KR101665275B1

KR101665275B1 - 히트 싱크의 제조 방법 및 전열판의 제조 방법

Info

Publication number: KR101665275B1
Application number: KR1020157011219A
Authority: KR
Inventors: 히사시 호리; 노부시로 세오
Original assignee: 니폰게이긴조쿠가부시키가이샤
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2016-10-11
Also published as: WO2014057948A1; KR20150064153A; JP2014076504A; JP5754431B2; CN104718049A; TW201417918A; TWI492806B

Abstract

성형성 및 작업성을 향상시킬 수 있는 히트 싱크의 제조 방법 및 전열판의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 피절삭 블록(10)의 표면(10a)에 개구되는 오목 홈(5)의 주위에 형성된 덮개 홈(6)에, 덮개판(4)을 삽입하는 덮개 홈 폐색 공정과, 덮개 홈(6)의 측벽과 덮개판(4)의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 복수매의 원반 커터(Mb)가 적층된 멀티 커터(M)로 피절삭 블록(10)의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고, 절삭 공정에서는, 접합 공정 후의 열수축에 의해, 피절삭 블록(10)의 이면(10b)에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 한다.

Description

히트 싱크의 제조 방법 및 전열판의 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCING HEAT SINK AND METHOD FOR PRODUCING HEAT EXCHANGER PLATE}

본 발명은 히트 싱크의 제조 방법 및 전열판의 제조 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 베이스판과 이 베이스판에 형성된 블록부를 구비한 피절삭 블록을 절삭하여, 히트 싱크를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 당해 히트 싱크의 제조 방법에서는, 블록부를 멀티 커터로 절삭하여 복수의 핀을 형성하고 있다. 멀티 커터는, 복수매의 원반 커터가 간극을 두고 적층되어 있다. 원반 커터를 회전시킨 상태에서, 블록부에 대해 멀티 커터를 상대 이동시킴으로써, 베이스판에 세워 설치하는 복수의 핀을 형성할 수 있다.

일본 특허 출원 공개 제2009-56520호 공보

종래의 제조 방법에서는, 멀티 커터를 블록부에 삽입할 때, 절삭 가공 중의 원반 커터와 핀(블록부)의 마찰이 커지고, 원반 커터의 원활한 회전이 방해되는 경우가 있다. 원반 커터가 원활하게 회전하지 않으면, 형성된 핀의 표면 파형 현상이 발생하거나, 핀 및 원반 커터의 결손을 초래할 우려가 있다.

이러한 관점에서, 본 발명은 성형성 및 작업성을 향상시킬 수 있는 히트 싱크의 제조 방법 및 전열판의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 피절삭 블록의 표면에, 마찰 교반을 행하는 마찰 교반 공정과, 복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 피절삭 블록의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고, 상기 절삭 공정에서는, 상기 마찰 교반 공정 후의 열수축에 의해, 상기 피절삭 블록의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 피절삭 블록의 표면에 개구되는 오목 홈의 주위에 형성된 덮개 홈에, 덮개판을 삽입하는 덮개 홈 폐색 공정과, 상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 피절삭 블록의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고, 상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 피절삭 블록의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 피절삭 블록의 표면에 개구되는 오목 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과, 상기 오목 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 피절삭 블록의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고, 상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 피절삭 블록의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 피절삭 블록의 표면에 개구되는 덮개 홈의 저면에 형성된 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과, 상기 덮개 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개 홈 폐색 공정과, 상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 피절삭 블록의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고, 상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 피절삭 블록의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 한다.

또한, 피절삭 블록의 표면에 개구되는 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과, 상기 오목 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과, 상기 오목 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 피절삭 블록의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고, 상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 피절삭 블록의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 한다.

이러한 제조 방법은, 마찰 교반 후의 열수축에 의해, 피절삭 블록에 휨이 발생하고, 피절삭 블록의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭 공정을 행하는 것이다. 이에 의해, 종래에 비해 원반 커터와 핀 사이의 마찰을 작게 할 수 있다. 따라서, 원반 커터를 원활하게 회전시킬 수 있고, 성형성 및 작업성을 높일 수 있다. 또한, 절삭 공정에 의해 피절삭 블록의 이면측에도 마찰열이 발생하므로, 이 마찰열에 기인하는 열수축에 의해, 피절삭 블록에 발생한 휨을 교정할 수 있다.

또한, 상기 마찰 교반에 의해 발생한 버어를 상기 피절삭 블록의 표면으로부터 절제하는 버어 절제 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 제조 방법에 따르면, 피절삭 블록의 표면을 평활하게 할 수 있다.

또한, 상기 접합 공정에 있어서, 상기 열매체용 관의 주위에 형성된 공극부에, 마찰열에 의해 유동화된 소성 유동재를 유입시키는 것이 바람직하다.

이러한 제조 방법에 따르면, 열매체용 관의 주위의 공극을 작게 할 수 있으므로, 수밀성 및 기밀성을 높일 수 있다.

또한, 상기 접합 공정에 있어서, 마찰 교반을 행하는 회전 툴의 압박력에 의해 상기 덮개판이 상기 열매체용 관의 상부를 압박함과 함께, 상기 덮개판의 적어도 상부와 상기 피절삭 블록을 마찰 교반하는 것이 바람직하다.

이러한 제조 방법에 따르면, 열매체용 관과 피절삭 블록을 밀착시킬 수 있으므로, 열매체용 관의 주위의 공극을 작게 할 수 있어, 수밀성 및 기밀성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 베이스판과 상기 베이스판의 이면에 형성된 블록부를 갖는 피절삭 블록을 사용하여 히트 싱크를 제조하는 방법이며, 상기 베이스판의 이면에는, 상기 블록부의 주위에 노출되는 노출부가 형성되어 있고, 상기 베이스판의 표면에 마찰 교반을 행하는 마찰 교반 공정과, 복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 블록부의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고, 상기 절삭 공정에서는, 상기 마찰 교반 공정 후의 열수축에 의해, 상기 블록부의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 베이스판과 상기 베이스판의 이면에 형성된 블록부를 갖는 피절삭 블록으로부터 전열판을 제조하는 방법이며, 상기 베이스판의 이면에는, 상기 블록부의 주위에 노출되는 노출부가 형성되어 있고, 상기 베이스판의 표면에 개구되는 오목 홈의 주위에 형성된 덮개 홈에, 덮개판을 삽입하는 덮개 홈 폐색 공정과, 상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 블록부의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고, 상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 블록부의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭한다.

또한, 본 발명은 베이스판과 상기 베이스판의 이면에 형성된 블록부를 갖는 피절삭 블록으로부터 전열판을 제조하는 방법이며, 상기 베이스판의 이면에는, 상기 블록부의 주위에 노출되는 노출부가 형성되어 있고, 상기 베이스판의 표면에 개구되는 오목 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과, 상기 오목 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 블록부의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고, 상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 블록부의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 베이스판과 상기 베이스판의 이면에 형성된 블록부를 갖는 피절삭 블록으로부터 전열판을 제조하는 방법이며, 상기 베이스판의 이면에는, 상기 블록부의 주위에 노출되는 노출부가 형성되어 있고, 상기 베이스판의 표면에 개구되는 덮개 홈의 저면에 형성된 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과, 상기 덮개 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개 홈 폐색 공정과, 상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 블록부의 이면측에, 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고, 상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 블록부의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 한다.

