TWI558488B - 用於陽極摩擦攪拌處理部件之裝飾性增強的固態沉積 - Google Patents

用於陽極摩擦攪拌處理部件之裝飾性增強的固態沉積 Download PDF

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TWI558488B
TWI558488B TW103117518A TW103117518A TWI558488B TW I558488 B TWI558488 B TW I558488B TW 103117518 A TW103117518 A TW 103117518A TW 103117518 A TW103117518 A TW 103117518A TW I558488 B TWI558488 B TW I558488B
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拉洛克 賽蒙 里吉斯 路易斯 蘭開斯特
克林D 張
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/02Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
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    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
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Description

用於陽極摩擦攪拌處理部件之裝飾性增強的固態沉積
所描述實施例大體上係關於增強裝飾性表面之方法。更具體而言,揭示一種用於塗覆冷噴霧以形成接頭之至少一部分的方法。
摩擦攪拌焊接(「FSW」)為一種固態接合製程,其當前正用於裝飾性吸引力可提供顯著市場優勢的各種行業中。FSW處理區域之微結構被分成數個截然不同之地帶。每一地帶實質上不同於其他地帶且不同於基底金屬。當將陽極化操作應用至FSW處理區域時,在經摩擦攪拌處理區域之每一地帶中及在基底金屬中,反射率為各不相同的。不幸地,反射率之此等差異顯著減少部件的裝飾性吸引力。
此文件描述係關於使用冷噴霧裝飾性地遮蔽一經摩擦攪拌焊接部件之摩擦攪拌焊接區或接合部件以改良接頭之裝飾性外觀的各種實施例。
在一個實施例中,描述一種用於提供一塊體材料與由一第一類型金屬形成之一工件之一摩擦攪拌焊接區域之間的具有連續性之一外觀的方法。該方法可包括藉由在工件之摩擦攪拌焊接區域上方塗覆若干微粒而在工件之摩擦攪拌焊接區域上方形成第一類型金屬層。若干微粒中的至少一些由第一類型金屬形成。方法亦可包括在形成層之 後,以提供具有連續性之外觀的一方式來對層進行操作。
在另一實施例中,描述一種用於增強一第一金屬基板與一第二金屬基板之間的一接頭之一外觀的方法。該方法可包括使用一摩擦攪拌焊接製程來在第一金屬基板與第二金屬基板之間形成一第一類型金屬的接頭。方法可進一步包括使用冷噴霧操作將複數個微粒塗覆於第一金屬基板之第一末端處及第二金屬基板的第二末端處。第一金屬基板及第二金屬基板實質上由第一類型金屬形成。方法可進一步包括在形成接頭之後,藉由以提供該第一金屬基板與該第二金屬基板之間的具有連續性之一外觀的方式使接頭陽極化來應用精整操作。
在另一實施例中,描述一種使用複數個微粒來形成一接頭以組合一第一基板與一第二基板的方法。方法可包括在界面區處嚙合第一基板之第一部分與第二基板的第一部分,界面區具有外部周邊部分。方法亦可包括在界面區之外部周邊部分上方噴霧複數個微粒,該複數個微粒由一材料形成,使得該複數個微粒在衝撞最接近於界面區之外部周邊部分處之後變形。
本發明之其他態樣及優點將自以下結合隨附圖式閱讀之【實施方式】變得顯而易見,該等隨附圖式以實例方式說明所描述實施例的原理。
102‧‧‧基板
104‧‧‧基板
106‧‧‧FSW工具
107‧‧‧工具旋轉箭頭
108‧‧‧肩部
109‧‧‧焊接方向
110‧‧‧銷
112‧‧‧摩擦攪拌焊接區
114‧‧‧焊塊區
116‧‧‧熱機械影響區(TMAZ)
118‧‧‧熱影響區(HAZ)
122‧‧‧退卻側
124‧‧‧前進側
202‧‧‧基板
204‧‧‧材料
212‧‧‧腔室
300‧‧‧摩擦攪拌處理部件
302‧‧‧凹槽/通道
304‧‧‧固態沉積物
402‧‧‧邊界
500‧‧‧奈米微粒
501‧‧‧高平均KE奈米微粒
502‧‧‧低平均KE奈米微粒
702‧‧‧第一基板
704‧‧‧第二基板
706‧‧‧界面區
708‧‧‧第一基板之外部周邊部分
710‧‧‧第二基板之外部周邊部分
712‧‧‧固態沉積物
802‧‧‧第一基板
804‧‧‧第二基板
806‧‧‧界面溝槽
808‧‧‧固態沉積物
902‧‧‧破裂區
904‧‧‧凹點
906‧‧‧固態沉積物
1000‧‧‧流程圖
1100‧‧‧流程圖
1200‧‧‧流程圖
1300‧‧‧第一部件
1302‧‧‧第二部件
1304‧‧‧工具
1306‧‧‧柄座
1308‧‧‧銷
1310‧‧‧接頭
1311‧‧‧箭頭
1312‧‧‧路徑
1314‧‧‧起點
1315‧‧‧角度
1316‧‧‧路徑
1318‧‧‧終點
1320‧‧‧路徑
1400‧‧‧摩擦攪拌焊接(FSW)系統
1402‧‧‧工具
1404‧‧‧馬達
1406‧‧‧機器人總成
1408‧‧‧臂
1410‧‧‧接頭
1412‧‧‧基底
1414‧‧‧控制器
1416‧‧‧荷重計
1418‧‧‧夾具
1420‧‧‧第一夾具部分
1422‧‧‧第二夾具部分
1424‧‧‧致動器
1426‧‧‧第一部件
1428‧‧‧第二部件
