TWI638696B - 構造體之製造方法、構造體及熱交換體 - Google Patents

構造體之製造方法、構造體及熱交換體 Download PDF

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Abstract

提供一種能使攪拌摩擦銲接之銲接部寬度形成窄小之構造體之製造方法、構造體及熱交換體。
本發明係有關將複數個構件(2，3)重疊而成之構造體(1)之緣部(5)利用攪拌摩擦銲接予以接合成一體之構造體之製造方法。本製造方法包括：對由數個構件(2，3))重疊而成之工作物W之重疊部分，使用攪拌銲接用工具(7)一邊旋轉，一邊從其中一構件(3)之表面側觸壓之，以形成寬度與肩部外徑大致相等之攪拌摩擦銲接部(6)之銲接工程；及將上述攪拌摩擦銲接部(6)予以切斷之切斷工程；而經切斷所得二個以上之工作物W，其各個切斷之攪拌摩擦銲接部(6)則形成構造體之緣部(5)之銲接部(61)。

Description

構造體之製造方法、構造體及熱交換體
本發明係有關將由複數個構件重疊而形成之構造體之緣部利用攪拌摩擦銲接予以銲接成一體之構造體之製造方法、構造體及熱交換體。
欲將複數個構件重疊予以接合之際，例如，鋁構件之情形時，因其熔點較低，使用高溫以熔解材料來進行熔接之熔融熔接(銲接)法，很難適用。為此，近年來，不用材料熔融以軟化而藉一邊攪拌，一邊接合之所謂攪拌摩擦銲接(熔接)法已廣泛使用於鋁之接合。此種攪拌摩擦銲接係藉使提供銲接所必要之熱量之攪拌摩擦銲接用工具，一邊旋轉，一邊壓接工作物(工件)之操作來達成。因此，工作物在銲接之際會受到上述銲接工具之工具前端面之所謂肩部之部分接觸，而與此肩部之接觸部分在銲接之後，會留下與肩部外徑大約相等之線寬之銲接線。另一方面，鋁製或銅製等熱交換體之冷却板已有在表面設有凹溝部之基板上重疊以蓋板，再將重疊之周緣部藉攪拌摩擦銲接使凹溝部形成冷媒之流路者。
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開昭2000-73164號公報。
欲使上述冷却板之大小形成更小形，當以使冷却板外周之緣部之寬度儘量縮小為要，然而如前所述，攪拌摩擦接合部必須留下供銲接工具之肩部接觸之寬度，因此，冷却板外周之供攪拌摩擦銲接之緣部常成為與工具肩部外徑同等寬度以上之銲接部，故欲利用攪拌摩擦銲接來製造小型冷却板是有困難的。尤其是，工具壓接側之板材如較厚時，欲行攪拌摩擦用之工具之肩部外徑亦需使用較大者，則攪拌摩擦銲接部之寬度將相對增大，隨之冷却板的外緣部之寬度也變成更大。又，此問題，不僅是上述熱交換體，即使例如，形成儀表板等表示裝置等之各種裝置之構造體，均有上述共同之問題存在。
本發明之構造體之製造方法，係利用攪拌摩擦銲接將複數個構件重疊而成之構造體之緣部接合成一體之方法；該製造方法包括：利用攪拌摩擦銲接用工具對由複數個構件重疊而成之工作物之重疊部分，一邊旋轉，一邊從其中之一構件之表面側觸接，以形成與肩部外徑大略相等之寬度之攪拌摩擦銲接部之銲接工程；及將 上述攪拌摩擦銲接部進行切斷之切斷工程；而經切斷後所得二個以上之工作物之各個切斷攪拌摩擦銲接部則形成構造體之緣部之銲接部。
