JP2021178491A - サンドイッチパネル及びサンドイッチパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】幅広いサイズに対応でき、簡単な工程で製造できるサンドイッチパネル及びその製造方法を提供する。【解決手段】サンドイッチパネル１００は、第１金属板１１と、第１金属板１１の板厚方向に重なって配置された第２金属板１３と、第１金属板１１と第２金属板１３との間に配置されたアルミニウム鋳物層１５とを備える。アルミニウム鋳物層１５は、第１金属板１１と第２金属板１３の板面内の少なくとも一部に、板面方向に沿って連続する中空部１７を画成して設けられている【選択図】図１

Description

本発明は、サンドイッチパネル及びサンドイッチパネルの製造方法に関する。

自動車のフロアパネル、ダッシュパネル、ループパネル、トランクリッド等の構造部材には、一対の板材の間に補強部材を配置して、軽量化を図りつつ剛性を向上させたサンドイッチパネルが知られている（特許文献１）。このようなサンドイッチパネルは、通常では、凹凸を付与した補強部材を一対の板材の板面間に配置して、各板材と補強部材とを、ろう付けや接着剤により一体的に接合している。
サンドイッチパネルは、自動車分野以外にも広く用いられ、例えば熱交換器や断熱部材等にも採用されている。特許文献２には、熱交換器に用いる押出多穴管構造の部材として、板材とリブに相当する部分とを押出加工することにより一体的に成形されたものが開示されている。

特表２００３−５０８２７０号公報 特開２０１１−１７４６４９号公報

しかしながら、特許文献１のような構造部材では、板材の板面間の隙間が小さくなるにつれ、補強部材の成形に制約が生じる場合がある。また、補強部材の成形、配置、接合というように、工程が増えて煩雑化する問題がある。
また、特許文献２のような押出多穴管構造の部材では、押出プレスの能力によって部材のサイズが限られる。そのため、サイズの大きなサンドイッチパネルの製造には、相応の規模の設備が必要となり、簡便に製造することは難しい。

そこで本発明は、幅広いサイズに対応でき、簡単な工程で製造できるサンドイッチパネル及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は下記の構成からなる。
（１） 第１金属板と、
前記第１金属板の板厚方向に重なって配置された第２金属板と、
前記第１金属板と前記第２金属板との間に配置されたアルミニウム鋳物層と、
を備え、
前記アルミニウム鋳物層は、前記第１金属板と前記第２金属板の板面内の少なくとも一部に、板面方向に沿って連続する中空部を画成して設けられているサンドイッチパネル。
（２） 治具内に第１金属板と第２金属板との間に少なくとも１つ以上の中子を配置して、前記第１金属板と前記第２金属板との間に、板面方向に沿って連続する空間を形成する工程と、
前記空間にアルミニウム溶湯を流し込み、前記第１金属板と前記第２金属板とを金属接合したアルミニウム鋳物層を形成する工程と、
前記中子を除去する工程と、
をこの順で有するサンドイッチパネルの製造方法。

本発明によれば、幅広いサイズのサンドイッチパネルを、簡単な工程で製造できる。

図１は、サンドイッチパネルの一部を透視して示す概略斜視図である。 図２は、サンドイッチパネルを製造する治具の概略斜視図である 図３は、図２に示す治具のIII−III線断面図である。 図４は、図２に示す治具のIV−IV線断面図である。 図５は、図２に示す治具のＶ−Ｖ線断面図である。 図６の（Ａ）〜（Ｅ）は、第１金属板と第２金属板との間に中子を配置して形成された空間にアルミニウム溶湯を充填して、アルミニウム溶湯が凝固するまでの様子を模式的に示す工程説明図である。 図７は、第１金属板と第２金属板に合金隆起部が形成されたサンドイッチパネルの概略断面図である。 図８は、金属板の表面に形成された合金隆起部を模式的に示す拡大断面図である。 図９は、レーザクラッディングによって金属板に合金隆起部を形成する様子を模式的に示す工程説明図である。

