JPH07108634A - ハニカムパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 多数のアルミニウムブレージングシートから
なるコア材を重合してハニカムコアの形状とし、上下両
面にアルミニウムブレージングシートからなる面板を配
設してハニカムパネルの形状に組立て、上型および下型
で拘束して一体に加熱ろう付接合するハニカムパネルの
製造方法において、上型および／または下型を、ハニカ
ムパネルの表面形状に追従して変位可能な自由曲面体に
形成する。上型を構成する自由曲面体は、管材、棒材ま
たはブロック材を列設して形成するのが好ましい。 【効果】 ろう付加熱中の熱効率が良く、短時間で均一
な加熱が行われ、ハニカムパネルのすべての個所におい
て均一な荷重が負荷されて接合強度の優れたろう付部が
形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハニカムパネルの製造
方法、詳しくは、アルミニウブレージングシートからな
るコア材を折り曲げ加工し、これを重合してハニカムコ
アの形状とし、その上下にアルミニウムブレージングシ
ートからなる面板を配設してハニカムパネルの形状に組
立て、上型および下型により拘束して炉中において一体
に加熱ろう付する場合、炉中におけるハニカムパネルへ
の伝熱効率を向上させるとともに、均一な加熱を行うこ
とによりハニカムパネルのすべての個所において接合強
度の優れた接合部が形成できるようにしたハニカムパネ
ルの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウムハニカムパネルは、図１１
に示すように、アルミニウムのハニカムコア１の上下両
面にアルミニウムの面板２、３を接合してなる積層体で
ある。とくに、アルミニウムブレージングシートからな
るコア材を重ね合わせて形成したハニカムコアの上下両
面にアルミニウムの面板を配設して、一体にろう付け接
合してなるアルミニウムろう付けハニカムパネルは、溶
接が可能で、曲げ成形などの加工ができることから、建
築、車両、自動車、船舶など種々の分野において使用さ
れるようになっている。

【０００３】アルミニウムろう付けハニカムパネルの製
造は、アルミニウムブレージングシートからなるコア材
を所定の幅に切断して正六角形の半分の形状となるよう
に折り曲げ加工し、折り曲げ加工されたアルミニウムブ
レージングシートを重合してハニカムコアの形状とし、
その上下にアルミニウムブレージングシートからなる面
板を配設してハニカムパネルの形状に組立て、上型およ
び下型により拘束して炉中に装入し、加熱して一体にろ
う付接合することにより行われている。

【０００４】従来、ろう付時の拘束手段は、図１２に曲
面ハニカムパネルの例を示すように、曲面形状に組立
て、両端部にアルミニウム形材５を配設したアルミニウ
ムハニカムパネル１の上面と下面に、上型１８、下型１
９として、例えばアルミニウムブロックをハニカムパネ
ルに沿って配置することにより行われており、アルミニ
ウムブロックは、例えばハニカムパネルの重量10Kg/m²
に対して80〜200Kg/m²の重量を有しているために、炉中
において加熱ろう付する場合、アルミニウムブロックの
加熱に多くの時間を要し、熱効率がわるく、アルミニウ
ムハニカムパネルが加熱に伴って変形した場合、アルミ
ニウムブロックとの間に隙間が生じるために均一な加熱
が妨げられ、ろう付け不良が生じるという問題点があ
る。上型１８、下型１９として、アルミニウムブロック
の代わりに、アルミニウム合金板材から成形された格子
構造のものも使用されるが、ろう付け加熱中あるいは冷
却中におけるハニカムパネルや型の熱変形に起因する型
とハニカムパネル間の隙間の形成を避けることはできな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、アルミニウ
ムろう付ハニカムパネルの加熱ろう付における上記従来
の問題点を解消するためになされたものであり、その目
的は、熱効率、伝熱効率がよく、加熱中あるいは冷却中
にハニカムパネルや型に熱変形が生じても、ハニカムパ
ネルの表面形状に追従して隙間を形成することがなく、
均一加熱によりアルミニウムハニカムパネルのすべての
個所において接合強度の優れたろう付部が形成できるよ
うにした上型および／または下型を使用するハニカムパ
ネルの製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明によるハニカムパネルの製造方法は、多数の
アルミニウムブレージングシートからなるコア材を重合
してハニカムコアの形状とし、上下にアルミニウムブレ
ージングシートからなる面板を配設してハニカムパネル
の形状に組立て、上型および下型で拘束して一体に加熱
ろう付け接合するハニカムパネルの製造方法において、
上型および／または下型を、ハニカムパネルの表面形状
に追従して変形可能な自由曲面体に形成したことを構成
上の基本的特徴とする。

