TWI460042B - 金屬板材銲接結構及其方法 - Google Patents

Description

金屬板材銲接結構及其方法

本發明係關於一種金屬板材銲接結構及其方法；特別是關於一種金屬板材銲接結構及其方法，其適用於各種金屬板材銲接。

習用雷射焊接方法，例如：中華民國專利公告第516981號〝雷射焊接之方法〞之發明專利，其揭示一種雷射焊接方法，其包含兩個步驟：一第一步驟為雷射以抵強度運作一第一段時間，藉以在一零件產生一融化物，僅具有小量或沒有物質的蒸發，藉此降低產品污染；一第二步驟為該雷射以一高強度運作一第二段時間，藉此將該融化物推向另一個零件，藉此在該零件之間的大型縫隙可以橋接起來，其再由於在進行該第二步驟中所需要的低雷射能量而進一步降低產品污染；第三步驟為在一第三段時間執行，在該焊接點進行後加熱處理。

另一習用雷射焊接方法，例如：中華民國專利公告第391902號〝雷射銲接車用鍍鋅鋼板之改良製程〞之發明專利，其揭示一種利用高功率雷射來進行車用鍍鋅鋼板銲接之改良製程，且控制雷射銲接製程參數，包括預置之銲接間隙、雷射入射角度、雷射焦點位置、銲接功率及銲接速度等，利用雷射光能來熔解厚度較厚鋼板所形成之熔融金屬，來熔填兩片鋼板對接之間隙，而所形成之銲道較為寬廣，且厚薄板間有平緩的轉換，該製程不但能減少銲道氣孔含量，並且降低鋼板對裁剪所需之限制。

另一習用電漿焊接方法，例如：中華民國專利公告第I264319號〝高爾夫桿頭之電漿焊接方法〞之發明專利，其揭示一種高爾夫桿頭之電漿焊接方法包含步驟：將一打擊面板嵌設結合於一桿頭本體；使一焊槍相對該桿頭本體及打擊面板之 一形成的垂直方向傾斜一傾角；及利用該焊槍對該桿頭本體與打擊面板之至少一結合部位進行電漿焊接結合。

另外，有關雷射焊接方法及其結構已揭露於許多各國專利，例如：美國專利第6163011號之〝Structure of and method for laser welding metal members and fuel injection valve〞、美國專利第20110174785號之〝Laser Welding Structure〞申請案及第20090236321號之〝Laser welding structure and laser welding method〞申請案。

雖然前述中華民國專利公告第516981號、第391902號、第I264319號、美國專利第6163011號、美國專利公開第20110174785號申請案及第20090236321號申請案已提供如何使用一般雷射或電漿焊接方法及其結構，但其必然存在進一步提供改良習用雷射或電漿焊接方法及其結構之需求。前述諸專利案僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。

有鑑於此，本發明為了滿足上述需求而提供一種金屬板材銲接結構及其方法，其將一第一板材設置至少一通道，另將一第二板材設置至少一銲道，將該第一板材之通道及第二板材之銲道對應結合進行銲接，以便形成一銲接密封通道，以提升習用雷射或電漿焊接技術。

本發明之主要目的係提供一種金屬板材銲接結構及其方法，其將一第一板材設置至少一通道，另將一第二板材設置至少一銲道，將該第一板材之通道及第二板材之銲道對應結合進行銲接，以便形成一銲接密封通道，因而具有提升銲接品質之功效。

為了達成上述目的，本發明之金屬板材銲接結構包含：一第一板材，其設置至少一通道； 一第二板材，其用以結合於該第一板材；及至少一銲道，其設置於該第二板材，且該第一板材之通道對應於該第二板材之銲道；其中將該第一板材之通道及第二板材之銲道對應結合進行銲接，以便形成一銲接密封通道。

本發明較佳實施例之該第一板材選自一冷卻背板本體，而該第二板材選自一冷卻背板蓋板。

本發明較佳實施例之該銲道為一凹槽或一凸出道。

本發明較佳實施例之該凹槽具有一凸塊，且該凸塊用以進行銲接。

本發明較佳實施例之該銲接選自雷射束銲接、電子束銲接或電漿弧銲接。

另外，本發明較佳實施例之金屬板材銲接方法包含：將一第一板材設置至少一通道；將一第二板材設置至少一銲道；將該第一板材之通道對應結合該第二板材之銲道；及將該第一板材之通道及第二板材之銲道對應結合進行銲接，以便形成一銲接密封通道。

本發明較佳實施例之該第一板材選自一冷卻背板本體，而該第二板材選自一冷卻背板蓋板。

本發明較佳實施例之該銲道選自一凹槽或一凸出道。

本發明較佳實施例之該凹槽具有一凸塊，且該凸塊用以進行銲接。

本發明較佳實施例之該銲接選自雷射束銲接、電子束銲接或電漿弧銲接。

為了充分瞭解本發明，於下文將例舉較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

本發明較佳實施例之金屬板材銲接結構及其方法適用於各種金屬銲接技術或特殊金屬〔例如：鈦、鋯、鈮、鉭等〕製品的銲接與加工，例如：薄膜電晶體液晶顯示器〔TFT LCD〕冷卻背板之製造技術或其它金屬製品的製造技術，但其並非用以限定本發明之應用範圍。