以下、本発明に係る一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
＜サンドイッチパネルの構造＞
図１は、サンドイッチパネル１００の一部を透視して示す概略斜視図である。
サンドイッチパネル１００は、第１金属板１１と、第２金属板１３と、第１金属板１１と第２金属板１３との間に配置されたアルミニウム鋳物層１５とを備える。第２金属板１３は、アルミニウム鋳物層１５を挟んで第１金属板１１の板厚方向に重なって配置される。アルミニウム鋳物層１５は、第１金属板１１と第２金属板１３にそれぞれ金属接合される。そして、アルミニウム鋳物層１５は、互いに平行に配置された第１金属板１１と第２金属板１３の板面内に、板面方向に沿って連続する中空部１７を画成して設けられる。

具体的には、アルミニウム鋳物層１５は、第１金属板１１と第２金属板１３の板面方向に沿って、短冊状に複数の鋳物リブ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄが設けられ、隣り合う鋳物リブ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ同士の間にそれぞれ中空部１７が画成される。各中空部１７は、第１金属板１１と第２金属板１３の一対の互いに対向する対辺の一方から他方に連通して設けられる。

ここで、第１金属板１１と第２金属板１３の板厚方向をＺ方向、Ｚ方向に直交する板面をＸＹ面とし、鋳物リブ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ及び中空部１７が延びる方向をＹ方向とする。

鋳物リブ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは、第１金属板１１に面接合される接合面１５ａと、第２金属板１３に面接合される接合面１５ｂとをそれぞれ有する。

第１金属板１１と第２金属板１３の互いに対向する内側面には、鋳物リブ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄと接合される領域に、内側に向けて突出する合金隆起部１９が形成されていてもよい。合金隆起部１９は、詳細を後述するが、金属粒子を板面上で溶融させて凝固させた溶融凝固体を含んで形成される。

第１金属板１１、第２金属板１３としては、６０００系、５０００系、７０００系、３０００系、２０００系のアルミニウム合金材や１０００系のアルミニウム材の圧延材、押出材、鋳物等が使用できる。また、使用用途に応じて無酸素銅（ＯＦＣ）、りん脱酸銅等の純銅や銅合金を用いてもよい。

アルミニウム鋳物層１５は、アルミニウム溶湯を鋳造して形成され、第１金属板１１と第２金属板１３とを一定間隔で保持し、板面間に空洞スペースとなる中空部１７を形成する。中空部１７の数、板面内における面積、体積等は、サンドイッチパネル１００の使用用途に応じて適宜設定できる。

アルミニウム鋳物層１５を形成するアルミニウム溶湯は、例えば、ＡＣ４Ｃ、ＡＣ４ＣＨ、ＡＣ２Ｂ（ＪＩＳ Ｈ ５２０２）、又はＡＤＣ１２（ＪＩＳ Ｈ ５３０２）等が使用できる。また、耐食性を得るために、適宜これらに犠牲陽極成分（例えば亜鉛）を添加してもよい。

＜第１金属板及び第２金属板と、アルミニウム鋳物層との接合部＞
アルミニウム鋳物層１５は、第１金属板１１と第２金属板１３との間に後述する中子を配置し、これにより画成される空間に、アルミニウム溶湯を注入することで形成する。したがって、第１金属板１１及び第２金属板１３と、アルミニウム鋳物層１５との接合部（鋳物リブ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの各接合面１５ａ，１５ｂ）は、アルミニウム溶湯が凝固して接合される金属接合面となる。接合部における接合強度は、サンドイッチパネル１００の使用用途に応じて適宜に選定できる。例えば、特に大きな接合強度が必要でない場合には、第１金属板１１及び第２金属板１３と、鋳物リブ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄとを、互いの当接面の全体ではなく、当接面の一部分を接合に寄与させてもよい。

