部中，具有與所述開口側對應的開口，并且具有沿著 橢圓形線延伸的半橢圓形橫截面；以及 燈，布置在所述反射板內，所述燈的兩端通過插座安裝在所述框架上。
2. 根據權利要求1所述的近紅外聚集加熱單元，其中，于所述框架上沿著所述開口側 的兩端形成有裝配槽，用以裝配所述反射板的兩端。
3. 根據權利要求1所述的近紅外聚集加熱單元，其中，在所述框架上穿過除了所述開 口側之外的側部形成有散熱孔，用以暴露所述反射板的外側。
4. 根據權利要求1所述的近紅外聚集加熱單元，其中， 在所述框架的前側和后側的轉角處形成有連接孔，并且 所述框架形成為待利用連接接頭通過所述連接孔而連接的單元模塊。
5. 根據權利要求1所述的近紅外聚集加熱單元，其中，所述反射板具有： 半橢圓形區(qū)段，布置在所述框架的所述座部中；以及 延伸區(qū)段，由所述半橢圓形區(qū)段的兩端沿著所述橢圓形線延伸。
6. 根據權利要求1所述的近紅外聚集加熱單元，其中，所述反射板形成所述橢圓形線 并且以由半橢圓進一步延伸的形狀使得光聚集率最大。
7. 根據權利要求1所述的近紅外聚集加熱單元，其中，在所述反射板上進行表面處理， 以增大反射率。
8. 根據權利要求7所述的近紅外聚集加熱單元，其中，所述表面處理是陽極化。
9. 根據權利要求1所述的近紅外聚集加熱單元，其中，所述反射板沿著所述橢圓形線 形成，以在所述反射板的所述開口的外部形成光聚集區(qū)域，并且通過反射從所述燈散射的 光而使光聚集。
10. 根據權利要求1所述的近紅外聚集加熱單元，其中，所述燈是近紅外燈。
11. 一種近紅外聚集加熱器，包括： 近紅外聚集加熱單元，包括：框架，具有在一側的開口側、內部的座部、以及位于前側和 后側的轉角處的連接孔；反射板，布置在所述框架的所述座部中，具有與所述開口側對應的 開口，并且具有沿著橢圓形線延伸的半橢圓形橫截面；以及燈，布置在所述反射板內，所述 燈的兩端通過插座安裝在所述框架上；以及 連接接頭，通過所述連接孔連接至少兩個近紅外聚集加熱單元。
12. 根據權利要求11所述的近紅外聚集加熱器，其中，所述連接接頭包括： 第一桿，一端裝配在形成于一個框架處的連接孔中； 第二桿，一端裝配在形成于另一框架處的連接孔中；以及 萬向接頭，連接所述第一桿與所述第二桿的其余端。
13. 根據權利要求12所述的近紅外聚集加熱器，其中，所述第一桿和所述第二桿分別 螺紋緊固至所述連接孔。
14. 根據權利要求11所述的近紅外聚集加熱器，其中，根據長度、所述連接孔中的裝配 度、以及所述連接接頭的連接功能，沿著一材料上的待加熱的部分以直線或曲線的方式布 置有多個近紅外聚集加熱單元。
15. -種面板成形方法，所述方法使用近紅外聚集加熱器，所述方法包括： 將一材料的待成形的部分移動至根據權利要求11所述的所述近紅外聚集加熱器的光 聚集區(qū)域； 使用近紅外光將所述材料的待成形的所述部分局部加熱至一預定溫度；以及 將所述材料的局部加熱后的所述部分供應至壓機，并且使所述部分成形為一預定形 狀。
【文檔編號】C21D8/02GK104099457SQ201310528741
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權日:2013年4月2日
【發(fā)明者】梁佑豪, 梁東烈, 李垠浩, 黃俊善, 李昌桓 申請人:現代自動車株式會社, 韓國科學技術院