1430‧‧‧銷
1432‧‧‧柄座
1434‧‧‧第一末端
1436‧‧‧第二末端
1438‧‧‧肩部
1440‧‧‧有螺紋部分
1442‧‧‧平坦部分
1700‧‧‧流程圖
1800‧‧‧流程圖
1900‧‧‧流程圖
2000‧‧‧流程圖
2100‧‧‧流程圖
可藉由參看以下描述及隨附圖式來更好地理解所描述實施例。另外,可藉由參看以下描述及隨附圖式來更好地理解所描述實施例之優點,其中:圖1說明摩擦攪拌焊接操作之實施例的透視圖;圖2說明根據本發明之實例實施例的用於摩擦攪拌焊接之系統的示意圖;圖3說明根據本發明之實例實施例的經組態用於摩擦攪拌焊接之 工具的側視圖;圖4說明展示於圖3中之工具的仰視圖;圖5A至圖5B展示摩擦攪拌焊接製程的實施例;圖6展示冷噴霧製程之簡化表示的實施例;圖7A至圖7D說明根據所描述實施例的用於將固態沉積物應用至經摩擦攪拌處理之部件的一系列步驟;圖8說明經組態以遮蔽固態沉積物與下伏基板之色彩或反射率之差異的飛羽化(feathering)或摻合製程;圖9展示沉積於通道內之固態沉積物的橫截面側視圖;圖10展示根據所描述實施例的用於應用固態沉積物以改良摩擦攪拌焊接部件之裝飾性的方法之流程圖;圖11A至圖11B說明用作一對基板之裝飾性接頭的固態沉積物之實施例;圖12A至圖12B說明用作一對基板之裝飾性接頭的固態沉積物之另一實施例;圖13A至圖13B說明用以修理裝飾性及結構缺陷之固態沉積物的實施例;圖14為根據所描述實施例的說明接合並覆蓋第一基板與第二基板之方法的流程圖;圖15為根據所描述實施例的說明用於增強第一金屬基板與第二金屬基板之間的接頭之外觀之方法的流程圖;圖16為根據所描述實施例的說明使用複數個微粒來形成接頭以組合第一基板與第二基板之方法的流程圖;圖17為根據所描述實施例的說明接合並覆蓋第一基板與第二基板之方法的流程圖;圖18為根據所描述實施例的說明用於增強第一金屬基板與第二 金屬基板之間的接頭之外觀之方法的流程圖,該接頭產生來自第一金屬基板及第二金屬基板的塊體材料;圖19為根據所描述實施例的說明用於使用若干微粒來形成接頭以組合第一基板與第二基板之方法的流程圖;圖20為根據所描述實施例的說明用於增強第一金屬基板與第二金屬基板之間的接頭之外觀之方法的流程圖;且圖21為藉由一製程接合之經接合的第一基板與第二基板的流程圖。
在此章節中描述根據本申請案之方法及裝置的代表性應用。此等實例僅經提供以添加上下文且輔助理解所描述實施例。因此對於熟習此項技術者將係顯而易見的是,可在無此等特定細節中之一些或全部的情況下實踐所描述實施例。在其他個例中,不詳細描述熟知製程步驟以便避免使所描述實施例不必要地混淆。其他應用係可能的,使得以下示例不應視作限制性的。
在以下詳細描述中,參看隨附圖式,該等圖式形成描述之一部分,且其中以說明方式來展示根據所描述實施例的特定實施例。儘管此等實施例經足夠詳細地描述以使得熟習此項技術者能夠實踐所描述實施例,但應理解,此等實例並非限制性的;使得可使用其他實施例,且可在不偏離所描述實施例的精神及範疇的情況下進行改變。
摩擦攪拌焊接(「FSW」)為一種用於接合兩個部件之低熱方法,該方法可呈現優於傳統形式之焊接的某些優點。舉例而言,傳統形式之焊接產生可導致使部件或工件翹曲或變形的高熱。因此,傳統形式之焊接不適宜於某些材料。又,傳統焊接亦可由於熱而在接頭中產生應力,此情形可最終導致焊接之失效。然而,因為FSW在工件上產生較少的熱,所以FSW可用以將原本不可由傳統焊接接合的工件焊接在 一起。應力亦可由於熱而在接頭處積聚,此情形可最終導致焊接之失效。
另外,FSW的有利之處可在於,其可不需要使用可將污染物引入至焊接部分中的焊劑或氣體。將污染物引入至焊接部分中可影響對部件執行的後續操作。舉例而言,當污染物已被引入至焊接點中時,可更難以使部件陽極化。
FSW為一種可在原始金屬特性必須保持不改變之應用中使用的固態接合製程。如此詳細描述中及申請專利範圍中所使用的片語「固態接合製程」係指使得工件不必經歷相變的焊接製程。舉例而言,由呈固體形式之材料製成的工件在FSW操作期間並不熔融(至液體)。FSW藉由在接頭處機械地互混兩個金屬件,使用機械壓力使兩個金屬件變換至允許將金屬融合的軟化狀態而起作用。此製程主要用於鋁,但可焊接其他材料,且最常見地用於在焊接之後無法方便地進行熱處理以恢復回火特性的大件上。
以下揭示內容係關於在結構經歷FSW製程之後增強結構的外觀或裝飾性吸引力。FSW可用以結合兩個基板,且下文將進一步詳細地論述。儘管FSW之結合強度對於若干應用足夠,但在結合區附近之表面區域可變得褪色。另外,FSW可變更兩個基板之性質中的一些,使得結構在結合區附近的反射率不同於距結合區更遠之結構的反射率。此情形導致裝飾性問題,即結構具有不一致著色及/或反射率。
對此問題之一個解決方案為結構之頂部表面(包括可見之結合區)上的固態沉積(「SSD」)。SSD層提供一種藉由(例如)遮蔽由FSW製程產生之著色差異而增強結構表面之外觀的方法。另外,SSD可包括具有類似於結構之性質的性質之微粒。舉例而言,SSD形成與頂部表面緊密匹配的層,從而提供關於色彩及/或反射率具有連續性的外觀。又,SSD提供相對簡單且節省時間的解決方案。並非在經接合工件之 FSW區域內執行操作,SSD提供了局部解決方案。下文進一步詳細地論述SSD之實施例。
下文參看圖1至圖16來論述此等及其他實施例。然而,熟習此項技術者將易於瞭解,本文中關於此等諸圖給出的詳細描述係出於僅解釋目的,且不應被看作限制性的。