＜サンドイッチパネルの製造方法＞
次に、上記した構成のサンドイッチパネル１００の製造方法について説明する。
図２は、サンドイッチパネルを製造する治具２００の概略斜視図である。図３は、図２に示す治具２００のIII−III線断面図、図４は、図２に示す治具２００のIV−IV線断面図、図５は、図２に示す治具２００のＶ−Ｖ線断面図である。

図２〜図５に示すように、治具２００は、治具本体２１と、治具本体２１内に挿入される櫛歯型の中子２３とを備える。中子２３は、根元部２３ａから一方向（Ｙ方向）に沿って延びる複数の櫛歯部２３ｂを有する。櫛歯部２３ｂは、長手方向の垂直断面が矩形状であり、第１金属板１１と第２金属板１３との間の隙間厚さと略等しい厚さに形成されている。

治具本体２１は、前方枠部２５と、後方枠部２７と、一対の側方枠部２９とを有する。前方枠部２５は、アルミニウム溶湯を注入するゲート部３１を有し、後方枠部２７は、中子２３の櫛歯部２３ｂを治具本体２１内に挿入する複数の開口部３３を有する。

第１金属板１１と第２金属板１３は、板厚方向に隙間を空けて重ね合わされて、その外周部が治具本体２１に支持される。治具本体２１に支持された第１金属板１１と第２金属板１３との板面間には、後方枠部２７の開口部３３からそれぞれ挿入された中子２３の櫛歯部２３ｂが配置される。櫛歯部２３ｂの長手方向長さは、治具本体２１に挿入した際に、前方枠部２５に突き当たらない長さに設定されている。

図３〜図５に示すように、開口部３３から治具本体２１内に櫛歯部２３ｂを挿入すると、第１金属板１１と第２金属板１３の板面（ＸＹ面）においては、側方枠部２９と櫛歯部２３ｂとの間に空間３５が画成され、隣り合う櫛歯部２３ｂ同士の間に空間３７が画成される。また、櫛歯部２３ｂの先端側には、空間３５と空間３７をゲート部３１に連通させる空間３９が画成される。

そして、ゲート部３１からアルミニウム溶湯を注入して、空間３５，３７，３９内にアルミニウム溶湯を充填する。このとき、空間３５，３７におけるアルミニウム溶湯の流路下流端となる後方枠部２７の一部に、射出成形技術で用いられるオーバーフロー（不図示）を設けてもよい。その場合、ゲート部３１から空間３５，３７，３９を充填してオーバーフローに向かうアルミニウム溶湯の流れが更に円滑となり、溶湯の淀みや詰まりが生じにくくなる。これにより、例えば厚さが３ｍｍ以下の薄肉な鋳物リブであっても、欠肉やブローホール等を生じさせずに高品位に形成できる。

本構成のサンドイッチパネル１００によれば、第１金属板１１と第２金属板１３とを、アルミニウム溶湯の流し込みによって形成されたアルミニウム鋳物層１５で保持する。そのため、アルミニウム鋳物層１５の形成と同時に中空部１７も形成されるため、中空部１７を有するサンドイッチパネル１００の製造工程が簡単になる。

また、第１金属板１１と第２金属板１３との間が、鋳物リブ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄで接合されるため、サンドイッチパネル１００の剛性が高められる。そして、鋳物リブ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを鋳造で形成することで、そのサイズ、形状、配置数、等の設計自由度が高くなり、所望の特性が得られやすくなる。すなわち、本構成のサンドイッチパネル１００は、鋳物リブ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを補強用部材として用いれば、機械的強度を要する構造部材になり、鋳物リブ同士の間の中空部１７を熱媒体流体の流路とすれば、熱交換用の部材になる。つまり、サンドイッチパネル１００の使用用途に応じて、アルミニウム鋳物層１５の上記した各設定条件を変更することで、所望の性能が簡単に得られるようになる。

また、上記構成のサンドイッチパネル１００は、第１金属板１１及び第２金属板１３と、鋳物リブ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄとの材種を適宜に変更できる。さらに、鋳物リブ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは、厚さ方向に凹凸を設けたり溝を設けたりして、接合強度を更に高めることができる。