第1圖揭示本發明較佳實施例之金屬板材銲接方法之流程示意圖。第2圖揭示本發明第一較佳實施例之金屬板材銲接結構之示意圖，其對應於第1圖之金屬板材銲接方法。請參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例之金屬板材銲接結構主要包含一第一板材1〔位於下方〕及一第二板材2〔位於上方〕，其選自適當金屬材質〔例如：導熱良好金屬材質〕，且具有適當形狀。

請再參照第1及2圖所示，另外，該第一板材1及第二板材2具有適當加工尺寸及厚度，且需經適當檢驗及確認。舉例而言，該第一板材1選自一冷卻背板本體〔body〕，而該第二板材2選自一冷卻背板蓋板〔cover plate］，以形成一冷卻背板，但其並非用以限定本發明之範圍。

請再參照第1及2圖所示，本發明第一較佳實施例之金屬板材銲接方法包含步驟S1：將該第一板材1以適當技術手段設置至少一個或數個通道11〔例如：凹槽通道〕，且該通道11具有一寬度及一深度。另外，該通道11以規則或不規則方式延伸分佈排列於該第一板材1之表面上，即該第一板材1之通道11具有特定圖案或連接關係。

請再參照第1及2圖所示，本發明第一較佳實施例之金屬板材銲接方法另包含步驟S2：將該第二板材2以適當技術手 段設置至少一個或數個銲道21〔例如：凹槽〕，且該銲道21具有一寬度及一深度。另外，該銲道21以規則或不規則方式延伸分佈排列於該第二板材2之表面上，即該第二板材2之銲道21具有特定圖案或連接關係。

本發明另一實施例可選擇於該銲道21設置一輔助材料層〔未標示〕，以便進一步提升銲接品質，且該材料層以電鍍、濺鍍或其它方式形成，但該輔助材料層可依需求選擇省略或形成一複合材料層。

為了將該第一板材1及第二板材2進行結合銲接，該第二板材2之銲道21對應分佈於該第一板材1之通道11之兩側邊，如此在完成銲接時，該第二板材2可封閉該第一板材1之通道11之兩側邊，以便只允許該通道11內液體〔例如：冷卻液〕或其它流體導引通過其兩端。此時，該第一板材1及第二板材2形成一組合堆疊體。

請再參照第1及2圖所示，本發明第一較佳實施例之金屬板材銲接方法另包含步驟S3：將該第一板材1之通道11以適當技術手段對應間隔貼接結合該第二板材2之銲道21，此時該第一板材1之通道11位於該組合堆疊體之內部，而該第二板材2之銲道21位於該組合堆疊體之外表面上。舉例而言，將該第一板材1及第二板材2利用一銲接夾治具或其它類似治具進行結合固定，以利於進行後續銲接作業。

請再參照第1及2圖所示，本發明第一較佳實施例之金屬板材銲接方法另包含步驟S4：將該第一板材1之通道11及第二板材2之銲道21對應結合進行適當銲接，並形成數個銲接部〔灰色部分〕，以便形成一銲接密封通道110。舉例而言，該銲接選自雷射束銲接〔laser beam welding，LBW〕、電子束銲接〔electronic beam welding，EBW〕、電漿弧銲接〔plasma arc welding，PAW〕、其任二複合銲接或與其它複合銲接，例 如：其與弧銲複合銲接。

請再參照第1及2圖所示，本發明第一較佳實施例依需求增加後續加工步驟，例如：將該第二板材2之加工表面以適當方式進行銲後應力消除、銲接點及整體表面整型，即將該第二板材2之銲道21之兩側剩餘邊整平，如此該第二板材2之加工表面形成一平坦表面。最後，將該銲接密封通道110進行液滲檢測及水壓試驗。

第3圖揭示本發明第二較佳實施例之金屬板材銲接結構之示意圖，其對應於第2圖之金屬板材銲接結構。請參照第3圖所示，相對於第一實施例，第二較佳實施例之金屬板材銲接結構該銲道21之凹槽具有一凸塊〔protrusion〕211，且該凸塊211用以進行銲接。該凸塊211之兩側形成兩個溝部，以便將該凸塊211銲熔填入。本發明另一實施例可選擇於該銲道21設置一材料層〔未標示〕，以提升銲接品質。

本發明另一實施例可選擇於該凸塊211上設置一輔助材料層〔未標示〕，以便進一步提升銲接品質，且該輔助材料層以電鍍、濺鍍或其它方式形成，但該輔助材料層可依需求選擇省略或形成一複合材料層。

舉例而言，該凸塊211之材質選自複合銲料〔例如：該凸塊211之雙層材料〕、單一銲料或其它特殊材料，並以適當製程形成該凸塊211。或，在該銲道21之凹槽內，該凸塊211以一體成型方式形成。接著，將該第二板材2之加工表面以適當方式進行銲後應力消除、銲接點及整體表面整型，即將該第二板材2之銲道21之兩側剩餘邊整平，如此該第二板材2之加工表面形成一平坦表面。