圖1示意性地說明摩擦攪拌焊接製程的實例實施例。如所說明,可使用經組態以進行旋轉之工具1304經由摩擦攪拌焊接而將第一部件1300接合至第二部件1302。工具1304包括柄座1306,及在朝向第一部件1300及第二部件1302之方向上自柄座1306延伸的銷1308。為了沿著接頭1310將第一部件1300與第二部件102焊接在一起,可應用由箭頭1311指示的壓縮力,該力沿著接頭1310將第一部件1300及第二部件1302夾緊在一起。夾緊機制(圖中未示)可用以提供壓縮力。第一部件1300及第二部件1302可經定位並夾緊,使得其如所說明在共面組態中實質上對準,儘管可使用接頭的各種其他實施例。
最初可藉由將工具沿著路徑1312向下對準起點1314而將工具1304插入至接頭1310中。在一些實施例中,工具實質上垂直於第一部件1300及第二部件1302。在展示於圖1中之實施例中,工具1304被傾斜一角度1315。工具1304可接著沿著第一部件1300與第二部件1302之間的路徑1316而橫移。銷1308可稍短於所需要之焊接深度,其中柄座1306在第一部件1300及第二部件1302的一部分的頂部滑動。
工具1304在旋轉時經由產生於工具1304與工件(亦即,第一部件1300及第二部件1302)之間的摩擦熱而產生熱。此熱連同藉由機械混合製程產生之熱及工件之材料的絕熱熱一起使得工件之經攪拌材料在不熔融的情況下軟化,藉此產生焊接部分。隨著銷1308沿著路徑1316向前移動,塑性化材料移動至後部(或銷1308的「尾跡」),在該後部處,夾緊力輔助焊接部分之鍛造固結。工具1304沿著路徑1316橫移的 此過程產生固態變形,其涉及基底材料的動態再結晶。在橫移過路徑1316之後,可在終點1318處自材料向上沿著路徑1320提起工具1304。
然而,摩擦攪拌焊接可呈現某些問題,在一些情形下,該等問題可使得摩擦攪拌焊接不合需要。在此方面,某些缺陷可存在於焊接部分中。舉例而言,開放孔洞可存在於起點1314及/或終點1318處。因此,摩擦攪拌焊接可產生在一個或兩個末端處裝飾性上不吸引人的焊接部分。
因此,本發明之實施例經組態以(例如)藉由改良焊接部分的外觀而改良藉由摩擦攪拌焊接產生之焊接部分的品質。在此方面,圖2說明根據本發明之一實施例的FSW系統1400。摩擦攪拌焊接系統1400可包括工具1402,該工具1402可藉由馬達1404進行旋轉。馬達1404及工具1402之位置可由機器人總成1406來控制。機器人總成1406可包括一或多個臂1408、一或多個接頭1410及基底1412。臂1408可圍繞接頭1410旋轉以使工具1402定位於適當位置處以執行FSW操作。然而,機器人總成之各種其他實施例(例如,塔架系統)可用以控制工具1402的位置。FSW系統1400可進一步包含控制器1414。控制器1414可經組態以控制機器人總成1406、馬達1404及/或FSW系統1400的其他部分。
在一些實施例中,摩擦攪拌焊接系統1400可進一步包含一或多個荷重計1416。荷重計1416可經組態以偵測應用至摩擦攪拌焊接系統1400的負載。舉例而言,在摩擦攪拌焊接系統1400之操作期間,工具1402可傾向於由於施加至工具1402的扭矩而自第一部件1426與第二部件1428之間的接頭轉向或變得不對準。然而,可在馬達1404及/或臂1408中的一者周圍等距分佈的荷重計1416可中繼至控制器1414,使得控制器1414可指導機器人總成1406進行補償,使得工具1402在接頭上重新對準。此情形允許焊接部分緊跟著接頭形成。
如圖2中所說明,在一些實施例中,FSW系統1400可進一步包含 夾具1418。在一些實施例中,夾具1418可包含第一夾具部分1420及一第二夾具部分1422。另外,致動器1424(例如,液壓或氣動活塞及汽缸)可經組態以相對於第二夾具部分1422來壓縮第一夾具部分1420。相應地,夾具1418可相對於第二部件1428壓縮第一部件1426,使得工具1402可將第一部件與第二部件焊接在一起。
圖3說明經組態用於摩擦攪拌焊接之工具1402的放大側視圖。如所說明,工具1402可包括銷1430及柄座1432。在一些實施例中,銷1430通常為圓柱形。在展示於圖3中之實施例中,銷1430為圓錐形。銷230可在第一末端1434與第二末端1436之間延伸。銷1430可在第一末端1434處截斷,使得銷1430並不延伸至第一末端1434處的點。在一個實施例中,第一末端1434可具有大約在0.5mm至3mm範圍內的直徑,且第二末端1436可具有大約在5mm至9mm之範圍內的直徑。柄座1432可定義最接近於銷1430之第二末端1436的肩部1438。肩部1438通常為平坦的,且經組態以在接頭1410之表面頂部滑動(展示於圖2中)。
為了產生額外摩擦,工具1402可具有額外結構。圖4展示在圖3中展示之工具1402的仰視圖。銷1430包括具有有螺紋部分1440及平坦部分1442的外表面。進一步說明此情形,圖4展示在圖3中展示之工具1402的仰視圖。在一些實施例中,銷1430包括兩個或兩個以下平坦部分1442。在其他實施例中,銷1430包括四個或四個以上平坦部分1442。在展示於圖4中之實施例中,銷1430包括三個平坦區段1442,該等平坦區段1442可在有螺紋部分1440的圓周周圍等距隔開。
隨著銷1430旋轉,正被焊接之兩個工件之材料可互混。詳言之,圓錐狀銷1430、有螺紋部分1440及平坦部分1442可起作用以向上朝柄座1432的肩部1438牽引材料,且接著在相反方向上使材料向下退回,同時互混塑性化之材料。此情形可提供材料之間的改良之互混。