또한, 베이스판과 상기 베이스판의 이면에 형성된 블록부를 갖는 피절삭 블록을 사용하여 전열판을 제조하는 방법이며, 상기 베이스판의 이면에는, 상기 블록부의 주위에 노출되는 노출부가 형성되어 있고, 상기 베이스판의 표면에 개구되는 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과, 상기 오목 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과, 상기 오목 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 블록부의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고, 상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 블록부의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 한다.

이러한 제조 방법은, 마찰 교반 후의 열수축에 의해, 피절삭 블록에 휨이 발생하고, 블록부의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭 공정을 행하는 것이다. 이에 의해, 종래에 비해 원반 커터와 핀 사이의 마찰을 작게 할 수 있다. 따라서, 원반 커터를 원활하게 회전시킬 수 있고, 성형성 및 작업성을 높일 수 있다. 또한, 절삭 공정에 의해 피절삭 블록의 이면측에도 마찰열이 발생하므로, 이 마찰열에 기인하는 열수축에 의해, 피절삭 블록에 발생한 휨을 교정할 수 있다.

또한, 이러한 제조 방법에 따르면, 블록부의 주위에 노출부가 형성되어 있으므로, 절삭에 의해 형성된 핀의 주위에, 예를 들어 핀을 덮는 커버 부재 등의 장착 여유를 확보할 수 있다.

또한, 상기 마찰 교반에 의해 발생한 버어를 상기 베이스판의 표면으로부터 절제하는 버어 절제 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 제조 방법에 따르면, 피절삭 블록의 표면을 평활하게 할 수 있다.

또한, 상기 접합 공정에 있어서, 마찰 교반을 행하는 회전 툴의 압박력에 의해 상기 덮개판이 상기 열매체용 관의 상부를 압박함과 함께, 상기 덮개판의 적어도 상부와 상기 베이스판을 마찰 교반하는 것이 바람직하다.

이러한 제조 방법에 따르면, 열매체용 관과 피절삭 블록 또는 베이스판을 밀착시킬 수 있으므로, 열매체용 관의 주위의 공극을 작게 할 수 있어, 수밀성 및 기밀성을 높일 수 있다.

본 발명에 관한 히트 싱크의 제조 방법 및 전열판의 제조 방법에 따르면, 성형성 및 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 전열판을 도시하는 사시도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법을 도시하는 단면도이며, (a)는 준비 공정을 도시하고, (b)는 덮개 홈 폐색 공정을 도시한다.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법을 도시하는 단면도이며, (a)는 접합 공정 중을 도시하고, (b)는 접합 공정 후를 도시한다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법을 도시하는 도면이며, (a)는 절삭 공정 전을 도시하는 단면도이며, (b)는 절삭 공정 중을 도시하는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 전열판을 도시하는 사시도이다.
도 6은 제2 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법을 도시하는 단면도이며, (a)는 준비 공정을 도시하고, (b)는 덮개판 삽입 공정을 도시한다.
도 7은 제2 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법을 도시하는 단면도이며, (a)는 접합 공정 중을 도시하고, (b)는 접합 공정 후를 도시한다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 전열판을 도시하는 사시도이다.
도 9는 제3 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법을 도시하는 단면도이며, (a)는 준비 공정을 도시하고, (b)는 덮개 홈 폐색 공정을 도시한다.
도 10은 제3 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법을 도시하는 단면도이며, (a)는 접합 공정 중을 도시하고, (b)는 접합 공정 후를 도시한다.
도 11은 제3 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 전열판을 도시하는 사시도이다.
도 13은 제4 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법을 도시하는 단면도이며, (a)는 준비 공정을 도시하고, (b)는 덮개판 삽입 공정을 도시한다.
도 14는 제4 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법을 도시하는 단면도이며, (a)는 접합 공정 중을 도시하고, (b)는 접합 공정 후를 도시한다.
도 15는 제5 실시 형태에 관한 전열판을 도시하는 사시도이다.
도 16은 제5 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법을 도시하는 단면도이며, (a)는 피절삭 블록을 도시하는 사시도를 나타내고, (b)는 준비 공정을 도시한다.
도 17은 제5 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법을 도시하는 단면도이며, (a)는 접합 공정 중을 도시하고, (b)는 접합 공정 후를 도시한다.
도 18은 제5 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법의 절삭 공정을 도시하는 단면도이다.
도 19는 제6 실시 형태에 관한 전열판을 도시하는 사시도이다.
도 20은 제7 실시 형태에 관한 전열판을 도시하는 사시도이다.
도 21은 제8 실시 형태에 관한 전열판을 도시하는 사시도이다.
도 22는 제9 실시 형태에 관한 히트 싱크를 도시하는 사시도이다.
도 23은 제9 실시 형태에 관한 히트 싱크의 제조 방법을 도시하는 도면이며, (a)는 마찰 교반 공정을 도시하는 사시도이며, (b)는 마찰 교반 공정 후를 도시하는 단면도이다.
도 24는 제10 실시 형태에 관한 히트 싱크의 제조 방법을 도시하는 사시도이며, (a)는 절삭 공정 후를 도시하고, (b)는 마찰 교반 공정 후를 도시한다.

〔제1 실시 형태〕

본 발명의 제1 실시 형태에 대해 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태에 관한 전열판(1)은, 기체부(2)와, 복수의 핀(3)과, 덮개판(4)으로 주로 구성되어 있다. 전열판(1)은, 예를 들어 기체부(2)의 중공부에 유체를 유통시켜 대상물을 냉각하는 기구이다.

기체부(2)는, 대략 직육면체를 나타낸다. 기체부(2)에는, 오목 홈(5)과, 덮개 홈(6)이 형성되어 있다. 기체부(2)의 표면(2a)에는, 덮개판(4)이 매설되어 있다. 기체부(2)의 이면(2b)에는, 복수의 핀(3)이 형성되어 있다.

핀(3)은, 기체부(2)와 일체 형성되어 있다. 핀(3)은, 등간격으로 병설되고, 기체부(2)의 길이 방향과 평행하게 연장되어 있다. 기체부(2) 및 핀(3)의 재질은, 마찰 교반 가능하고 또한 절삭 가공이 가능하면 특별히 제한되지 않지만, 본 실시 형태에서는 알루미늄 합금을 사용하고 있다.

덮개판(4)은, 덮개 홈(6)에 배치되는 금속 부재이다. 덮개판(4)의 재질은 특별히 제한되지 않지만, 본 실시 형태에서는, 기체부(2)와 마찬가지로 알루미늄 합금으로 형성되어 있다. 덮개판(4)은, 덮개 홈(6)에 간극 없이 삽입되는 형상으로 되어 있다.

오목 홈(5)은, 기체부(2)의 내부에 형성된 홈이다. 오목 홈(5)은, 덮개 홈(6)의 저면에 오목 형성되어 있다. 오목 홈(5)은, 단면에서 볼 때 U자 형상을 나타냄과 함께, 평면에서 볼 때 U자 형상을 나타낸다. 오목 홈(5)은, 유체의 유로로 되는 부위이다. 오목 홈(5)의 양단부는 측면(2c)에 각각 개구되어 있다.