【０００７】また、上型を構成する自由曲面体が管材、
棒材またはブロック材を列設して形成されること、上型
が管材、棒材またはブロック材を列設して形成した自由
曲面体をハニカムパネルの上面に複数列配設することに
より構成されること、および管材、棒材またはブロック
材をワイヤーに挿通して列設したことをそれぞれ構成上
の第２、第３および第４の特徴とする。

【０００８】さらに、上型を構成する自由曲面体が、ハ
ニカムパネルの表面形状に対応して成形された帯状体に
多数の管材、棒材またはブロック材を上下動自在に装着
して形成されること、上型および／または下型とハニカ
ムパネルの間にスペーサとして板材を介挿したこと、管
材の一部または全部がヒートパイプであること、および
下型を構成する自由曲面体が、ハニカムパネルの下面を
点状または線状に支持するよう形成されることをそれぞ
れ発明構成上の第５、第６、第７および第８の特徴とす
る。

【０００９】本発明において使用される上型６は、例え
ば図１に示すように、ステンレス鋼管などの金属管材７
を金属製のワイヤー１０に挿通してすだれ状に列設して
なり、ハニカムパネルのろう付け加熱時の上型として使
用した場合、加熱中および冷却中においてハニカムパネ
ル、上型に熱変形が生じても、ハニカムパネルの表面形
状に追従して変位可能な自由曲面体を形成する。金属管
の代わりに図２に示すように、軟鋼、ステンレス鋼、セ
ラミックなどの丸棒材、角棒材あるいは下面が曲率を有
する棒材８を列設したものでもよく、管材と棒材とを併
用したものでもよい。ハニカムパネルの表面形状に追従
して変形し易くするために、管材や棒材はワイヤーによ
り拘束せず、管材や棒材に穿設した孔にワイヤーを挿通
させただけの状態としておくのが好ましい。

【００１０】ハニカムパネル１のろう付け加熱に際して
は、図３に示すように、アルミニウムブロックあるいは
アルミニウム板の格子構造からなる下型１９にハニカム
パネル１を載置し、上型６による荷重を均一にするため
にスペーサとして厚さ2mm 程度のアルミニウム板１３を
置き、例えば角棒材８をワイヤー１０に挿通してなるす
だれ状の上型６を載せ、ハニカムパネル１を上下から拘
束する。ハニカムパネル１とスペーサ用板材１３との間
にカーボンシートを介在させると、ハニカムパネル１と
スペーサ用板材１３との熱容量の相違に基づく膨張率の
違いを調整する緩衝材として作用する。

【００１１】図４に示すように、短尺の管材や棒材、ま
たはブロック材を列設して形成した自由曲面体から上型
６を構成し、これをハニカムパネル１の上面に複数列配
設して、ハニカムパネル１を炉中に装入し、ろう付け加
熱を行った場合は、短尺の管材や棒材の熱変形を小さく
できるので、ハニカムパネルに対して一層均一な荷重を
付与することができる。

【００１２】組立てられたハニカムパネルを積層して炉
中に装入し、一度にろう付接合する場合は、図５に示す
ように、積層されたハニカムパネル１の間に本発明の上
型６を介在させ、上下から拘束力Ｐを負荷して加熱を行
う。この場合、積層されたハニカムパネルの最上面にも
同じ上型６を配設することができる。

【００１３】図６は、とくに曲率が厳しいハニカムパネ
ルや複曲面を有するハニカムパネルの加熱ろう付けにお
いて適用される上型を示すものである。上型６は、ハニ
カムパネル１の表面形状に対応して成形された金属など
の帯状体１１に、図７に示すように、金属、セラミック
スなどのブロック材９をスロット１２を介して装着して
構成する。スロット１２は帯状体１１より長く形成され
ているため、列設されたブロック材９は図７の矢印Ｘに
示すように上下動自在となる。従って、図６に示すよう
に、下型１９にハニカムパネル１を載置し、スペーサ用
板材１３および上型６を載せて炉中で加熱ろう付けした
場合、ハニカムパネル１に熱変形が生じても、上型６を
構成するブロック材９が上下動してハニカムパネル１の
表面形状に追従して変位し、ハニカムパネル１と上型６
との間に隙間が形成されることがなく、ろう付け中の荷
重は均一に保持される。なお、２０は帯状体１１を支持
するための支持台である。