圖5A展示例示性FSW操作的透視圖。FSW用以將兩個基板102與104接合在一起。在一些實施例中,基板102及104由金屬材料製成。在展示於圖5A中之實施例中,基板102及104為鋁。基板102及104的組合物可被稱作塊體材料。在FSW操作之前,待接合之基板102及104之表面被夾緊在一起(圖中未示)。貫穿FSW製程,夾緊製程使基板102及104保持大體嚙合。FSW操作涉及FSW工具106。FSW工具106為通常包括至少肩部108及銷110的旋轉工具。藉由沿著焊接方向109在藉由工具旋轉箭頭107指示的方向上快速地旋轉FSW工具106,銷110可產生摩擦,摩擦將足夠熱賦予焊接區,以致於攪拌在基板102與104之間的界面之兩側上的金屬。以此方式,形成將基板102及104接合在一起的摩擦攪拌焊接區112。
FSW引起基底材料之微結構的改變。在摩擦攪拌製程區中的極端塑性變形及顯著熱產生導致摩擦攪拌製程區內的再結晶及紋理的產生。製程區中及周圍之沈澱物溶解及粗糙化亦發生。在研究文獻中,由FSW產生之晶粒及沈澱物的微結構特性被分成三個截然不同區:攪拌區(焊塊)、熱機械影響區(TMAZ),及熱影響區(HAZ),如圖5B中所展示。
圖5B為沿著圖5A中之線A-A獲得的橫截面,其展示具有FSW之微結構區的目視組織圖像之表示。應注意,每一區內之微結構亦可為非常可變的。再結晶之細粒微結構由於在FSW期間發生的強烈摩擦加熱及塑性變形而形成。此細粒之再結晶區被稱作焊塊區或動態再結晶區(DXZ),且在圖5B中描繪為焊塊區114。在再結晶之晶粒內部通常位錯密度較低。焊塊區114與母金屬之間的界面在退卻側122上為相對不明顯的,且在前進側124上為明顯的。
熱機械影響區(TMAZ)116為母材料與FSW特有之焊塊區之間的過渡區。TMAZ 116在FSW期間經受溫度及塑性變形兩者,從而導致 高度變形之結構。母金屬之細長晶粒以焊塊周圍的流動型樣變形。通常在TMAZ 116中觀測到一些沈澱物之溶解。
熱影響區(HAZ)118在FSW期間經受熱循環,但並未經受塑性變形。儘管HAZ 118保持與母材料相同之晶粒結構,但熱曝露對沈澱物結構可具有顯著影響。在沈澱物加固合金之FSW中,加固沈澱物之粗化及無沈澱物區(PFZ)的加寬為常見關注事項。
蝕刻為將化學或電化學侵蝕用以自不受保護金屬移除材料的製程。在金相學中,使用化學蝕刻劑來顯露冶金樣本之微結構為常見做法。金屬之電化學勢取決於微結構。因此,金屬將以隨著微結構不同而不同的速率腐蝕。不同之腐蝕速率導致拓撲及/或反射率的變化。
陽極化為使金屬部件之表面上的天然氧化物層增加的電解鈍化製程。蝕刻常常為陽極化製程的部分。部件之初始微結構(特別是沈澱物分佈)的變化對陽極化部件的最終表面外觀有巨大影響。
固態沉積製程藉由以高速率推動微粒以衝撞基板而起作用。當微粒衝撞基板時,微粒經歷塑性變形,從而形成與表面的冶金結合。固態沉積之最常見方法被稱作「冷噴霧」。冷噴霧(或超音波冷噴霧)以大於1,000公尺/秒的速度發射微粒。
冷噴霧製程之簡化圖展示於圖6中。腔室212包括粉末微粒(圖中未示)及加壓氣體(圖中未示)。經加壓之熱氣體使得粉末微粒在朝向基板202之方向上作為高速率微粒氣體混合物脫離腔室212。粉末微粒被展示為沉積於基板202上的材料204。因為固態沉積為固態製程,所以其與摩擦攪拌處理共有許多相同優點,諸如減少之熱輸入、氧化及晶粒生長。冷噴霧之另一額外優點為在使用適當參數時在部件之表面上的一致微結構。冷噴霧亦可用以修理(例如)磨損之渦輪或軍隊裝備中的裂縫。
冷噴霧具有若干額外優點。舉例而言,冷噴霧可用作低熱強度 處理製程。此製程可提供類似於其他高熱強度處理應用的機械性質(例如,強度或結合)。然而,不同於高熱應用,冷噴霧造成較少的不合需要的熱效應,諸如在冷噴霧期間使所發射粉末微粒變形,及/或歸因於粉末微粒之高熱而使工件變形。工件可包括電子器件之外殼。
固態沉積或冷噴霧可用以增強摩擦攪拌處理部件的裝飾性吸引力。裝飾性吸引力通常包括達成所要視覺效應。舉例而言,裝飾性吸引力可包括結構之特定色彩或反射率(光澤)。摩擦攪拌處理可廣泛地指以下情形中的任一者:摩擦攪拌焊接、摩擦攪拌混合、摩擦塗焊、摩擦液柱處理、摩擦攪拌成形、摩擦擠出及摩擦攪拌點焊。固態沉積可用以將一致微結構塗覆至摩擦攪拌焊接部件的表面,藉此消除在陽極化摩擦攪拌處理部件時通常會發生的裝飾性缺陷。又,固態沉積可將材料層沉積至摩擦攪拌處理區域的表面,該材料層將變更經表面摩擦攪拌處理區域的反射率以增強陽極化後的裝飾性吸引力。又,在摩擦處理區域上的固態沉積可使焊接接合線不可被看到。
圖7A展示摩擦攪拌處理部件300或簡單地部件300的表示。摩擦攪拌焊接部分112安置於被接合的基板102與104之間。因為摩擦攪拌焊接部分112內之材料的變化之性質,在無進一步處理的情況下,在摩擦攪拌焊接部分112與經接合基板102及104之相鄰部分之間顯然相差甚巨。又,在一些實施例(圖中未示)中,摩擦攪拌焊接部分112包括高度高於基板102及104之高度的部分。舉例而言,可存在來自先前描述之所得FSW製程的凸塊或毛刺。此情形對於形成(例如)電子器件之部件的結構可為不合需要的。在一些實施例中,在FSW製程之後執行移除製程。移除製程可包括加工製程,該加工製程包括研磨掉凸塊或毛刺以便達成所要表面,諸如展示於圖7A中之連續的基板-FSW部分表面。在其他實施例中,沙磨製程移除凸塊或毛刺。又,在其他實施例中,噴砂步驟移除凸塊或毛刺。又,在一些實施例中,可在移除 製程之後執行拋光製程。拋光製程可在基板102及104上提供均一表面紋理,且可進一步形成一致著色及/或反射率。
除移除凸塊或毛刺外,可進一步需要額外加工。舉例而言,圖7B說明沿著摩擦攪拌焊接部分112的頂部部分來加工的凹槽或通道302。以此方式,可從部件300之裝飾性頂部表面加工去除受摩擦攪拌焊接操作影響的材料。雖然通道302被描繪為實質上平坦的,但通道302可具有有助於供所揭示實施例使用的若干幾何形狀。又,在一些實施例中,塗層可塗覆至可起到若干用途的通道302。舉例而言,塗層可遮蔽由摩擦攪拌焊接製程形成之接頭。又,塗層可包括類似於基板102及104的材料,使得塗層之色彩及/或反射率與基板102及104匹配。又,塗層可填充通道302,使得塗層與基板102及104共面。