덮개 홈(6)은, 오목 홈(5)보다도 광폭으로 되어 있고, 오목 홈(5)의 표면(2a)측에 있어서 오목 홈(5)에 연속하여 형성되어 있다. 덮개 홈(6)은, 단면에서 볼 때 직사각형을 나타내고, 표면(2a)측에 개구되어 있다.

기체부(2)와 덮개판(4)은 마찰 교반에 의해 접합되어 있다. 본 실시 형태에서는, 기체부(2)와 덮개판(4)의 맞댐부(J, J)를 따라 마찰 교반 접합을 행함으로써, 2조의 소성화 영역(W, W)이 형성되어 있다.

다음으로, 본 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에 대해 설명한다. 전열판의 제조 방법에서는, 준비 공정과, 덮개 홈 폐색 공정과, 접합 공정과, 절삭 공정을 행한다.

도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이, 준비 공정은, 피절삭 블록(10)과, 덮개판(4)을 준비하는 공정이다. 피절삭 블록(10)은, 기체부(2) 및 핀(3)의 근본으로 되는 알루미늄 합금제의 블록이며, 대략 직육면체를 나타낸다. 준비 공정에서는, 우선, 클램프(도시 생략)를 통해 피절삭 블록(10)을 가대(K)에 고정한 후, 피절삭 블록(10)의 표면(10a)을 엔드밀 등으로 절삭하여 덮개 홈(6)을 형성하고, 덮개 홈(6)의 저면에 덮개 홈(6)보다도 협폭의 오목 홈(5)을 형성한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 피절삭 블록(10)을 절삭 가공에 의해 형성하였지만, 예를 들어 다이캐스트 등에 의해 미리 오목 홈(5) 및 덮개 홈(6)이 형성된 소형재를 피절삭 블록(10)으로서 사용해도 된다.

도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이, 덮개 홈 폐색 공정은, 덮개 홈(6)에 덮개판(4)을 삽입하는 공정이다. 덮개 홈(6)에 덮개판(4)을 삽입하면, 덮개 홈(6)의 한 쌍의 측벽과 덮개판(4)의 한 쌍의 측면이 각각 맞대어짐으로써, 맞댐부(J, J)가 형성된다. 덮개 홈 폐색 공정을 행하면, 덮개 홈(6)과 덮개판(4)이 이동하지 않도록 클램프로 고정한다.

도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 접합 공정은, 회전 툴(F)로 맞댐부(J, J)에 대해 마찰 교반 접합을 행하는 공정이다. 회전 툴(F)은, 원기둥 형상의 숄더(Fa)와, 숄더(Fa)의 하단부면으로부터 수직 하강하는 핀(Fb)으로 구성되어 있다. 접합 공정에서는, 맞댐부(J)의 깊이 방향의 전체 길이에 걸쳐 소성화 영역(W)이 형성되도록 마찰 교반 접합을 행한다.

또한, 구체적인 도시는 생략하지만, 피절삭 블록(10)의 단부면에 탭재를 배치하여, 탭재에 회전 툴(F)의 시작점 및 종료점을 설정하여 마찰 교반 접합을 행해도 된다. 이에 의해, 작업성이 향상됨과 함께, 마무리면을 깨끗하게 할 수 있다.

도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 접합 공정을 행한 후, 가대(K)의 클램프를 해제하여, 피절삭 블록(10)을 그대로 존치하면, 소성화 영역(W, W)에 있어서 열수축이 발생하고, 표면(10a)이 오목 형상이 되도록 변형된다. 즉, 피절삭 블록(10)이 이면(10b)측으로 볼록 형상이 되도록 휘고, 표면(10a)측에 압축 응력이 발생하고, 이면(10b)측에 인장 응력이 발생한다.

도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 절삭 공정은, 멀티 커터(M)를 사용하여 피절삭 블록(10)을 절삭하여 핀을 형성하는 공정이다. 우선, 피절삭 블록(10)의 표리를 뒤집고, 가대(K)와 표면(10a)을 대향시켜 클램프를 통해 피절삭 블록(10)을 고정한다. 절삭 공정 중에는, 이면(10b)에 인장 응력이 작용하고, 표면(10a)에 압축 응력이 작용하도록 클램프한다.

멀티 커터(M)는, 회전축(Ma)과, 회전축(Ma)에 형성된 복수의 원반 커터(Mb)로 구성되어 있다. 원반 커터(Mb)는, 원판 형상을 나타내고, 주연부에 날이 형성되어 있다. 원반 커터(Mb)는, 회전축(Ma)에 대해 수직으로 배치되어 있다. 원반 커터(Mb)의 두께는, 형성되는 핀(3, 3)끼리의 간극과 동등해진다. 원반 커터(Mb, Mb)의 간극은, 형성되는 핀(3)의 두께와 동등해진다.

절삭 공정에서는, 회전축(Ma)의 중심축을 법선으로 하는 평면과, 가대(K)의 설치면이 수직으로 되도록 멀티 커터(M)를 배치한 후, 이 평행을 유지한 상태에서 절삭한다. 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 절삭 공정에서는, 회전축(Ma)의 중심축을, 피절삭 블록(10)의 상측의 능선(10e)을 지나는 연직선 상에 배치한 후, 멀티 커터(M)를 능선(10e)을 향해 소정의 깊이까지 하강시킨다.

그리고, 소정의 깊이를 유지한 상태에서, 능선(10f)까지 피절삭 블록(10)과 멀티 커터(M)를 상대 이동시킨다. 피절삭 블록(10)에 대한 멀티 커터(M)의 이동 방향은, 회전축(Ma)을 포함하는 연직면으로 피절삭 블록(10)을 절단한 경우의 가상 절단면[도 4의 (a)의 부호 10g]이, 상방으로 볼록 형상이 되도록 설정한다. 본 실시 형태에서는, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 상방으로 볼록 형상이 되는 능선(10e)으로부터, 동일하게 상방으로 볼록 형상이 되는 능선(10f)을 향해 멀티 커터(M)를 이동시킨다.

피절삭 블록(10)의 상측의 능선(10f)을 지나는 연직선과 회전축(Ma)의 중심축이 겹치는 위치까지 이동시키면, 멀티 커터(M)를 상방으로 이동시켜 피절삭 블록(10)으로부터 이격시킨다. 이상의 공정에 의해, 도 1에 도시하는 전열판(1)이 제조된다.

이상 설명한 본 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에 따르면, 피절삭 블록(10)의 표면(10a)에 마찰 교반을 행함으로써 열수축이 발생하고, 피절삭 블록(10)의 이면(10b)에 인장 응력이 작용하고, 표면(10a)에 압축 응력이 작용한다. 절삭 공정은, 피절삭 블록(10)의 이면(10b)에 인장 응력이 작용한 상태에서 행하므로, 원반 커터(Mb)가 핀(3, 3)끼리에 끼워지기 어려워진다. 즉, 표면(10a)에 압축 응력이 작용하면서, 이면(10b)에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하므로, 핀(3, 3)이 형성되면 이들 핀(3, 3)끼리가 이격되는 방향으로 약간 개방된다. 그로 인해, 원반 커터(Mb)가 핀(3)에 구속되기 어려워지고, 종래에 비해 원반 커터(Mb)와 핀(3) 사이의 마찰을 작게 할 수 있어, 원반 커터(Mb)를 원활하게 회전시킬 수 있다. 따라서, 핀(3)의 표면 파형 현상 등을 방지할 수 있으므로, 성형성을 높일 수 있다. 또한, 멀티 커터(M)에의 부하를 저감시킬 수 있으므로, 원반 커터(Mb)가 안정적으로 회전하고, 작업성을 높일 수 있다.