上記構成のサンドイッチパネル１００によれば、第１金属板１１と第２金属板１３との板厚方向の隙間が狭い場合でも、特別な加工を要することなく、アルミニウム溶湯を隙間に流し込むだけで双方を接合できる。また、アルミニウム鋳物層１５が鋳造により形成されるため、図１に示すストライプ状の他、任意のパターンを簡単、かつ安定して形成できる。よって、設計自由度が高く、工程を煩雑化させることもなく、簡単にサンドイッチパネルの製造が可能となる。

また、サイズの大きいサンドイッチパネルを製造する場合には、アルミニウム鋳物層１５を一度に鋳造することなく、第１金属板１１と第２金属板１３との一方の端部から他方の端部に向けて、順次にアルミニウム溶湯の流し込みを行えばよい。このように、部分的な鋳造を繰り返して製造することが可能となり、幅広いサイズに簡単に対応できる。

（接合部の固相拡散接合）
次に、図３〜図５に示す第１金属板１１と第２金属板１３との間の空間３５，３７，３９内に、アルミニウム溶湯を充填する際に、固相拡散接合を生じさせることについて詳細に説明する。

アルミニウム溶湯を充填する工程では、図３〜図５に示すように、アルミニウム溶湯をゲート部３１から空間４１（図３に示す空間３５，３７，３９）内に供給する。すると、空間４１内で露出する第１金属板１１と第２金属板１３の表面（以下、接合面という。）がアルミニウム溶湯で覆われる。その後、アルミニウム溶湯が凝固してアルミニウム鋳物層１５となり、第１金属板１１と第２金属板１３とが一体に接合された接合体となる。これにより得られたサンドイッチパネルの第１金属板１１と第２金属板１３の接合面と、アルミニウム鋳物層１５との接合界面は、双方が互いに拡散接合された固相拡散接合面となっている。

このように、第１金属板１１及び第２金属板１３と、アルミニウム鋳物層１５とが固相拡散接合されることについて、次のように推測できる。
図６の（Ａ）〜（Ｅ）は、第１金属板１１と第２金属板１３との間に中子２３を配置して形成された空間４１にアルミニウム溶湯を充填して、アルミニウム溶湯が凝固するまでの様子を模式的に示す工程説明図である。

図６の（Ａ）に示すように、アルミニウム溶湯の流路となる空間４１には、第１金属板１１と第２金属板１３の接合面が露出している。一般に、金属材の表面は、金属材の母材がそのまま表出していることはなく、酸化膜や油分等の有機物、塵埃等の異物を含む表層４３が形成されている。

まず、アルミニウム溶湯を、図３に示すゲート部３１から空間４１内に高圧で噴射する。すると、空間４１には時系列的に２つの流れが発生する。すなわち、アルミニウム溶湯の液滴を含む噴霧状の先行流と、この先行流に続いて空間４１内を流動するアルミニウム溶湯からなる後行流とが発生する。

図６の（Ｂ）に示すように、空間４１内で第１金属板１１と第２金属板１３の接合面に沿って先行流が移動して来ると、溶滴４５は、その移動途中で空間４１の内壁面との接触や、流路内の周囲雰囲気によって抜熱される。これにより、溶滴４５の少なくとも一部が凝固して微粒子４７となる。

発生した微粒子４７は、先行流の中で内壁面との衝突を繰り返し、図６の（Ｃ）に示すように、第１金属板１１と第２金属板１３の表層４３を削り取る。これにより、第１金属板１１と第２金属板１３には、それぞれ表層４３が除去された新生面４９が露出する。

そして、図６の（Ｄ）に示すように、上記した先行流に次いで、後行流のアルミニウム溶湯５１が到達すると、図６の（Ｅ）に示すように新生面４９がアルミニウム溶湯５１で覆われる。第１金属板１１と第２金属板１３に新生面４９が露出してから、その新生面４９がアルミニウム溶湯５１で覆われるまでの時間は極めて短い。そのため、新生面４９には、アルミニウム溶湯５１が凝固したアルミニウム鋳物層１５と新生面４９との接合強度に影響する厚さの酸化膜が、形成されることはない。