可將填充通道302之其他方法用以達成某視覺效應。舉例而言,圖7C展示填充通道302之固態沉積物304。在一些實施例中,固態沉積物包括先前描述的冷噴霧製程。固態沉積物304可包括具有大約在1至40微米之範圍內之大小或直徑的若干微粒。如所描繪,固態沉積物304被安置成略高於部件300之表面。在一些實施例中,固態沉積物304可經成形,使得固態沉積物304向下漸縮以接合所接合之基板102及104的裝飾性表面。在其他實施例中,藉由先前描述之移除手段移除過多的固態沉積物304,使得固態沉積物304與部件300之剩餘部分摻合。
除覆蓋摩擦攪拌焊接部分(亦即,接頭)外,所接合基板之整個頂部表面可接收固態沉積物304。以此方式,頂部表面包括一致之色彩及反射率,同時對頂部表面執行的製程最少。圖7D展示固態沉積物304不僅安置於通道302中而且安置於部件300之頂部表面上的實施例。以此方式,部件300與摩擦攪拌焊接部分之間的著色及/或反射率的任何差異不再為可見的,且形成具有連續性的外觀。在一些實施例 中,固態沉積物304之薄層僅覆蓋部件300的一部分。在一個實施例中,固態沉積物304之薄層僅延伸至最接近的幾何特徵,諸如以實質彎曲為特性的邊緣特徵或角落特徵。應注意,與邊緣特徵相關聯的彎曲部傾向於遮蔽可存在於固態沉積物304與所接合基板102及104之間的任何輕微差異。亦應注意,在一些實施例中,所沉積微粒之晶粒大小可發生變化以與部件300的裝飾性表面匹配。
在一些實施例中,可不必在整個頂部表面上應用固態沉積物304,同時仍達成所要裝飾性效應(例如,在頂部表面上色彩匹配)。圖8說明用以摻合固態沉積物304與基板104之飛羽化製程的實施例。在一些實施例中,摻合包括固態沉積物304在基板104上的逐漸消失。以此方式,在一起的兩種材料之色彩或反射率的任何差異難以在視覺上偵測到。因為固態沉積物304通常以噴霧型樣沉積,所以摻合製程為對塗佈整個表面的自然而然的替代例。邊界402表示固態沉積物304之具有逐漸減低密度(或厚度)的一部分,從而形成漸縮的固態沉積物304。舉例而言,固態沉積物304在結構之中心部分附近的厚度可大於靠近結構之外部部分的區域之厚度。此情形可藉由自中心部分至外部部分減少固態沉積物304的量來達成。在一些實施例中,後續精整操作亦可經組態以減少固態沉積物304在邊界區中的厚度,使得進一步增強飛羽化效應。精整操作可包括使固態沉積物304連同結構一起陽極化。應理解,將足夠厚度之固態沉積物304塗覆至基板104之頂部表面,使得陽極化製程並不移除固態沉積物304而曝露下伏頂部表面。又,應理解,可在基板102(圖8中未展示)上執行類似製程。
除飛羽化製程外,可存在用以裝飾性地摻合固態沉積物與部件或基板的方法。舉例而言,先前所描述之蝕刻步驟可用以溶解曝露至表面的固態沉積物中的沈澱物。此情形可導致有凹窩或粗糙化表面。又,用於所描述實施例中的固態沉積物可經歷霧化製程。此製程亦溶 解沈澱物,導致類似的粗糙化表面。在任一狀況下,粗糙化表面包括相關聯的反射率。在一些實例中,此粗糙化表面類似於基板之表面,使得不需要額外加工步驟。又,在一些實施例中,可將噴砂步驟用以形成逐漸減少的固態沉積物。
然而,在其他實施例中,可需要額外步驟以便形成具有連續性的外觀。圖9展示沉積於先前所描述基板102與104之間的通道302內之冷噴霧的橫截面側視圖。在一些實施例中,固態沉積物包括奈米微粒500。在一些實施例中,奈米微粒包括金屬材料。詳言之,奈米微粒500可包括鋁(例如,AA 6063鋁合金)。此情形允許固態沉積物之紋理與固態沉積物塗覆至的基板102及104的紋理匹配。在至通道302中之固態沉積期間,與固態沉積物之金屬奈米微粒500相關聯的平均動能(「KE」)可使得金屬微粒變形並黏附至目標基板。如圖9中所展示,歸因於高速度碰撞,具有高平均KE奈米微粒501的子層在與通道302碰撞時經擠壓或平坦化。同時,相較於高KE能量奈米微粒501,具有低平均KE奈米微粒502的子層以相對較低速度與通道302碰撞。結果,高平均KE奈米微粒501相較於低平均KE奈米微粒502相對變形。替代地,低平均KE奈米微粒502相較於高平均KE奈米微粒501為相對圓的。應理解,相同擠壓效應可發生於基板102及104的數個部分上。
除幾何形狀外,在高KE能量奈米微粒501與低平均KE奈米微粒502之間可存在其他差異。舉例而言,高平均KE奈米微粒501相較於低平均KE奈米微粒502通常反射更多光。此係部分歸因於高平均KE奈米微粒501的相對平坦度。另外,高平均KE微粒501之入射角相較於低平均KE微粒502之入射角較低。
又,因為固態沉積物通常無雜質,所以固態沉積物之所得精整表面相較於基板102及104的表面可為顯著較平滑的。以較低動能位準應用固態沉積物可產生相對粗糙之表面。圖9展示具有亞光或較低反 射性表面的通道302內的表面。在一些組態中,藉由低平均KE奈米微粒502產生之亞光表面可產生與基板102及104之剩餘部分更緊密地匹配的表面光潔度。在此組態中,蝕刻步驟可不被需要,此係因為低平均KE奈米微粒502的色彩及/或反射率達成所要匹配品質。
在又一實施例中,粉末狀沈澱物(例如,矽化鎂、鐵)可被添加至奈米微粒500。相對不純粉末狀沈澱物可減少表面之所得反射率,且允許與所接合基板102及104更均勻地摻合。粉末狀沈澱物之混合率可發生變化,使得所得固態沉積物混合物與所接合基板102及104之周圍區域的反射率實質上匹配。在任何狀況下,應注意,所沉積固態沉積物應具有一深度,使得所塗覆陽極化層並不移除整個所沉積冷噴霧層。在一些實施例中,所沉積固態沉積物層為大約20微米。