또한, 절삭 공정에 의해 피절삭 블록(10)의 이면(10b)측에도 마찰열이 발생한다. 이 마찰열에 기인하는 열수축에 의해, 접합 공정에서 발생한 피절삭 블록(10)의 휨을 교정할 수 있다. 이에 의해, 평탄성이 높은 전열판(1)을 형성할 수 있다.

또한, 절삭 공정에 의해 기체부(2)와 핀(3)을 일체 형성함으로써, 열전도성이 높은 전열판을 제조할 수 있다. 또한, 멀티 커터(M)를 사용함으로써 핀(3)의 두께나, 핀(3, 3)끼리의 간극을 용이하게 설정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 핀(3)의 길이 방향과, 피절삭 블록(10)의 길이 방향이 평행해지도록 배치하고 있지만, 교차하도록 배치해도 된다. 또한, 롤 포밍이나, 프레스에 의해 피절삭 블록(10)을 변형시킴으로써, 피절삭 블록(10)의 휨을 교정해도 된다.

〔제2 실시 형태〕

본 발명의 제2 실시 형태에 대해 도면을 사용하여 설명한다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 제2 실시 형태에 관한 전열판(1A)은, 기체부(2)와, 핀(3)과, 덮개판(4)으로 주로 구성되어 있다. 전열판(1A)은, 덮개 홈(6)을 구비하고 있지 않은 점에서 제1 실시 형태와 상이하다. 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 상이한 부분을 중심으로 설명한다.

기체부(2)에는, 유체의 유로로 되는 오목 홈(5)이 형성되어 있다. 오목 홈(5)은, 단면에서 볼 때 U자 형상을 나타냄과 함께, 평면에서 볼 때 U자 형상을 나타낸다. 오목 홈(5)은, 기체부(2)의 표면(2a)에 개구됨과 함께, 양단부가 측면(2c)에 개구되어 있다. 덮개판(4)은, 단면에서 볼 때 직사각형을 나타냄과 함께, 평면에서 볼 때 U자 형상을 나타낸다. 덮개판(4)은, 오목 홈(5)의 상부에 간극 없이 배치된다.

기체부(2)와 덮개판(4)은 마찰 교반에 의해 접합되어 있다. 본 실시 형태에서는, 기체부(2)와 덮개판(4)의 맞댐부(J, J)에 대해 마찰 교반 접합됨으로써 1조의 소성화 영역(W)이 형성되어 있다.

다음으로, 본 실시 형태의 전열판의 제조 방법에 대해 설명한다. 전열판의 제조 방법에서는, 준비 공정과, 덮개판 삽입 공정과, 접합 공정과, 절삭 공정을 행한다.

도 6의 (a)에 도시하는 바와 같이, 준비 공정은, 피절삭 블록(10)과 덮개판(4)을 준비하는 공정이다. 피절삭 블록(10)은, 기체부(2) 및 핀(3)의 근본으로 되는 알루미늄 합금제의 블록이며, 대략 직육면체를 나타낸다. 준비 공정에서는, 우선, 클램프를 통해 피절삭 블록(10)을 가대(K)에 고정한 후, 피절삭 블록(10)의 표면(10a)을 엔드밀 등으로 절삭하고, 오목 홈(5)을 형성한다.

도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이, 덮개판 삽입 공정은, 오목 홈(5)에 덮개판(4)을 삽입하는 공정이다. 덮개판(4)의 폭은, 오목 홈(5)의 상부의 폭과 동등하게 되어 있다. 오목 홈(5)에 덮개판(4)을 삽입하면, 덮개판(4)의 상면과 표면(10a)이 동일 높이의 면으로 된다.

도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 접합 공정은, 회전 툴(F)로 맞댐부(J, J)에 대해 마찰 교반 접합을 행하는 공정이다. 회전 툴(F)의 숄더(Fa)의 외경은, 오목 홈(5)의 폭보다도 약간 크게 되어 있다.

도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 접합 공정을 행한 후, 가대(K)의 클램프를 해제하여, 피절삭 블록(10)을 그대로 존치하면, 소성화 영역(W)에 열수축이 발생하고, 표면(10a)이 오목 형상이 되도록 변형된다. 즉, 피절삭 블록(10)이 이면(10b)측으로 볼록 형상이 되도록 휘고, 표면(10a)측에 압축 응력이 발생하고, 이면(10b)측에 인장 응력이 발생한다.

절삭 공정에서는, 제1 실시 형태의 도 4에서 설명한 바와 같이, 멀티 커터(M)를 사용하여, 피절삭 블록(10)의 이면(10b)을 절삭하여, 복수의 핀(3)을 형성한다.

이상 설명한 제2 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에 의해서도 제1 실시 형태와 대략 동등한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 덮개 홈(6)을 생략함과 함께, 덮개판(4)의 폭을 제1 실시 형태보다도 좁게 하고 있으므로, 1회의 회전 툴(F)의 이동으로 맞댐부(J, J)를 마찰 교반 접합할 수 있다. 이에 의해, 작업 수고를 적게 할 수 있다.

〔제3 실시 형태〕

본 발명의 제3 실시 형태에 대해 도면을 사용하여 설명한다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 제3 실시 형태에 관한 전열판(1B)은, 기체부(2)와, 핀(3)과, 덮개판(4)과, 열매체용 관(7)으로 주로 구성되어 있다. 전열판(1B)은, 열매체용 관(7)을 구비하고 있는 점에서, 제1 실시 형태와 상이하다. 제3 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 상이한 부분을 중심으로 설명한다.

열매체용 관(7)은, 내부에 중공부를 갖는 원통 부재이며, 본 실시 형태에서는 구리로 형성되어 있다. 열매체용 관(7)은, 오목 홈(5)에 배치되도록, 평면에서 볼 때 U자 형상으로 형성되어 있다.

제3 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에서는, 준비 공정과, 열매체용 관 삽입 공정과, 덮개 홈 폐색 공정과, 접합 공정과, 절삭 공정을 행한다.

도 9의 (a)에 도시하는 바와 같이, 준비 공정은, 피절삭 블록(10)과, 열매체용 관(7)과, 덮개판(4)을 준비하는 공정이다. 피절삭 블록(10)은, 기체부(2) 및 핀(3)의 근본으로 되는 알루미늄 합금제의 블록이며, 대략 직육면체를 나타낸다. 준비 공정에서는, 우선, 클램프를 통해 피절삭 블록(10)을 가대(K)에 고정한 후, 피절삭 블록(10)의 표면(10a)을 엔드밀 등으로 절삭하여 덮개 홈(6)을 형성하고, 덮개 홈(6)의 저면에 오목 홈(5)을 형성한다. 이에 의해, 평면에서 볼 때 U자 형상을 나타내는 오목 홈(5) 및 덮개 홈(6)이 형성된다. 오목 홈(5)의 깊이 및 폭은, 열매체용 관(7)의 외경과 대략 동등하게 형성한다.