【００１４】ハニカムパネルの下面に配設される下型
は、例えば図８に示すように、台１７に例えばバネ鋼な
どからなる弾性を有する針金状の支持部材１５を植設
し、ハニカムパネルの下面を点状に支持するよう構成し
たものとする。下型１４の支持部材１５には、図８に示
すように膨大頭部を形成して、ハニカムパネルを支持し
易くするのが好ましい。支持部材１５の可撓性を高める
ために、支持部材１５の外周にスプリングを配設するこ
ともできる。

【００１５】ハニカムパネルの下面に配設される治具
は、また、図９に示すように、台１７に弾性を有する線
材を曲折してなる支持部材１６を並設して構成すること
もできる。この下型１４においては、ハニカムパネルの
下面は線状に支持される。

【００１６】図１０は、ハニカムパネルの上面と下面を
本発明の上型６および下型１４により拘束した例を示す
ものであり、ハニカムパネルの組立、炉中ろう付に際し
ては、所定の幅に切断したアルミニウムブレージングシ
ートを平面からみた場合正六角形の半分の形状となるよ
う折り曲げ加工してコア材とし、コア材を重合してハニ
カムコアの形状とし、ハニカムコアの上下両面にアルミ
ニウムブレージングシートからなる面板を配設してハニ
カムパネルの形状に組立て、組立てられたハニカムパネ
ル１の下面を下型１４で支持し、上面に上型６を配設す
ることによりハニカムパネル１を拘束して、ろう付炉中
においてろう付温度に加熱する。加熱によりコアを形成
するアルミニウムブレージングシート同志、およびアル
ミニウムブレージングシートの組み合わせにより形成さ
れたハニカムコアと面板が一体にろう付け接合される。

【００１７】

【作用】本発明の構成によれば、組立てられたハニカム
パネルを炉中において加熱ろう付する場合、ハニカムパ
ネルを拘束する上型および／または下型がハニカムパネ
ルの表面形状に追従して変位可能な自由曲面体に形成さ
れているから、均一な拘束荷重が維持され、上型は管
材、棒材またはブロック材を列設することにより形成さ
れ、また下型は針金状の支持部材で構成されているか
ら、型の加熱に時間がかかることがなく、型は直ちに加
熱されてハニカムパネルに伝熱し、また、上型はハニカ
ムパネルを列設された管材、棒材またはブロック材で押
圧し、下型はハニカムパネルを点状や線状で支持するな
ど、上型および下型を構成する各部材には多くの空間が
形成されているから、炉内の熱の多くは直接ハニカムパ
ネルに与えられてハニカムパネルが効率良く均一に加熱
される結果、ハニカムパネルのすべての個所において接
合強度の優れたろう付部が形成される。なお、上型を構
成する金属管材の一部または全部を、作動液を封入しウ
イックを設けたヒートパイプとすれば、一層均一な加熱
を行うことができる。

【００１８】ろう付加熱中、ハニカムパネル、とくに曲
面ハニカムパネルには熱変形が生じることが少なくない
が、ハニカムパネルの上面およびハニカムパネル間に配
設された上型は管材、棒材またはブロック材を列設して
なるものであり、ハニカムパネルの下面を支持する下型
は弾性を有する線材からなるものであるから、いずれも
熱変形によるハニカムパネルの表面形状の変化に追従し
て変位し、型とハニカムパネルとの間に隙間を生じるこ
とがなく、型による拘束力は均等に維持され、上型、下
型からハニカムパネルへの伝熱も妨げられない。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 実施例１ アルミニウムブレージングシートBA24PC( 厚さ0.2mm 、
ろう材クラッド率片面5 ％、心材6951合金、ろう材4045
合金、両面クラッド材、シート幅 25mm)を、折り曲げ加
工し、この折り曲げ加工されたブレージングシートを重
合してセルサイズ3/4 インチのハニカムコアの形状に配
列し、ハニカムコアの上下両面にアルミニウムブレージ
ングシートBA23PC( 厚さ1.0mm 、ろう材クラッド率5
％、心材6951合金、ろう材4045合金、片面クラッド材)
からなる面板を配設して、幅1000mm、長さ2500mmのハニ
カムパネルの形状に組立て、組立てられたハニカムパネ
ルを、アルミニウム板から形成した格子状の下型上に載
置し、ハニカムパネルの上に厚さ2mm のアルミニウム板
および外径20mm、長さ200mm のステンレス鋼の棒材をス
テンレス鋼のワイヤーに挿通してすだれ状に形成した10
00mm長さの上型を13列配設し、真空ろう付炉中で炉内雰
囲気が600 ℃になるまで昇温し5 分間保持するろう付け
を行い、厚さ約27mmのアルミニウムハニカムパネルを製
作した。

