TW202122198A - 散熱器結構的焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本創作提出一種散熱器結構的焊接方法，其依序包含下列步驟：首先對一第一工件的一第一側面及一第二工件的一第二側面進行除銹及除油；然後提升該第一側面及該第二側面的粗糙度；接著對該第一側面及該第二側面進行超音速冷噴銅；最後將該第一側面及該第二側面透過焊接相接合。透過超音速冷噴銅以及超音速冷噴銅前的除銹及除油、提升粗糙度等表面處理流程，使得後續焊接步驟中焊料與工件的結合程度更好，進而使各工件結合後不易分離。若各工件為散熱器的各種結構，則將前述各種結構結合後所製成的散熱器強度較高而不易被破壞。

Description

散熱器結構的焊接方法
本創作是關於一種製造散熱器的方法，特別是關於一種透過焊接將散熱器各結構結合成散熱器的製造方法。
散熱元件中，有許多微小的結構，而不易透過單一工件加工完成。例如，鰭片組中每個鰭片之間相隔一狹縫，若要以一塊體為工件製造鰭片組，必須在塊體上切削形成多個鰭片，不僅加工困難，且鰭片的鋼性強度也大幅減弱。因此，一般都是多個工件分別製造出多個鰭片及基座後，再將鰭片以焊接方法固定於基座上。然而，部分散熱元件是以鋁合金所製成，但鋁合金具有不易焊接的特性，以焊接方式結合的兩個鋁合金工件受到外力便容易分離。
有鑑於此，提出一種更佳的改善方案，乃為此業界亟待解決的問題。
本創作的主要目的在於，提出一種散熱器結構的焊接方法，其能使以焊接方法所製成的散熱器具有更高的強度而不易被破壞。
為達上述目的，本創作所提出的散熱器結構的焊接方法序包含下列步驟： 對一第一工件的一第一側面及一第二工件的一第二側面進行除銹及除油； 提升該第一側面及該第二側面的粗糙度； 對該第一側面及該第二側面進行超音速冷噴銅；以及 將該第一側面及該第二側面透過焊接相接合。
因此，本創作的優點在於，透過超音速冷噴銅以及超音速冷噴銅前的除銹及除油、提升粗糙度等表面處理流程，使得後續焊接步驟中焊料與工件的結合程度更好，進而使各工件結合而不易分離。若各工件為散熱器的各種結構，則將前述各種結構結合後所製成的散熱器強度較高而不易被破壞。
如前所述之散熱器結構的焊接方法中，於除銹及除油後，該第一側面及該第二側面的達因數大於等於38。
如前所述之散熱器結構的焊接方法中，於提升粗糙度後，該第一側面及該第二側面的粗糙度為15至25μm。
如前所述之散熱器結構的焊接方法中，進行超音速冷噴銅時，氣源的壓力為0.4至1.0MPa，銅粉粒徑為10至50μm，銅粉表面孔隙率於小於等於10%，且該第一工件及該第二工件的溫度小於等於180℃。
如前所述之散熱器結構的焊接方法中，進行超音速冷噴銅時，氣源的壓力為0.5至0.8MPa。
如前所述之散熱器結構的焊接方法中，進行超音速冷噴銅時，銅粉粒徑為15至40μm。
如前所述之散熱器結構的焊接方法中，進行超音速冷噴銅時，銅粉表面孔隙率於小於等於5%。
如前所述之散熱器結構的焊接方法中，進行超音速冷噴銅時，該第一工件及該第二工件的溫度小於等於150℃。
如前所述之散熱器結構的焊接方法中，將該第一側面及該第二側面透過焊接接合時，該第一工件及該第二工件的溫度大於等於260℃。
如前所述之散熱器結構的焊接方法中，是對該第一表面的部分區域及該第二表面的部分區域依序進行除銹及除油、提升粗糙度、及超音速冷噴銅，然後使該第一表面的部分區域及該第二表面的部分區域焊接接合。
請參考圖1。本創作提出一種散熱器結構的焊接方法（以下簡稱焊接方法），其用於將兩工件焊接結合，且各工件可為散熱器的部分結構，因此在多個工件焊接結合後即構成一散熱器。舉例而言，散熱器可為一鰭片組。
以下以一第一工件及一第二工件來接受本創作的焊接方法為示例性說明。具體而言，第一工件可包含多個側面，而其中一側面為第一側面；類似地，第二工件可包含多個側面，而其中一側面為第二側面。第一工件可為鋁、銅、或其合金，而第二工件可為鋁、銅、鋼、或其合金。換句話說，本創作可應用於鋁與鋁、鋁與銅、鋁與鋼…等的焊接。本創作的焊接方法依序包含下列步驟：除銹及除油、提升粗糙度、超音速冷噴銅、以及焊接接合。
於除銹及除油步驟中，是對第一側面及第二側面進行除銹及除油，並於除銹及除油後，第一側面及第二側面的達因數大於等於36，且較佳是大於等於38。具體而言，除銹及除油後，若要確認第一側面或第二側面的達因數，是以達因數為38的達因筆於在第一側面及第二側面畫記。若達因筆的墨水所形成的記號保持穩定或是向外擴散，即代表第一側面及第二側面達因數大於等於38，可進行後續加工。然而，若達因筆的墨水所形成的記號向內收縮甚至形成滴液，則代表第一側面及第二側面達因數小於38，應再進行除銹及除油，直到達因數大於等於38。
於提升粗糙度的步驟中，可採用目數為80目或120目的砂紙進行研磨，直到第一側面及第二側面的粗糙度達到10至35μm，且較佳者為15至25μm。
於超音速冷噴銅步驟中，是以一噴銅裝置以含有銅粉高壓氣體吹向第一工件及第二工件，以使銅粉嵌合於第一側面及第二側面。而前述的除銹及除油、提升粗糙度的步驟，目的皆是為了是銅粉更易於嵌合於第一工件及第二工件，而能以較低壓的氣體或在較低溫的狀態下進行噴銅步驟。本實施例中，可使噴銅裝置所提供的氣源的壓力為0.4至1.0MPa，銅粉粒徑為10至50μm，銅粉表面孔隙率小於等於10%；同時，使第一側面及第二側面溫度小於等於180℃。較佳地，氣源的壓力為0.5至0.8MPa，銅粉粒徑為15至40μm，銅粉表面孔隙率於小於等於5%；同時，使第一側面及第二側面溫度小於等於150℃。
最後，於焊接步驟中，是將經過前述表面處理程序的第一側面及第二側面透過焊接相接合，且於本實施例中，焊接前更先將第一工件及第二工件加熱至溫度大於等於260℃。藉此，第一工件及第二工件緊密結合而不易分離。
在本創作的焊接方法中，可僅針對第一表面的部分區域及第二表面的部分區域依序進行除銹及除油、提升粗糙度、及超音速冷噴銅，然後再使第一表面的該部分區域及第二表面的該部分區域焊接接合，而不是以整個第一表面與整個第二表面進來行前述表面處理流程及焊接接合。因此，可節約加工的時間及勞力成本。
在本創作的焊接方法後兩工件間的結合強度大幅加，若以焊接面為48公釐乘51公釐之矩形進行拉拔力側試，可承受大於70公斤重的拉力。因此，透過本創作的焊接方法將散熱器的各結構進行結合後所製成的散熱器強度較高而不易被破壞。
無
圖1為本創作的散熱器結構的焊接方法的流程圖。