도 9의 (b)에 도시하는 바와 같이, 열매체용 관 삽입 공정에서는, 오목 홈(5)에 열매체용 관(7)을 삽입한다. 덮개 홈 폐색 공정에서는, 덮개 홈(6)에 덮개판(4)을 삽입한다.

도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이, 접합 공정은, 회전 툴(F)로 맞댐부(J, J)에 대해 마찰 교반 접합을 행하는 공정이다. 접합 공정에서는, 맞댐부(J)의 깊이 방향의 전체 길이에 걸쳐 소성화 영역(W)이 형성되도록 설정한다.

도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, 접합 공정을 행한 후, 클램프를 해제하여, 피절삭 블록(10)을 그대로 존치하면, 소성화 영역(W, W)에 있어서 열수축이 발생하고, 표면(10a)이 오목 형상이 되도록 변형된다. 즉, 피절삭 블록(10)이 이면(10b)측으로 볼록 형상이 되도록 휘고, 표면(10a)측에 압축 응력이 발생하고, 이면(10b)측에 인장 응력이 발생한다.

이상 설명한 제3 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에 의해서도 제1 실시 형태와 대략 동등한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 관한 제조 방법에 따르면, 열매체용 관(7)과 핀(3)을 구비한 전열판(1B)을 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 접합 공정에서는, 열매체용 관(7)의 주위에 소성 유동재가 유입되도록 마찰 교반을 행해도 된다. 이 변형예에서는, 덮개 홈(6) 및 덮개판(4)의 폭이 제1 실시 형태보다도 짧게 되어 있다.

덮개 홈 폐색 공정에 의해, 열매체용 관(7)의 외주면과 오목 홈(5)과 덮개판(4)의 하면으로 둘러싸인 간극(Q)이 형성된다. 접합 공정에 의해, 맞댐부(J)에 대해 회전 툴(F)을 삽입하면, 핀(Fb)의 주위의 금속이 유동화되어, 소성 유동재가 간극(Q)에 유입된다. 이에 의해, 열매체용 관(7)의 간극(Q)을 금속으로 메울 수 있으므로, 수밀성 및 기밀성이 높은 전열판(1B)을 제조할 수 있다.

〔제4 실시 형태〕

본 발명의 제4 실시 형태에 대해 도면을 사용하여 설명한다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 제4 실시 형태에 관한 전열판(1C)은, 제2 실시 형태에 가까운 형태이며, 열매체용 관(7)을 구비하고 있는 점에서 제2 실시 형태와 상이하다. 제4 실시 형태에서는, 제2 실시 형태와 상이한 부분을 중심으로 설명한다.

다음으로, 본 실시 형태의 전열판의 제조 방법에 대해 설명한다. 전열판의 제조 방법에서는, 준비 공정과, 열매체용 관 삽입 공정과, 덮개판 삽입 공정과, 접합 공정과, 절삭 공정을 행한다.

도 13의 (a)에 도시하는 바와 같이, 준비 공정은, 피절삭 블록(10)과, 열매체용 관(7)과, 덮개판(4)을 준비하는 공정이다. 준비 공정에서는, 우선, 피절삭 블록(10)을 클램프로 가대(K)에 고정한 후, 피절삭 블록(10)의 표면(10a)을 엔드밀 등으로 절삭하고, 오목 홈(5)을 형성한다. 오목 홈(5)의 저부(5a)는 원호 형상으로 되어 있고, 상부(5b)는 일정한 폭으로 되어 있다.

도 13의 (b)에 도시하는 바와 같이, 열매체용 관 삽입 공정은, 오목 홈(5)의 저부(5a)에 열매체용 관(7)을 삽입한다. 덮개판 삽입 공정은, 오목 홈(5)의 상부(5b)에 덮개판(4)을 삽입한다. 이에 의해, 덮개판(4)의 상면과 표면(10a)이 동일 높이의 면으로 된다.

도 14의 (a)에 도시하는 바와 같이, 접합 공정은, 회전 툴(F)로 맞댐부(J, J)에 대해 마찰 교반 접합을 행하는 공정이다. 회전 툴(F)의 숄더(Fa)의 외경은, 오목 홈(5)의 폭보다도 약간 크게 되어 있다. 또한, 접합 공정에서는, 회전 툴(F)의 압박력에 의해, 덮개판(4)이 열매체용 관(7)의 상부를 압박함과 함께, 덮개판(4)의 상부와 피절삭 블록(10)을 마찰 교반 접합한다.

도 14의 (b)에 도시하는 바와 같이, 접합 공정을 행한 후, 가대(K)의 클램프를 해제하여, 피절삭 블록(10)을 그대로 존치하면, 소성화 영역(W)에 열수축이 발생하고, 표면(10a)이 오목 형상이 되도록 변형된다.

이상 설명한 제4 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에 따르면, 제2 실시 형태와 대략 동등한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 따르면, 열매체용 관(7)이 매설된 전열판(1C)을 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 덮개 홈(6)을 생략함과 함께, 덮개판(4)의 폭을 제1 실시 형태보다도 좁게 하고 있으므로, 1회의 회전 툴(F)의 이동으로 맞댐부(J, J)를 마찰 교반 접합할 수 있다. 이에 의해, 작업 수고를 적게 할 수 있다.

〔제5 실시 형태〕

본 발명의 제5 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 제5 실시 형태에 관한 전열판(1D)은, 베이스판(21)과, 복수의 핀(22)과, 덮개판(23)으로 주로 구성되어 있다. 전열판(1D)은, 베이스판(21)의 이면(21b)에 있어서, 핀(22)의 주위에 노출되는 노출부(26)가 형성되어 있는 점에서 제1 실시 형태와 상이하다.

베이스판(21)은, 판상을 나타낸다. 베이스판(21)에는, 오목 홈(24)과 덮개 홈(25)이 형성되어 있다. 핀(22)은, 베이스판(21)의 이면(21b)에 대해 수직으로 형성되어 있다. 핀(22)은, 판상을 나타내고, 등간격으로 형성되어 있다. 핀(22)은, 베이스판(21)의 길이 방향과 평행하게 형성되어 있다.

덮개판(23)은, 덮개 홈(25)과 동일한 형상을 나타낸다. 덮개판(23)은, 덮개 홈(25)에 간극 없이 배치된다. 덮개판(23)은, 베이스판(21)과 동일한 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 덮개판(23)과 베이스판(21)은 마찰 교반에 의해 접합되어 있다.

오목 홈(24)은, 덮개 홈(25)의 저면에 형성된 홈이다. 오목 홈(24)은, 한쪽의 측면(21c)으로부터 다른 쪽의 측면(21d)까지 관통하고 있다. 덮개 홈(25)은, 오목 홈(24)보다도 광폭으로 되어 있고, 오목 홈(24)에 연속하여 형성되어 있다. 덮개 홈(25)은, 단면에서 볼 때 직사각형을 나타내고, 한쪽의 측면(21c)으로부터 다른 쪽의 측면(21d)까지 관통하고 있다.

다음으로, 제5 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에서는, 준비 공정과, 덮개 홈 폐색 공정과, 접합 공정과, 절삭 공정을 행한다.