そして、第１金属板１１と第２金属板１３の新生面４９を、アルミニウム溶湯５１で覆い、第１金属板１１と第２金属板１３の融点より低い固相接合温度にして、所定の圧力で所定の時間、保持する。この工程により、新生面４９とアルミニウム溶湯５１（アルミニウム鋳物層１５）との間に固相拡散が生じ、双方の金属同士が固相拡散接合される。こうして、第１金属板１１と第２金属板１３の接合面（新生面４９）では、アルミニウム鋳物層１５と高強度に固相拡散接合された状態となる。

また、空間４１内へのアルミニウム溶湯５１の注入時に、ヒータにより第１金属板１１と第２金属板１３の少なくとも一方を加熱、保温することが好ましい。これにより、例えば、空間４１の厚さが３ｍｍ以下であっても、アルミニウム溶湯５１をスムーズに流動させて形成できる。よって、アルミニウム鋳物層１５が薄肉であっても、欠肉やブローホール等の欠陥が殆どない、高品質な状態に形成できる。

（第１金属板及び第２金属板に形成する合金隆起部）
サンドイッチパネルの使用用途によっては、第１金属板１１と第２金属板１３とを、高い接合強度で接合することが要求される。その場合には、第１金属板１１と第２金属板１３の少なくとも一方に、前述した図１に示す合金隆起部１９を形成し、合金隆起部１９を介してアルミニウム鋳物層１５と接合させることが好ましい。

図７は、第１金属板１１と第２金属板１３に合金隆起部１９が形成されたサンドイッチパネル１００の概略断面図である。また、図７は、図１に示すVII−VII線断面図に相当する。
第１金属板１１と第２金属板１３が合金隆起部１９を介してアルミニウム鋳物層１５と接合されると、合金隆起部１９によるアンカー効果が発揮され、より大きな密着強度で接合された状態となる。

上記した合金隆起部１９は、アルミニウム鋳物層１５よりも融点の高い金属粒子と第１金属板１１又は第２金属板１３とを、レーザ光照射による加熱により溶融・合金化させて形成される。
金属粒子の粉体としては、例えば、チタン金属粉体、チタンアルミ合金等のチタン化合物粉体、第１金属板１１や第２金属板１３と同一材料のアルミニウム金属粉体、及びこれらを適宜混合した粉体、等が挙げられる。例えば、第１金属板１１や第２金属板１３と同一材料のアルミニウム金属粉体、炭化ホウ素粉体及びチタン金属粉体とを混合した粉体を用いることができる。粉体の粒径は、１〜１００μｍが好ましい。

粉体は、第１金属板１１と第２金属板１３（以下、金属板という）とのぬれ性が低く、接触角が大きいほど好ましい。粉体の溶着（加熱）方法としては、レーザ光照射による溶着がランニングコスト、金属板へのダメージ低減の観点から好ましい。その他にも、アークを熱源としたプラズマ粉体肉盛溶接の技術等を用いることも可能である。

粉体がチタンやチタン化合物である場合、合金隆起部１９は、金属板との間にチタン系金属間化合物を介して金属材に強固に接合される。また、合金隆起部１９は金属板とのぬれ性が低い場合には、合金隆起部１９と金属板との接触角が鈍角となる。

図８は、金属板の表面に形成された合金隆起部１９を模式的に示す拡大断面図である。
合金隆起部１９の金属板（第１金属板１１，第２金属板１３）と接合される基端側には、オーバーハングした断面形状を有する食い込み部５３が形成される。食い込み部５３は、合金隆起部１９の表面と金属板の表面との食い込み角β（β＝１８０−α）が鋭角となる。図７に示すように、アルミニウム溶湯５１が合金隆起部１９の食い込み部５３に入り込み、食い込み部５３の外側を隙間なく覆う。これにより、合金隆起部１９がアルミニウム鋳物層１５を係止して、金属板とアルミニウム鋳物層１５とが強固に接合される。