第4圖揭示本發明第三較佳實施例之金屬板材銲接結構之示意圖，其對應於第2圖之金屬板材銲接結構。請參照第4圖所示，相對於第一實施例之該銲道21，第三較佳實施例之金 屬板材銲接結構該銲道選自一凸出道212，如此該第二板材2可降低厚度。接著，將該第二板材2之加工表面以適當方式進行銲後應力消除、銲接點及整體表面整型，即將該第二板材2之凸出道212剩餘部分整平，如此該第二板材2之加工表面形成一平坦表面。

本發明另一實施例可選擇於該凸出道212上設置一輔助材料層〔未標示〕，以便進一步提升銲接品質，且該輔助材料層以電鍍、濺鍍或其它方式形成，但該輔助材料層可依需求選擇省略或形成一複合材料層。

第5圖揭示本發明第四較佳實施例之金屬板材銲接結構之示意圖，其對應於第2圖之金屬板材銲接結構。請參照第5圖所示，相對於第一實施例，第四較佳實施例之金屬板材銲接結構該銲道21之凹槽具有一底凹室〔concave］，且該底凹室用以提升銲接深度或容納銲料。該底凹室之兩側形成兩個側牆部，以便限制該銲道21之銲接寬度。本發明另一實施例可選擇於該底凹室設置一輔助材料層〔未標示〕，以提升銲接品質。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。本案著作權限制使用於中華民國專利申請用途。

1‧‧‧第一板材

11‧‧‧通道

110‧‧‧銲接密封通道

2‧‧‧第二板材

21‧‧‧銲道

211‧‧‧凸塊

212‧‧‧凸出道

第1圖：本發明較佳實施例之金屬板材銲接方法之流程示意圖。

第2圖：本發明第一較佳實施例之金屬板材銲接結構之示意圖。

第3圖：本發明第二較佳實施例之金屬板材銲接結構之示意圖。

第4圖：本發明第三較佳實施例之金屬板材銲接結構之示意圖。

第5圖：本發明第四較佳實施例之金屬板材銲接結構之示意圖。

1‧‧‧第一板材

11‧‧‧通道

110‧‧‧銲接密封通道

2‧‧‧第二板材

21‧‧‧銲道

Claims (10)

1. 一種金屬板材銲接結構，其包含：一第一板材，其設置至少一通道；一第二板材，其用以結合於該第一板材；及至少一銲道，其設置於該第二板材，且該第一板材之通道對應於該第二板材之銲道；其中將該第一板材之通道及第二板材之銲道對應結合進行銲接，以便形成一銲接密封通道，其中該銲接選自雷射束銲接、電子束銲接或電漿弧銲接。
2. 一種金屬板材銲接結構，其包含：一第一板材，其設置至少一通道；一第二板材，其用以結合於該第一板材；及至少一銲道，其設置於該第二板材，且該第一板材之通道對應於該第二板材之銲道，而該銲道為一凸出道；其中將該第一板材之通道及第二板材之銲道對應結合進行銲接，以便形成一銲接密封通道。
3. 一種金屬板材銲接結構，其包含：一第一板材，其設置至少一通道；一第二板材，其用以結合於該第一板材；及至少一銲道，其設置於該第二板材，且該第一板材之通道對應於該第二板材之銲道，而該銲道為一凹槽；其中將該第一板材之通道及第二板材之銲道對應結合進行銲接，以便形成一銲接密封通道。
4. 依申請專利範圍第3項所述之金屬板材銲接結構，其中該凹槽具有一凸塊或一底凹室。
5. 依申請專利範圍第2或3項所述之金屬板材銲接結構，其中該銲接選自雷射束銲接、電子束銲接或電漿弧銲接。
6. 一種金屬板材銲接方法，其包含：將一第一板材設置至少一通道；將一第二板材設置至少一銲道； 將該第一板材之通道對應結合該第二板材之銲道；及將該第一板材之通道及第二板材之銲道對應結合進行銲接，以便形成一銲接密封通道，其中該銲接選自雷射束銲接、電子束銲接或電漿弧銲接。
7. 一種金屬板材銲接方法，其包含：將一第一板材設置至少一通道；將一第二板材設置至少一銲道，且該銲道為一凸出道；將該第一板材之通道對應結合該第二板材之銲道；及將該第一板材之通道及第二板材之銲道對應結合進行銲接，以便形成一銲接密封通道。
8. 一種金屬板材銲接方法，其包含：將一第一板材設置至少一通道；將一第二板材設置至少一銲道，且該銲道為一凹槽；將該第一板材之通道對應結合該第二板材之銲道；及將該第一板材之通道及第二板材之銲道對應結合進行銲接，以便形成一銲接密封通道。
9. 依申請專利範圍第8項所述之金屬板材銲接方法，其中該凹槽具有一凸塊或一底凹室。
10. 依申請專利範圍第7或8項所述之金屬板材銲接方法，其中該銲接選自雷射束銲接、電子束銲接或電漿弧銲接。