圖10展示用於應用固態沉積物以增強摩擦攪拌焊接部件之裝飾性之方法的流程圖600。在步驟602中,FSW經塗覆以結合第一基板與第二基板。FSW可包括用以沿著待接合之第一基板與第二基板之一部分產生摩擦的旋轉工具。在一些實施例中,加工步驟用以移除自FSW步驟產生的凸塊或毛刺。在其他實施例中,噴砂步驟用以移除凸塊或毛刺。在步驟604中,在藉由FSW步驟產生之攪拌摩擦區上加工出通道。攪拌摩擦區通常為第一基板及第二基板的藉由FSW步驟變更的部分。在一些實施例中,通道填充有塗層。又,在一些實施例中,通道移除在FSW步驟期間產生的凸塊或毛刺。在步驟606中,固態沉積物經塗覆以填充通道。在一些實施例中,固態沉積物填充通道,使得固態沉積物部分與第一基板及第二基板一起產生連續線性表面。在其他實施例中,固態沉積物覆蓋第一基板及第二基板之整個頂部部分,藉此產生具有一致之色彩及/或反射率的表面。又,在其他實施例中,固態沉積物經飛羽化或摻合,以在第一基板、第二基板與固態沉積物之間產生具有均一色彩及/或反射率的外觀。在步驟608中,將精整操 作應用於固態沉積物上。在一些實施例中,精整操作為先前描述的陽極化步驟。在其他實施例中,為先前描述的蝕刻步驟。通常,精整操作經組態以產生增強之外觀,使得FSW步驟之視覺效應不可見。
除形成增強型外觀外,固態沉積物可用於額外製程。舉例而言,圖11A至圖11B說明用以形成接頭的固態沉積物。接頭經組態以接合第一基板702與第二基板704。在圖11A中,第一基板702與第二基板嚙合。在此點上,此等基板以其他方式可分離。替代使用固態沉積物來覆蓋FSW部分,固態沉積物能夠接合第一基板702與第二基板704。如圖11B中所展示,在將固態沉積物712塗覆至第一基板之外部周邊部分708及第二基板之外部周邊部分710之後,第一基板702及第二基板704在界面區706處永久地接合。在一些實施例中,如圖11B中所展示,固態沉積物產生強度及機械性質與熱處理製程(例如,電弧焊接)之彼等強度及機械性質類似的接頭。然而,在使用相對較冷之固態沉積時,並不發生與熱處理製程相關聯之問題(例如,第一基板702及/或第二基板704的變形)。應理解,可使用先前描述之相同加工及/或精整技術以便使固態沉積物在色彩及/或反射率方面與第一基板702及/或第二基板704匹配,藉此增強結構的外觀。
在其他實施例中,可形成溝槽以便接收額外固態沉積物。額外固態沉積物可使兩個基板之間的結合強度增加。圖12A展示配置於第一基板802與第二基板804之間的界面溝槽806。溝槽806通常為V狀。然而,溝槽806可為另一形狀,其經組態接收固態沉積物以便達成所要結合強度。圖12B展示在溝槽806內塗覆的固態沉積物808。又,固態沉積物808被展示於延伸遠離界面溝槽806之區域中,使得固態沉積物808之周邊邊緣可以先前所描述的方式飛羽化,以便在第一基板802、第二基板804與固態沉積物808之間形成連續性。然而,應理解,可使用先前描述之相同加工及/或精整技術以便使固態沉積物在 色彩及/或反射率方面與第一基板802及/或第二基板804匹配,藉此增強結構的外觀。
除增強外觀且形成接頭外,固態沉積物可用於額外用途。舉例而言,圖13A展示將固態沉積物用以修理具有破裂區902及凹點904之經處理工件的方式。因為固態沉積物除其裝飾性益處外亦產生堅固且可靠之基板,所以固態沉積物可用以修復裝飾性及結構缺陷。如圖13A中所展示,作為經設計以填充通道302之固態沉積的部分,破裂區902經填充。固態沉積製程在接合基板102與104的FSW製程之後執行。如圖13B中所描繪,固態沉積物906亦可遮蔽凹點904。此外,在FSW區與經接合基板102及104之間的FSW縫並未完全嚙合的狀況下,固態沉積物906可填充並固化未完全嚙合的部分(類似於圖11A至圖12D)。應注意,雖然少數有限實例已用以描述通常在冷噴霧奈米微粒中找到的材料,但固態沉積操作應廣泛地被看作包括固態沉積物的所有類型及變體。
涉及FSW及/或固態沉積(例如,冷噴霧)的應用可用於電子器件中。舉例而言,摩擦攪拌焊接可用以接合電子器件之外殼(或殼體)的兩個部分。又,冷噴霧可用以向外殼或殼體的一部分提供某所要視覺效應(例如,著色、反射率)。
圖14說明描述接合並覆蓋第一基板與第二基板之方法的流程圖1000。在步驟1002中,工具使第一基板之第一部分與第二基板的第二部分嚙合。在一些實施例中,工具為描述於圖5A中的旋轉工具。又,在一些實施例中,第一基板及第二基板係描述於圖5A中的基板。接著,在步驟1004中,工具經致動以在第一部分及第二部分上產生摩擦。在一些實施例中,摩擦能夠接合第一部分與第二部分以形成經接合部分。來自先前所描述之FSW製程的摩擦經組態以產生必要摩擦。接著,在步驟1006中,將沉積層塗覆於第一部分及第二部分上 方。沉積層包括由金屬材料形成的若干微粒。在一些實施例中,使用先前描述之固態沉積(例如,冷噴霧)製程來塗覆沉積層。又,在一些實施例中,複數個微粒可包括不同動能。另外,複數個微粒可安置於第一基板及第二基板上,且在一些狀況下安置於通道上,使得複數個微粒包括類似於第一基板及第二基板之色彩及/或反射率的色彩及/或反射率。又,可藉由先前描述之移除製程(例如,蝕刻、飛羽化、陽極化)來移除沉積層之一部分。
圖15說明描述用於增強第一金屬基板與第二金屬基板之間的接頭之外觀之方法的流程圖1100。在步驟1102中,使用一焊接製程來在第一金屬基板與第二金屬基板之間形成第一類型金屬的接頭。焊接製程可包括先前描述之FSW製程。在一些實施例中,塊體材料為鋁。鋁可包括AA 6063鋁合金。在步驟1104中,使用噴霧將複數個微粒塗覆於第一金屬基板之第一末端及第二金屬基板之第二末端處。在一些實施例中,噴霧為固態沉積(例如,冷噴霧)。在一些實施例中,第一金屬基板及第二金屬基板實質上由第一類型金屬形成。又,在一些實施例中,複數個微粒可作為微粒-氣體混合物自結構(例如,腔室)發射,使得複數個微粒包括(例如)第一平均動能及第二平均動能。接著,在步驟1106中,在塗覆複數個微粒之後,藉由以提供該第一金屬基板與該第二金屬基板之間的具有連續性之外觀的方式使複數個微粒陽極化來應用精整操作。陽極化可移除複數個微粒的部分。然而,應理解,陽極化將不移除複數個微粒,使得接頭為可見的。