도 16의 (a)에 도시하는 바와 같이, 준비 공정은, 피절삭 블록(31)을 준비하는 공정이다. 피절삭 블록(31)은, 베이스판(21)과 이 베이스판(21)에 형성된 블록부(32)로 구성되어 있다. 피절삭 블록(31)은, 본 실시 형태에서는 다이캐스트에 의해 일체 형성되어 있다. 피절삭 블록(31)의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 본 실시 형태에서는 알루미늄 합금으로 형성되어 있다.

블록부(32)는, 베이스판(21)의 이면(21b)의 중앙에 형성되어 있다. 블록부(32)는, 직육면체를 나타내고, 베이스판(21)보다도 작게 형성되어 있다. 즉, 블록부(32)의 표면[이면(32b)]의 면적은, 베이스판(21)의 이면(21b)의 면적보다도 작게 되어 있다. 베이스판(21)의 이면(21b)에는, 블록부(32)의 주위에 노출되는 노출부(26)가 형성되어 있다. 노출부(26)는, 평면에서 볼 때 직사각형 프레임 형상을 나타낸다.

도 16의 (b)에 도시하는 바와 같이, 준비 공정에서는, 베이스판(21)의 표면(21a)에 오목 홈(24)과, 덮개 홈(25)을 형성한다. 구체적으로는, 클램프를 통해 피절삭 블록(31)을 가대(K)에 고정한 후, 엔드밀 등을 사용하여 표면(21a)에 오목 홈(24) 및 덮개 홈(25)을 형성한다.

덮개 홈 폐색 공정은, 덮개 홈(25)에 덮개판(23)을 삽입하는 공정이다. 덮개 홈(25)에 덮개판(23)을 삽입함으로써, 덮개 홈(25)의 측벽부와 덮개판(23)의 측면이 맞대어져 맞댐부가 형성된다.

도 17의 (a)에 도시하는 바와 같이, 접합 공정은, 회전 툴(F)로 맞댐부에 대해 마찰 교반 접합을 행하는 공정이다.

도 17의 (b)에 도시하는 바와 같이, 접합 공정을 행한 후, 가대(K)의 클램프를 해제한다. 피절삭 블록(31)을 그대로 존치하면, 소성화 영역(W, W)에 열수축이 발생하고, 표면(21a)측이 오목 형상이 되도록 피절삭 블록(31) 전체가 변형된다. 즉, 피절삭 블록(31)이 이면(32b)측으로 볼록 형상이 되도록 휘고, 표면(21a)측에 압축 응력이 발생하고, 이면(32b)측에 인장 응력이 발생한다.

도 18에 도시하는 바와 같이, 절삭 공정은, 멀티 커터(M)를 사용하여 블록부(32)를 절삭하여 복수의 핀(22)을 형성하는 공정이다. 우선, 피절삭 블록(31)의 표리를 뒤집고, 가대(K)와 베이스판(21)을 대향시키고, 클램프로 피절삭 블록(31)을 가대(K)에 고정한다. 절삭 공정 중에는, 이면(32b)에 인장 응력이 작용하고, 표면(21a)에 압축 응력이 작용하도록 클램프한다.

절삭 공정에서는, 회전축(Ma)의 중심축을 법선으로 하는 평면과, 가대(K)의 설치면이 수직으로 되도록 멀티 커터(M)를 설치한 후, 이 평행 관계를 유지한 상태에서 절삭한다. 도 18에 도시하는 바와 같이, 절삭 공정에서는, 회전축(Ma)의 중심축을 블록부(32)의 능선(32e)을 지나는 연직선 상에 배치한 후, 멀티 커터(M)를 능선(32e)을 향해 소정의 깊이까지 하강시킨다.

멀티 커터(M)를 소정의 깊이까지 하강시키면, 그 깊이를 유지한 상태에서, 블록부(32)의 능선(32f)을 향해 상대적으로 이동시킨다. 피절삭 블록(31)에 대한 멀티 커터(M)의 이동 방향은, 회전축(Ma)을 포함하는 연직면으로 피절삭 블록(31)을 절단한 경우의 가상 절단면이, 상방으로 볼록 형상이 되도록 설정한다. 본 실시 형태에서는, 상방으로 볼록 형상이 되는 능선(32e)으로부터, 동일하게 상방으로 볼록 형상이 되는 능선(32f)을 향해 멀티 커터(M)를 이동시킨다.

블록부(32)의 능선(32f)을 지나는 연직선과 회전축(Ma)의 중심축이 겹치는 위치까지 이동시키면, 멀티 커터(M)를 상방으로 이동시켜 블록부(32)로부터 이격시킨다. 이상의 공정에 의해 도 15에 도시하는 전열판(1D)이 제조된다.

이상 설명한 본 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에 따르면, 베이스판(21)의 표면(21a)에 마찰 교반을 행함으로써 열수축이 발생하고, 블록부(32)의 이면(32b)에 인장 응력이 작용한다. 절삭 공정은, 블록부(32)의 이면(32b)에 인장 응력이 작용한 상태에서 행하므로, 원반 커터(Mb)가 핀(22, 22)끼리에 끼워지기 어려워진다. 즉, 표면(21a)에 압축 응력이 작용하면서, 이면(32b)에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하므로, 핀(22, 22)이 형성되면 이들 핀(22, 22)끼리가 이격되는 방향으로 약간 개방된다. 그로 인해, 원반 커터(Mb)가 핀(3)에 구속되기 어려워지고, 종래에 비해 원반 커터(Mb)와 핀(22) 사이의 마찰을 작게 할 수 있어, 원반 커터(Mb)를 원활하게 회전시킬 수 있다. 이에 의해, 작업성을 높일 수 있음과 함께, 핀(22)의 성형성을 높일 수 있다.

또한, 절삭 공정에 의해 블록부(32)의 이면(32b)측에도 마찰열이 발생한다. 이 마찰열에 기인하는 열수축에 의해, 피절삭 블록(31)에 발생한 휨을 교정할 수 있다.

또한, 멀티 커터(M)를 사용함으로써 핀(22)의 두께나, 핀(22, 22)끼리의 간극을 용이하게 설정할 수 있다.

또한, 제5 실시 형태의 전열판(1D)은, 베이스판(21)의 이면(21b)에 핀(22)이 형성되어 있지 않은 노출부(26)를 구비하고 있다. 이 노출부(26)는, 핀(22)군의 주위를 둘러싸도록 형성되어 있으므로, 핀(22)군을 덮는 커버 부재나 다른 장착 부재의 장착 여유로서 이용할 수 있다.

또한, 노출부(26)는, 본 실시 형태에서는, 핀(22)군의 전체 주위에 걸쳐 설치되어 있지만, 핀(22)군의 일부에 설치되어 있는 것만으로도 좋다. 또한, 본 실시 형태에서는, 핀(22)의 길이 방향과, 베이스판(21)의 길이 방향이 평행해지도록 배치하고 있지만, 교차하도록 배치해도 된다.

〔제6 실시 형태〕

본 발명의 제6 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 19에 도시하는 바와 같이, 제6 실시 형태에 관한 전열판(1E)은, 베이스판(21)과, 복수의 핀(22)과, 덮개판(23)으로 주로 구성되어 있다. 전열판(1E)은, 덮개 홈(25)을 갖지 않는 점에서 제5 실시 형태와 상이하다. 제5 실시 형태의 덮개판(23) 및 오목 홈(24) 주위의 구성에 대해서는 제2 실시 형태와 대략 동등하므로, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제5 실시 형태의 핀(22)의 구성에 대해서는 제5 실시 형태와 대략 동등하므로, 상세한 설명은 생략한다.