【００２０】ハニカムパネルの実体温度の上昇速度は炉
内温度の上昇速度とほぼ同一で、ハニカムパネルの加熱
は急速に行われた。ろう付け後、接合形成された各アル
ミニウムろう付けハニカムパネルから試料を切り出し、
面板とコアとのろう付け部を調査したところ、いずれに
も十分広いろうの残留幅を有する健全なろう付部の形成
が認められた。強度試験( フラットワイズ試験:ASTM C
297)実施したところ、引張強度は35〜37Kgf/cm² と優れ
た値を示し、いずれも素材部分において破断した。

【００２１】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、ハニカ
ムパネルの炉中加熱ろう付が、熱効率良く、加熱も均一
に行われ、上型および／または下型がハニカムパネルの
熱変形に追従し、型自体の熱変形を吸収して型とハニカ
ムパネル間に隙間が生じることなく均一な荷重が維持さ
れる結果、ハニカムパネルのすべての個所において接合
強度の優れたろう付け部が形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において使用する上型の実施例の一部を
省略した斜視図である。

【図２】本発明において使用する上型の他の実施例の一
部を省略した斜視図である。

【図３】本発明におけるハニカムパネルの上型と下型の
配置の実施例を示す一部断面側面図である。

【図４】本発明におけるハニカムパネルの上型と下型の
配置の他の実施例を示す一部斜視図である。

【図５】本発明における積層されたハニカムパネルに介
挿される上型の配置を示す一部断面側面図である。

【図６】本発明におけるハニカムパネルの上型と下型の
配置のさらに他の実施例を示す側面図である。

【図７】図６における帯状材に対するブロック材の装着
状態を示す一部拡大斜視図である。

【図８】本発明において使用する下型の実施例の斜視図
である。

【図９】本発明において使用する下型の他の実施例の斜
視図である。

【図１０】本発明において使用する上型と下型をハニカ
ムパネルに配置した実施例を示す一部断面側面図であ
る。

【図１１】ハニカムパネルの一部を切り欠いた斜視図で
ある。

【図１２】従来の治具の配置を示す一部断面側面図であ
る。

【符号の説明】

１ ハニカムパネル ２ ハニカムコア ３ 面板 ４ 面板 ５ 形材 ６ 上型 ７ 管材 ８ 棒材 ９ ブロック材 10 ワイヤー 11 帯状体 12 スロット 13 スペーサ用板材 14 下型 15 支持部材 16 支持部材 17 台 18 上型 19 下型 20 支持台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大藪 邦男 東京都港区新橋５丁目11番３号 住軽エン ジニアリング株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数のアルミニウムブレージングシート
   からなるコア材を重合してハニカムコアの形状とし、上
   下にアルミニウムブレージングシートからなる面板を配
   設してハニカムパネルの形状に組立て、上型および下型
   で拘束して一体に加熱ろう付け接合するハニカムパネル
   の製造方法において、上型および／または下型を、ハニ
   カムパネルの表面形状に追従して変位可能な自由曲面体
   に形成したことを特徴とするハニカムパネルの製造方
   法。
2. 【請求項２】 上型を構成する自由曲面体が、管材、棒
   材またはブロック材を列設して形成されることを特徴と
   する請求項１記載のハニカムパネルの製造方法。
3. 【請求項３】 上型が、管材、棒材またはブロック材を
   列設して形成した自由曲面体を、ハニカムパネルの上面
   に複数列配設することにより構成されることを特徴とす
   る請求項１記載のハニカムパネルの製造方法。
4. 【請求項４】 管材、棒材またはブロック材をワイヤー
   に挿通して列設したことを特徴とする請求項２〜３記載
   のハニカムパネルの製造方法。
5. 【請求項５】 上型を構成する自由曲面体が、ハニカム
   パネルの表面形状に対応して成形された帯状体に多数の
   管材、棒材またはブロック材を上下動自在に装着して形
   成されることを特徴とする請求項１〜２記載のハニカム
   パネルの製造方法。
6. 【請求項６】 上型および／または下型とハニカムパネ
   ルの間にスペーサとして板材を介挿することを特徴とす
   る請求項１〜５記載のハニカムパネルの製造方法。
7. 【請求項７】 管材の一部または全部がヒートパイプで
   あることを特徴とする請求項１〜３記載のハニカムパネ
   ルの製造方法。
8. 【請求項８】 下型を構成する自由曲面体が、ハニカム
   パネルの下面を点状または線状に支持するよう形成され
   ることを特徴とする請求項１〜３記載のハニカムパネル
   の製造方法。