圖16說明描述一種用於使用複數個微粒來形成接頭以組合第一基板與第二基板之方法的流程圖1200。在步驟1202中,第一基板之第一部分在界面區處與第二基板的第一部分嚙合。界面區包括外部周邊部分。界面區通常表示第一及第二部分連接所在的區域。又,界面區包括沿著第一及第二基板嚙合所在之外部區延伸的外部周邊部分。接 著,在步驟1204中,將複數個微粒塗覆於界面區之外部周邊部分上方。複數個微粒由一材料形成,使得複數個微粒在衝撞最接近於界面區之外部周邊部分處之後變形。在一些實施例中,塗覆製程包括固態沉積(例如,冷噴霧)。又,在一些實施例中,厚度可經逐漸減少,藉此摻合複數個微粒與第一及第二基板。此製程允許複數個微粒的色彩及/或反射率與第一及第二基板之色彩及/或反射率類似。
圖17說明展示一種接合並覆蓋第一基板與第二基板之方法的流程圖1700。在步驟1702處,工具使第一基板之第一部分與第二基板的第二部分嚙合。在一些實施例中,工具為先前所描述的旋轉工具。又,工具經組態以產生FSW以便接合第一基板與第二基板。接著,在步驟1704處,工具經致動以在第一部分及第二部分上產生摩擦。摩擦可能夠接合第一部分與第二部分以形成經接合部分(例如,使用FSW)。接著,在步驟1706處,將沉積層塗覆於第一部分及第二部分上方。在一些實施例中,具有若干微粒之沉積層由金屬材料形成。在一些實施例中,使用先前描述之冷噴霧操作來沉積沉積層。舉例而言,微粒可與腔室中之加壓氣體組合。此情形使得微粒以對應於平均動能之高速度自腔室之噴嘴發射出。在一些實施例中,微粒包括具有第一平均動能之第一微粒群組及具有第二平均動能之第二微粒群組。在一些實施例中,第一微粒群組的反射率不同於第二微粒群組之反射率。然而,當組合時,第一微粒群組與第二微粒群組具有類似於第一基板及第二基板的色彩及/或反射率。又,在一些實施例中,可對沉積層執行精整。舉例而言,沉積層可經陽極化或蝕刻。又,在一些實施例中,沉積層經組態以覆蓋焊接部分。在其他實施例中,沉積層覆蓋第一基板及第二基板的整個頂部表面。以此方式,色彩及/或反射率並不需要與下伏之第一及第二基板摻合或匹配。
圖18說明用於增強第一金屬基板與第二金屬基板之間的接頭之 外觀的流程圖1800,該接頭自該第一金屬基板及該第二金屬基板產生塊體材料。在步驟1802中,使用一焊接製程來在第一金屬基板與第二金屬基板之間形成第一類型金屬的接頭。在一些實施例中,第一類型金屬為鋁。又,在一些實施例中,焊接製程包括先前描述的FSW製程。接著,在步驟1804中,使用噴霧將若干微粒塗覆於第一金屬基板之第一末端處及第二金屬基板之第二末端處。第一金屬基板及第二金屬基板實質上由第一類型金屬形成。在一些實施例中,先前描述之冷噴霧操作經組態以塗覆噴霧之若干微粒。在一些實施例中,冷噴霧操作經組態以將第一子層及第二子層形成於塊體材料上。第一子層包括在進行噴塗時具有第一平均動能之微粒,且第二子層包括在進行噴塗時具有第二平均動能的微粒。第一平均動能及第二平均動能可不同。舉例而言,第二平均動能可小於第一平均動能。接著,在步驟1806中,在塗覆若干微粒之後,執行應用精整操作。精整操作包括以在第一金屬基板與第二金屬基板之間提供具有連續性之外觀的方式陽極化若干微粒。舉例而言,陽極化步驟可組態若干微粒以具有類似於第一及第二金屬基板之外觀(例如,色彩、反射率)的外觀。
圖19說明用於使用若干微粒來形成接頭以組合第一基板與第二基板的流程圖1900。在步驟1902中,第一基板之第一部分在界面區處與第二基板的第一部分嚙合。界面區具有外部周邊部分。接著,在步驟1904中,在界面區之外部周邊部分上方塗覆若干微粒,該複數個微粒由一材料形成,使得複數個微粒在衝撞最接近於界面區之外部周邊部分處之後變形。使沉積於外部周邊部分上的若干微粒漸縮。舉例而言,微粒在大體上在接頭上方之位置中具有第一厚度。微粒在遠離接頭之區域中漸縮至第二厚度;第二厚度小於第一厚度。微粒可形成(例如)自第一厚度至第二厚度的斜坡輪廓。又,當若干微粒沉積於第一及第二基板上時,若干微粒可具有類似於第一基板及第二基板之色 彩及/或反射率。
圖20說明展示用於增強第一金屬基板與第二金屬基板之間的接頭之外觀之方法的流程圖2000。在步驟2002中,形成具有第一類型金屬之接頭。藉由在第一基板之第一末端及第二基板之第二末端處塗覆若干微粒而將接頭形成於第一金屬基板與第二金屬基板之間。第一基板及第二基板由在一些實施例中為鋁的第一類型金屬形成。在一些實施例中,複數個微粒包括具有第一平均動能之第一複數個微粒及具有第二平均動能之第二複數個微粒。在一些實施例中,第一平均動能大於第二平均動能。又,在一些實施例中,若干微粒可包括先前描述之第一及第二厚度連同先前描述的漸縮組態。接著,在步驟2004中,在形成接頭之後,以在第一金屬基板與第二金屬基板之間提供具有連續性之外觀的方式將精整操作應用至接頭。精整操作可包括(例如)使若干微粒陽極化。