また、合金隆起部１９は、多孔質体で形成されており、表面に多数の凹部が形成される。これら表面の凹部にアルミニウム溶湯が入り込むことで、接合に寄与する表面積が増加して、アルミニウム鋳物層１５と合金隆起部１９との接合がより強固となる。

このように、第１金属板１１と第２金属板１３の少なくとも一方に、合金隆起部１９を形成してからアルミニウム溶湯５１を流し込むことで、合金隆起部１９とアルミニウム鋳物層１５との密着強度が向上し、高い剛性のサンドイッチパネルが得られる。

（合金隆起部の形成方法）
次に、上記した合金隆起部１９をレーザクラッディングにより形成する方法について説明する。
図９は、レーザクラッディングによって金属板に合金隆起部１９を形成する様子を模式的に示す工程説明図である。
レーザクラッディングでは、まず、金属板（第１金属板１１、第２金属板１３）の表面に、合金隆起部１９を形成するための粉体を配置する（粉体配置工程）。その後、金属板の表面に配置した粉体をレーザ光照射により金属板表層部と共に溶融させて、合金隆起部１９を形成する（合金隆起部形成工程）。粉体が連続供給可能なレーザクラッディング装置では、上記の粉体配置工程と合金隆起部形成工程とを、場所を移動させながら同時に実施できる。

レーザクラッディング装置は、不図示のロボットにより位置や姿勢が変更可能なレーザ加工ヘッド６１を備える。レーザ加工ヘッド６１は、中心部に照射口６３を有するノズル６５と、レーザ光ＬＢを出力する不図示のレーザ出力部と、粉体６７をノズル６５に供給する不図示の粉体供給部とを備える。
ノズル６５には、粉体６７をレーザ光ＬＢの照射位置に供給する粉体供給路６９が、照射口６３の外周に形成されている。

上記構成のレーザクラッディング装置を用いて合金隆起部１９を形成する場合、金属板（第１金属板１１、第２金属板１３）を、合金隆起部１９の形成面を上側に向けて配置し、金属板の上方からノズル６５を接近させる。そして、レーザ出力部が出力するレーザ光ＬＢを、ノズル６５の照射口６３から集光させて金属板に照射する。また同時に、不図示の粉体供給部からノズル６５の粉体供給路６９に送り込まれた粉体６７を、ノズル６５の下端に開口する粉体供給口７１からレーザ光ＬＢの照射位置であるビームスポットＢＳに供給する。そして、予め設定した走査速度でノズル６５を移動させる。

なお、図示はしないが、ノズル６５にはガス供給路が設けられ、ガス供給路を通じてレーザ光ＬＢのビームスポットＢＳへ向かって窒素等のアシストガスが吹き付けられるようになっている。

レーザ光ＬＢとしては、例えば、波長９７０ｎｍの半導体レーザ光を用いることができる。ビームスポットＢＳでのビーム径は、１〜１．２ｍｍとしてもよいが、特に合金隆起部の微細化を図るためには、０．５ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以下、更に好ましくは０．２ｍｍ以下にするのが望ましい。また、加工時間や生産性の観点からは、ビームスポットＢＳでのビーム径を、０．１ｍｍ以上にするのが好ましい。

レーザ光ＬＢの走査速度は、形成する合金隆起部１９の形状と数に応じて、例えば、３０〜１００ｍｍ／ｓの範囲で適宜設定するのが好ましい。また、レーザ光ＬＢの出力としては、例えば、１００〜４００Ｗ程度とするのが好ましい。なお、レーザ光ＬＢとしては、粉体６７を加熱して溶融できれば、半導体レーザに限らず、ファイバーレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、炭酸ガスレーザ等であってもよい。