〔제7 실시 형태〕

본 발명의 제7 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 20에 도시하는 바와 같이, 제7 실시 형태에 관한 전열판(1F)은, 베이스판(21)과, 복수의 핀(22)과, 덮개판(23)과, 열매체용 관(27)으로 주로 구성되어 있다. 전열판(1F)은, 열매체용 관(27)을 구비하고 있는 점에서 제5 실시 형태와 상이하다. 제7 실시 형태의 덮개판(23), 오목 홈(24), 덮개 홈(25) 및 열매체용 관(27) 주위의 구성에 대해서는 제3 실시 형태와 대략 동등하므로, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제7 실시 형태의 핀(22)의 구성에 대해서는 제5 실시 형태와 대략 동등하므로, 상세한 설명은 생략한다.

〔제8 실시 형태〕

본 발명의 제8 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 21에 도시하는 바와 같이, 제8 실시 형태에 관한 전열판(1G)은, 베이스판(21)과, 복수의 핀(22)과, 덮개판(23)과, 열매체용 관(27)으로 주로 구성되어 있다. 전열판(1G)은, 열매체용 관(27)을 구비하고 있는 점에서 제6 실시 형태와 상이하다. 제8 실시 형태의 덮개판(23), 오목 홈(24) 및 열매체용 관(27) 주위의 구성에 대해서는 제6 실시 형태와 대략 동등하므로, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제8 실시 형태의 핀(22)의 구성에 대해서는, 제5 실시 형태와 대략 동등하므로, 상세한 설명은 생략한다.

〔제9 실시 형태〕

본 발명의 제9 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 22에 도시하는 바와 같이, 제9 실시 형태에 관한 히트 싱크(1H)는, 기체부(41)와, 복수의 핀(42)으로 구성되어 있다.

제9 실시 형태에 관한 히트 싱크의 제조 방법은, 마찰 교반 공정과, 절삭 공정을 행한다. 도 23의 (a)에 도시하는 바와 같이, 마찰 교반 공정에서는, 피절삭 블록(51)에 대해 마찰 교반을 행한다. 피절삭 블록(51)은, 기체부(41) 및 핀(42)의 근본으로 되는 알루미늄 합금이며, 직육면체를 나타낸다. 마찰 교반 공정에서는, 클램프를 통해 피절삭 블록(51)을 가대(K)에 고정한 후, 피절삭 블록(51)의 표면(51a) 상에, 회전시킨 회전 툴(F)을 이동시킨다. 마찰 교반용의 회전 툴(F)의 이동 궤적은 특별히 제한되지 않지만, 본 실시 형태에서는, 원 형상으로 이동시킨다. 회전 툴(F)의 이동 궤적에는 소성화 영역(W)이 형성된다.

마찰 교반 공정이 종료되면, 클램프를 해제하여 피절삭 블록(51)을 그대로 존치한다. 피절삭 블록(51)의 소성화 영역(W)에 열수축이 발생하고, 표면(51a)측이 오목 형상이 되도록 변형된다. 즉, 피절삭 블록(51)이 이면(51b)측으로 볼록 형상이 되도록 휘고, 표면(51a)측에 압축 응력이 발생하고, 이면(51b)측에 인장 응력이 발생한다.

절삭 공정에서는, 구체적인 도시는 생략하지만, 제1 실시 형태의 도 4에 도시하는 절삭 공정과 동일한 요령으로, 인장 응력이 작용하고 있는 피절삭 블록(51)의 이면(51b)에 대해 멀티 커터로 절삭하여 핀을 형성한다.

제9 실시 형태에 관한 히트 싱크의 제조 방법에 있어서도, 피절삭 블록(51)의 표면(51a)에 마찰 교반을 행함으로써 열수축이 발생하고, 피절삭 블록(51)의 이면(51b)에 인장 응력이 작용한다. 절삭 공정은, 피절삭 블록(51)의 이면(51b)에 인장 응력이 작용한 상태에서 행하므로, 원반 커터가 핀(42, 42)에 끼워지기 어려워진다. 이에 의해, 종래에 비해 원반 커터와 핀(42) 사이의 마찰을 작게 할 수 있으므로, 원반 커터를 원활하게 회전시킬 수 있다. 따라서, 작업성을 높일 수 있음과 함께, 핀(3)의 표면 파형 현상 등을 막고, 성형성을 높일 수 있다.

또한, 절삭 공정에 의해, 피절삭 블록(51)의 이면(51b)측에도 마찰열이 발생한다. 이 마찰열에 기인하는 열수축에 의해, 마찰 교반 공정에서 발생한 피절삭 블록(51)의 휨을 교정할 수 있다. 이에 의해, 평탄성이 높은 히트 싱크(1H)를 형성할 수 있다.

〔제10 실시 형태〕

다음으로, 본 발명의 제10 실시 형태에 대해 설명한다. 도 24의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제10 실시 형태에 관한 히트 싱크(1J)는, 베이스판(61)과, 복수의 핀(62)으로 구성되어 있다. 히트 싱크(1J)는, 베이스판(61)의 이면(61b)에 있어서, 핀(62)의 주위에 노출되는 노출부(64)가 형성되어 있는 점에서, 제9 실시 형태와 상이하다.

제10 실시 형태에 관한 히트 싱크의 제조 방법에서는, 준비 공정과, 마찰 교반 공정과, 절삭 공정을 행한다. 도 24의 (b)에 도시하는 바와 같이, 준비 공정에서는, 피절삭 블록(71)을 준비한다. 피절삭 블록(71)은, 베이스판(61)과, 블록부(63)로 구성되어 있다. 피절삭 블록(71)은, 마찰 교반 가능한 금속 부재로 구성되어 있고, 다이캐스트에 의해 일체 형성되어 있다.

블록부(63)는, 베이스판(61)의 이면(61b)의 중앙에 형성되어 있다. 블록부(63)는, 직육면체를 나타내고 베이스판(61)보다도 작게 형성되어 있다. 즉, 블록부(63)의 표면[이면(63b)]의 면적은, 베이스판(61)의 이면(61b)의 면적보다도 작게 되어 있다. 베이스판(61)의 이면(61b)의 주위에는, 블록부(63)의 주위에 노출되는 노출부(64)가 형성되어 있다.

도 24의 (b)에 도시하는 바와 같이, 마찰 교반 공정에서는, 회전 툴(F)을 사용하여 베이스판(61)의 표면(61a)에 대해 마찰 교반을 행한다. 절삭 공정은, 제5 실시 형태에서 설명한 도 18과 동일한 요령으로 핀(62)을 형성한다. 이에 의해, 히트 싱크(1J)가 형성된다.

이상 설명한 히트 싱크의 제조 방법에 따르면, 제9 실시 형태와 대략 동등한 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 핀(62)군의 주위에 노출부(64)가 형성되므로, 핀(62)군을 커버하는 커버 부재나 다른 장착 부재의 장착 여유로서 이용할 수 있다.