Claims (10)

  1. 一種散熱器結構的焊接方法，其依序包含下列步驟： 對一第一工件的一第一側面及一第二工件的一第二側面進行除銹及除油； 提升該第一側面及該第二側面的粗糙度； 對該第一側面及該第二側面進行超音速冷噴銅；以及 將該第一側面及該第二側面透過焊接相接合。
  2. 如請求項1所述之散熱器結構的焊接方法，其中，於除銹及除油後，該第一側面及該第二側面的達因數大於等於38。
  3. 如請求項1或2所述之散熱器結構的焊接方法，其中，於提升粗糙度後，該第一側面及該第二側面的粗糙度為15至25μm。
  4. 如請求項1或2所述之散熱器結構的焊接方法，其中，進行超音速冷噴銅時，氣源的壓力為0.4至1.0MPa，銅粉粒徑為10至50μm，銅粉表面孔隙率於小於等於10%，且該第一工件及該第二工件的溫度小於等於180℃。
  5. 如請求項4所述之散熱器結構的焊接方法，其中，進行超音速冷噴銅時，氣源的壓力為0.5至0.8MPa。
  6. 如請求項4所述之散熱器結構的焊接方法，其中，進行超音速冷噴銅時，銅粉粒徑為15至40μm。
  7. 如請求項4所述之散熱器結構的焊接方法，其中，進行超音速冷噴銅時，銅粉表面孔隙率於小於等於5%。
  8. 如請求項4所述之散熱器結構的焊接方法，其中，進行超音速冷噴銅時，該第一工件及該第二工件的溫度小於等於150℃。
  9. 如請求項1或2所述之散熱器結構的焊接方法，其中，將該第一側面及該第二側面透過焊接接合時，該第一工件及該第二工件的溫度大於等於260℃。
  10. 如請求項1或2所述之散熱器結構的焊接方法，其中，是對該第一表面的部分區域及該第二表面的部分區域依序進行除銹及除油、提升粗糙度、及超音速冷噴銅，然後使該第一表面的部分區域及該第二表面的部分區域焊接接合。
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