図８に示すように、金属板の表面にレーザクラッディングを行うと、金属板の表面では、金属板と粉体がレーザ光ＬＢによって溶融し合金化しながら合金隆起部１９が形成される。合金隆起部１９は一部に空洞を含んだ多孔質体状の塊となる場合もある。これにより、接触角αが鈍角となる合金隆起部１９が形成される。

以上説明したように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

上記で示したサンドイッチパネル１００では、直線状の中空部１７を複数列、平行に配置しているが、中空部１７は任意の形状にできる。例えば、サンドイッチパネルを高い強度が必要な構造部材として用いる場合には、中空部１７の配列方向（Ｘ方向）に関して、鋳物リブの幅Ｗａを中空部１７の幅Ｗｂより大きくすることが好ましい。また、サンドイッチパネルの板面（ＸＹ面）におけるアルミニウム鋳物層１５の占める面積を、中空部１７の占める面積より大きくすることが好ましい。

また、サンドイッチパネルを熱交換器に適用する場合には、中空部１７に液体や気体の熱交換媒体を流動させる。その場合、中空部１７は、熱交換媒体の流路となり、流路入口から流路出口まで繋がった一本又は複数本の流路として構成される。流路は、直線状に形成されていてもよく、曲線に沿って形成されていてもよい。

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 第１金属板と、
前記第１金属板の板厚方向に重なって配置された第２金属板と、
前記第１金属板と前記第２金属板との間に配置されたアルミニウム鋳物層と、
を備え、
前記アルミニウム鋳物層は、前記第１金属板と前記第２金属板の板面内の少なくとも一部に、板面方向に沿って連続する中空部を画成して設けられているサンドイッチパネル。
このサンドイッチパネルによれば、第１金属板と第２金属板との間にアルミニウム鋳物層が形成されることで、第１金属板と第２金属板とを高強度に接合できる。また、アルミニウム鋳物層の形状を自在に変更できるため、使用目的に応じた設計変更が容易な構成となる。

（２） 前記第１金属板と前記第２金属板の少なくとも一方は、前記アルミニウム鋳物層よりも融点の高い金属粒子の溶融凝固体を含む合金隆起部が形成され、前記合金隆起部を介して前記アルミニウム鋳物層に接合されている（１）に記載のサンドイッチパネル。
このサンドイッチパネルによれば、合金隆起部を介してアルミニウム鋳物層が第１金属板や第２金属板に高い密着強度で接続されるため、接合面における接合強度が高められる。

（３） 前記第１金属板と前記第２金属板の接合面と、前記アルミニウム鋳物層との接合界面は、双方が互いに拡散接合された固相拡散接合面を含む（１）又は（２）に記載のサンドイッチパネル。
このサンドイッチパネルによれば、アルミニウム鋳物層を第１金属板や第２金属板と拡散接合させることで、より高強度な接合状態が得られる。

（４） 治具内に第１金属板と第２金属板との間に少なくとも１つ以上の中子を配置して、前記第１金属板と前記第２金属板との間に、板面方向に沿って連続する空間を形成する工程と、
前記空間にアルミニウム溶湯を流し込み、前記第１金属板と前記第２金属板とを金属接合したアルミニウム鋳物層を形成する工程と、
前記中子を除去する工程と、
をこの順で有するサンドイッチパネルの製造方法。
このサンドイッチパネルの製造方法によれば、第１金属板と第２金属板との間にアルミニウム鋳物層を形成することで、第１金属板と第２金属板とを簡単に接合できる。

（５） 前記治具内に前記第1金属板と前記第２金属板を配置する前に、前記第１金属板と前記第２金属板の少なくとも一方に、前記アルミニウム溶湯の流動部分に前記アルミニウム溶湯よりも融点の高い金属粒子の溶融凝固体を含む合金隆起部を形成する工程を有する（４）に記載のサンドイッチパネルの製造方法。
このサンドイッチパネルの製造方法によれば、合金隆起部を介してアルミニウム鋳物層が第１金属板や第２金属板に高い密着強度で接続されるため、接合面における接合強度が高められる。