이상 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명의 취지에 어긋나지 않는 범위에 있어서 적절히 설계 변경이 가능하다. 예를 들어, 각 실시 형태의 접합 공정 및 마찰 교반 공정의 종료 후, 회전 툴(F)의 마찰 교반에 의해 발생한 버어를 피절삭 블록 또는 베이스판의 표면으로부터 절제하는 버어 절제 공정을 행해도 된다. 이에 의해, 피절삭 블록 또는 베이스판의 표면을 평활하게 할 수 있다.

또한, 유체가 유통하는 오목 홈(5, 24) 및 열매체용 관(7, 27)의 개수나 형상, 배치 위치 등은 전열판의 용도에 따라 적절히 설계하면 된다. 또한, 피절삭 블록의 성형 방법은 다이캐스트에 한정되는 것이 아니라, 압출 형재를 절삭하여 형성해도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 평면에서 볼 때 직사각형의 피절삭 블록을 사용하였지만, 예를 들어 평면에서 볼 때 원형, 타원형, 다른 다각형으로 이루어지는 형상의 피절삭 블록을 사용해도 된다.

또한, 접합 공정 후, 또는, 마찰 교반 공정 후에 피절삭 블록(10, 31)에 대해 어닐링을 행하는 어닐링 처리를 행해도 된다. 이에 의해, 피절삭 블록(10, 31)에 발생한 가공 변형을 제거하고, 조직을 연화시킬 수 있으므로, 핀을 형성하는 절삭 공정을 적절하게 행할 수 있다.

1 : 전열판
1A : 전열판
1B : 전열판
1C : 전열판
1D : 전열판
1E : 전열판
1F : 전열판
1G : 전열판
1H : 히트 싱크
1J : 히트 싱크
2 : 기체부
2a : 표면
2b : 이면
3 : 핀
4 : 오목 홈
5 : 덮개 홈
6 : 덮개판
7 : 열매체용 관
10 : 피절삭 블록
10a : 표면
10b : 이면
21 : 베이스판
22 : 핀
23 : 블록부
24 : 오목 홈
25 : 덮개 홈
26 : 덮개판
27 : 열매체용 관
31 : 피절삭 블록
F : 회전 툴
J : 맞댐부
W : 소성화 영역

Claims

피절삭 블록의 표면에, 마찰 교반을 행하는 마찰 교반 공정과,
복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 피절삭 블록의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고,
상기 절삭 공정에서는, 상기 마찰 교반 공정 후의 열수축에 의해, 상기 피절삭 블록의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 하는, 히트 싱크의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 마찰 교반에 의해 발생한 버어를 상기 피절삭 블록의 표면으로부터 절제하는 버어 절제 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 히트 싱크의 제조 방법.
베이스판과 상기 베이스판의 이면에 형성된 블록부를 갖는 피절삭 블록을 사용하여 히트 싱크를 제조하는 방법이며,
상기 베이스판의 이면에는, 상기 블록부의 주위에 노출되는 노출부가 형성되어 있고,
상기 베이스판의 표면에 마찰 교반을 행하는 마찰 교반 공정과,
복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 블록부의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고,
상기 절삭 공정에서는, 상기 마찰 교반 공정 후의 열수축에 의해, 상기 블록부의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 하는, 히트 싱크의 제조 방법.
제3항에 있어서, 상기 마찰 교반에 의해 발생한 버어를 상기 베이스판의 표면으로부터 절제하는 버어 절제 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 히트 싱크의 제조 방법.
피절삭 블록의 표면에 개구되는 오목 홈의 주위에 형성된 덮개 홈에, 덮개판을 삽입하는 덮개 홈 폐색 공정과,
상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 피절삭 블록의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고,
상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 피절삭 블록의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
피절삭 블록의 표면에 개구되는 오목 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과,
상기 오목 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 피절삭 블록의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고,
상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 피절삭 블록의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
피절삭 블록의 표면에 개구되는 덮개 홈의 저면에 형성된 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과,
상기 덮개 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개 홈 폐색 공정과,
상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 피절삭 블록의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고,
상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 피절삭 블록의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 접합 공정에 있어서, 상기 열매체용 관의 주위에 형성된 공극부에, 마찰열에 의해 유동화된 소성 유동재를 유입시키는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
피절삭 블록의 표면에 개구되는 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과,
상기 오목 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과,
상기 오목 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 피절삭 블록의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고,
상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 피절삭 블록의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 접합 공정에 있어서, 마찰 교반을 행하는 회전 툴의 압박력에 의해 상기 덮개판이 상기 열매체용 관의 상부를 압박함과 함께, 상기 덮개판의 적어도 상부와 상기 피절삭 블록을 마찰 교반하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제5항, 제6항, 제7항, 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마찰 교반에 의해 발생한 버어를 상기 피절삭 블록의 표면으로부터 절제하는 버어 절제 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
베이스판과 상기 베이스판의 이면에 형성된 블록부를 갖는 피절삭 블록으로부터 전열판을 제조하는 방법이며,
상기 베이스판의 이면에는, 상기 블록부의 주위에 노출되는 노출부가 형성되어 있고,
상기 베이스판의 표면에 개구되는 오목 홈의 주위에 형성된 덮개 홈에, 덮개판을 삽입하는 덮개 홈 폐색 공정과,
상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 블록부의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고,
상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 블록부의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
베이스판과 상기 베이스판의 이면에 형성된 블록부를 갖는 피절삭 블록으로부터 전열판을 제조하는 방법이며,
상기 베이스판의 이면에는, 상기 블록부의 주위에 노출되는 노출부가 형성되어 있고,
상기 베이스판의 표면에 개구되는 오목 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과,
상기 오목 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 블록부의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고,
상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 블록부의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
베이스판과 상기 베이스판의 이면에 형성된 블록부를 갖는 피절삭 블록으로부터 전열판을 제조하는 방법이며,
상기 베이스판의 이면에는, 상기 블록부의 주위에 노출되는 노출부가 형성되어 있고,
상기 베이스판의 표면에 개구되는 덮개 홈의 저면에 형성된 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과,
상기 덮개 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개 홈 폐색 공정과,
상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 블록부의 이면측에, 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고,
상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 블록부의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제14항에 있어서, 상기 접합 공정에 있어서, 상기 열매체용 관의 주위에 형성된 공극부에, 마찰열에 의해 유동화된 소성 유동재를 유입시키는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
베이스판과 상기 베이스판의 이면에 형성된 블록부를 갖는 피절삭 블록을 사용하여 전열판을 제조하는 방법이며,
상기 베이스판의 이면에는, 상기 블록부의 주위에 노출되는 노출부가 형성되어 있고,
상기 베이스판의 표면에 개구되는 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과,
상기 오목 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과,
상기 오목 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
복수매의 원반 커터가 적층된 멀티 커터로 상기 블록부의 이면측에 복수의 핀을 형성하는 절삭 공정을 포함하고,
상기 절삭 공정에서는, 상기 접합 공정 후의 열수축에 의해, 상기 블록부의 이면에 인장 응력이 작용한 상태에서 절삭하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제16항에 있어서, 상기 접합 공정에 있어서, 마찰 교반을 행하는 회전 툴의 압박력에 의해 상기 덮개판이 상기 열매체용 관의 상부를 압박함과 함께, 상기 덮개판의 적어도 상부와 상기 베이스판을 마찰 교반하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제12항, 제13항, 제14항, 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마찰 교반에 의해 발생한 버어를 상기 베이스판의 표면으로부터 절제하는 버어 절제 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.