圖21說明藉由製程接合經接合的第一基板與第二基板的流程圖2100。如步驟2102中所展示,工具使第一基板之第一部分與第二基板的第二部分嚙合。如步驟2104中所展示,工具經致動以在第一部分及第二部分上產生摩擦。摩擦能夠攪拌第一部分與第二部分以形成接合部分。在一些實施例中,摩擦包括先前描述之FSW製程。接著,在步驟2106中,將沉積層塗覆於接合部分上方。沉積層包括由金屬材料形成的若干微粒。在一些實施例中,金屬材料為鋁。在一些實施例中,若干微粒在與第一基板及第二基板之衝撞之後或在與其他微粒之衝撞之後變形。又,在一些實施例中,在塗覆沉積層之前,但在致動工具之後,可對第一及第二基板執行操作。舉例而言,操作可包括沙磨、噴砂或拋光。操作經組態以(例如)移除由FSW製程形成的凸塊或毛刺。又,在一些實施例中,塗覆沉積層包括固態沉積製程(例如,冷噴霧)。
各種態樣、實施例、實施或所描述實施例的特徵可分離地或以任何組合來使用。所描述實施例之各種態樣可藉由軟體、硬體或硬體與軟體之組合來實施。所描述實施例亦可具體化為電腦可讀媒體上之電腦可讀程式碼從而控制製造操作,或具體化為電腦可讀媒體上之電腦可讀程式碼從而控制製造生產線。電腦可讀媒體為可儲存資料之任何資料儲存器件,該資料其後可藉由電腦系統來讀取。電腦可讀媒體的實例包括唯讀記憶體、隨機存取記憶體、CD-ROM、HDD、DVD、磁帶以及光學資料儲存器件。電腦可讀媒體亦可分散於網路耦接之電腦系統上,使得電腦可讀程式碼以分散型式儲存並執行。
為了解釋之目的,前述描述使用特定術語以提供所述實施例之透徹理解。然而,對於熟習此項技術者顯而易見的是,不需要特定細節來實踐所描述實施例。因此,為了說明及描述之目的而提供特定實施例之前述描述。前述描述並不意欲為詳盡的,或將所描述實施例限制為所揭示的精準形式。對於一般熟習此項技術者將顯而易見的是,有鑒於以上教示,許多修改及變化係可能的。
102‧‧‧基板
104‧‧‧基板
300‧‧‧摩擦攪拌處理部件
304‧‧‧固態沉積物

Claims (16)

  1. 一種用於提供一工件與由一第一類型金屬形成之一工件之一摩擦攪拌焊接區域之間的具有連續性之一外觀的方法,其包含:藉由執行一冷噴霧操作以在該工件之該摩擦攪拌焊接區域上方塗覆複數個微粒而在該工件之該摩擦攪拌焊接區域上方形成一第一類型金屬層,其中該複數個微粒中的至少一些由該第一類型金屬形成,其中執行該冷噴霧操作包括藉由沉積具有一第一平均動能之微粒而使一第一子層直接形成於該工件上,並在該第一子層之該形成之後藉由沉積具有小於該第一平均動能之一第二平均動能的微粒形成一第二子層;及在該層之該形成之後,以提供具有連續性之該外觀的一方式來對該層進行操作。
  2. 如請求項1之方法,其進一步包含:將所選擇數目個雜質微粒添加至已塗覆至該工件之該摩擦攪拌焊接區域的該複數個微粒。
  3. 如請求項1之方法,其進一步包含;在該工件之該摩擦攪拌焊接區域內形成一通道;及在該通道中形成該層的至少一部分。
  4. 如請求項3之方法,其進一步包含:依據距該通道之一中心線的距離以一減少之濃度塗覆該複數個微粒。
  5. 如請求項1之方法,其中該第一類型金屬為AA 6063鋁合金。
  6. 如請求項1之方法,其中該第一類型金屬層包含鋁奈米微粒及富鐵金屬間微粒,其中該等富鐵金屬間微粒之一組成及鋁奈米微粒與富鐵金屬間微粒的一比率經組態以與該工件匹配。
  7. 如請求項1之方法,其中該第一類型材料層覆蓋沿著該摩擦攪拌焊接區域安置之構形缺陷,且其中該等缺陷係選自由焊接孔隙、凹點及焊接縫組成的群組。
  8. 如請求項1之方法,其進一步包含在該形成該層之後使該層陽極化,該使層陽極化包含使塊體材料上的一氧化物層增加。
  9. 如請求項1之方法,其中該層覆蓋該塊體材料之一整個頂部表面。
  10. 一種用於增強一第一金屬基板與一第二金屬基板之間的一接頭之一外觀的方法,該接頭自該第一金屬基板與該第二金屬基板產生一塊體材料,該方法包含:使用一焊接製程來在該第一金屬基板與該第二金屬基板之間形成一第一類型金屬的該接頭;使用一噴霧將複數個微粒塗覆於該第一金屬基板之一第一末端處及該第二金屬基板的一第二末端處,其中該第一金屬基板及該第二金屬基板實質上由該第一類型金屬形成;在該塗覆該複數個微粒之後,藉由以提供該第一金屬基板與該第二金屬基板之間的具有連續性之一外觀的一方式使該複數個微粒陽極化來應用一精整操作;及將第二複數個微粒添加至已塗覆至該工件之該摩擦攪拌焊接區域的該複數個微粒,其中該第二複數個微粒包括類似於該塊體材料之一色彩的一色彩。
  11. 如請求項10之方法,其中該第一類型金屬層為鋁。
  12. 如請求項10之方法,其中該焊接製程包含摩擦攪拌焊接,且其中該噴霧包含一冷噴霧操作。
  13. 如請求項12之方法,其中該冷噴霧操作包含:藉由沉積具有一第一平均動能之微粒而使一第一子層直接形 成於該塊體材料上;及在該第一子層之該形成之後藉由沉積具有小於該第一平均動能之一第二平均動能的微粒形成一第二子層。
  14. 一種使用複數個微粒來形成一接頭以組合一第一基板與一第二基板的方法,該方法包含:在一界面區處嚙合該第一基板之一第一部分與該第二基板的一第一部分,該界面區具有一外部周邊部分;及在該界面區之該外部周邊部分上方塗覆複數個微粒,該複數個微粒由一材料形成,使得該複數個微粒在衝撞最接近於該界面區之該外部周邊部分處之後變形,其中:該複數個微粒包括一第一色彩及一第一反射率,該第一基板包括一第二色彩及一第二反射率,該第一色彩實質上類似於該第二色彩,且該第一反射率實質上類似於該第二反射率。
  15. 如請求項14之方法,其中:該複數個微粒自該界面區之該外部周邊部分延伸至該第一基板之一外部周邊部分;該複數個微粒在最接近於該界面區之該外部周邊部分處包括一第一厚度;且該複數個微粒在最接近於該第一基板之不同於該接頭的一外部周邊部分處包括一第二厚度,該第二厚度小於該第一厚度。
  16. 如請求項14之方法,其中該第一基板之該第一部分包括一傾斜表面,且其中該第二基板之該第一部分包括一傾斜表面。
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