（６） 前記アルミニウム溶湯を前記空間に加圧して流し込み、前記アルミニウム溶湯の液滴を生成する工程と、
前記液滴が前記空間内で冷却されて凝固した微粒子を前記第１金属板と前記第２金属板の少なくとも一方の接合面に衝突させ、前記接合面に新生面を形成する工程と、
前記新生面の形成後、酸化被膜が形成される前に、前記アルミニウム溶湯によって前記新生面を覆う工程と、
前記空間に流し込まれた前記アルミニウム溶湯を固相拡散接合温度に保持したまま加圧して、前記新生面と前記アルミニウム溶湯の凝固体とを固相拡散接合させる工程と、
を有する（４）又は（５）に記載のサンドイッチパネルの製造方法。
このサンドイッチパネルの製造方法によれば、第１金属板と前記第２金属板の少なくとも一方の接合面が新生面にされてアルミニウム溶湯で覆われるため、アルミニウム鋳物層との接合面が拡散接合面になり、密着強度を向上できる。

１１ 第１金属板
１３ 第２金属板
１５ アルミニウム鋳物層
１５ａ 接合面
１５ｂ 接合面
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ 鋳物リブ
１７ 中空部
１９ 合金隆起部
２３ 中子
４３ 表層
４５ 溶滴
４７ 微粒子
４９ 新生面
５１ アルミニウム溶湯
６７ 粉体
６９ 粉体供給路
１００ サンドイッチパネル
２００ 治具

Claims (6)

1. 第１金属板と、
   前記第１金属板の板厚方向に重なって配置された第２金属板と、
   前記第１金属板と前記第２金属板との間に配置されたアルミニウム鋳物層と、
   を備え、
   前記アルミニウム鋳物層は、前記第１金属板と前記第２金属板の板面内の少なくとも一部に、板面方向に沿って連続する中空部を画成して設けられているサンドイッチパネル。
2. 前記第１金属板と前記第２金属板の少なくとも一方は、前記アルミニウム鋳物層よりも融点の高い金属粒子の溶融凝固体を含む合金隆起部が形成され、前記合金隆起部を介して前記アルミニウム鋳物層に接合されている請求項１に記載のサンドイッチパネル。
3. 前記第１金属板と前記第２金属板の接合面と、前記アルミニウム鋳物層との接合界面は、双方が互いに拡散接合された固相拡散接合面を含む請求項１又は２に記載のサンドイッチパネル。
4. 治具内に第１金属板と第２金属板との間に少なくとも１つ以上の中子を配置して、前記第１金属板と前記第２金属板との間に、板面方向に沿って連続する空間を形成する工程と、
   前記空間にアルミニウム溶湯を流し込み、前記第１金属板と前記第２金属板とを金属接合したアルミニウム鋳物層を形成する工程と、
   前記中子を除去する工程と、
   をこの順で有するサンドイッチパネルの製造方法。
5. 前記治具内に前記第1金属板と前記第２金属板を配置する前に、前記第１金属板と前記第２金属板の少なくとも一方に、前記アルミニウム溶湯の流動部分に前記アルミニウム溶湯よりも融点の高い金属粒子の溶融凝固体を含む合金隆起部を形成する工程を有する請求項４に記載のサンドイッチパネルの製造方法。
6. 前記アルミニウム溶湯を前記空間に加圧して流し込み、前記アルミニウム溶湯の液滴を生成する工程と、
   前記液滴が前記空間内で冷却されて凝固した微粒子を前記第１金属板と前記第２金属板の少なくとも一方の接合面に衝突させ、前記接合面に新生面を形成する工程と、
   前記新生面の形成後、酸化被膜が形成される前に、前記アルミニウム溶湯によって前記新生面を覆う工程と、
   前記空間に流し込まれた前記アルミニウム溶湯を固相拡散接合温度に保持したまま加圧して、前記新生面と前記アルミニウム溶湯の凝固体とを固相拡散接合させる工程と、
   を有する請求項４又は５に記載のサンドイッチパネルの製造方法。

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