最好還包括在上述銲接工程之前，將複數個構件重疊而成之工件物之各個未銲接之緣部，在同一平面互相對接配置而形成對接部之配置工程；上述銲接工程係利用攪拌摩擦銲接用工具對由上述配置工程所形成的對接部，一邊旋轉，一邊從其中之一構件之表面側觸接，以形成與肩部外徑大略相等之寬度之攪拌摩擦銲接部。
上述銲接工程也可以具有一邊驅使攪拌摩擦銲接用工具旋轉，一邊從其中一構件之表面側接觸以使之相對移動，而形成具有與工具肩部直徑略相等之銲接線寬度之攪拌銲接之工程；上述切斷工程具有將攪拌摩擦銲接部沿著其銲接線之長度方向分割成二段之切斷工程。
上述製造方法中，所用之攪拌摩擦銲接用工具係可使用在工具前端之肩部具有探針之帶探針工具或不具探針之無探針工具，也可以使用具有能將工作物夾持旋轉之一對旋轉體，及配置於該一對旋轉體之間之攪拌軸之紗筒型工具。
上述製造方法中，由上述複數個構件重疊而成之工作物，也可再進一步以複數個重疊之狀態做為製造構造體之起始材料。
上述配置工程、上述銲接工程及上述切斷工程係可反覆進行，而將構造體之全周外緣部銲接成為一體。
又，本發明之構造體，係將複數個構件重疊而形成之構造體之緣部，利用攪拌摩擦銲接銲接成為一體之構造體，該構造體係由前述構造體之製造方法製成。
又，本發明之構造體，係將複數個構件重疊而成之構造體之緣部，利用攪拌摩擦銲接銲接成為一體之構造體，該構造體之緣部之一部分、複數部分或全部具有攪拌摩擦銲接部外露之切斷面。
再者，本發明之熱交換體，係由複數個構件重疊，於內部形成有媒體流路，且將緣部藉由攪拌摩擦銲接成一體之構造體所構成，該熱交換體之緣部具有由前述製造方法所形成之銲接部。
如上所述，根據本發明，所得之構造體之緣部之銲接部可形成比攪拌摩擦銲接用工具之肩部外徑更狹小之銲接部，因此，能使構造體之周緣部形成狹窄，結果能使構造體整體之外形尺寸縮小而達到小型化。又，在銲接工程中能將相當於至少二個構造體的緣部一次銲接而成，因此可 提高銲接作業的工作效率及節省勞力，於是，構造體的生產性提高，並可節省生產成本。
1,1a‧‧‧熱交換體(構造體)
1b‧‧‧箱型構造體
2,2A‧‧‧基板(第一構件)
3,3A‧‧‧蓋板(第二構件)
4,4 A‧‧‧凹溝部
5‧‧‧緣部
6‧‧‧攪拌摩擦銲接部
7,7A,7B‧‧‧攪拌摩擦銲接用工具
8‧‧‧裁刀
9‧‧‧構件(第三構件)
6a‧‧‧攪拌摩擦銲接部(點銲部)
61‧‧‧銲接部
61a‧‧‧銲接部(點銲部)
61x,61ax‧‧‧切斷面
71,71a‧‧‧肩部(工具肩部)
72‧‧‧探針
73‧‧‧上部旋轉體
74‧‧‧下部旋轉體
75‧‧‧攪拌軸
W,W1,W2‧‧‧工作物
WS‧‧‧工作物群
F‧‧‧對接部
CL‧‧‧切斷位置
第1圖表示實施例1之方法製造之做為熱交換體之構造體之示意圖，圖(A)表示熱交換體之外觀構成之立體圖，圖(B)表示熱交換體分解立體圖。
第2圖表示熱交換體之製造方法之說明圖，圖(A)準備完成複數個工作物之狀態之示意圖，圖(B)表示複數個工作物整齊排列配置以便進行攪拌摩接合銲接之狀態之示意圖，圖(C)表示準備切斷攪拌摩擦銲接部之狀態之示意圖。
第3圖表示熱交換體之方法製造之要部說明圖，圖(A)表示複數個工作物之端部將進行對接之狀態之示意圖，圖(B)表示正在進行攪拌摩擦銲接作業之狀態之示意圖，圖(C)表示攪拌摩擦銲接部正要進行切斷之狀態之示意圖，圖(D)表示攪拌摩擦銲接部已切斷成二段之狀態之示意圖。
第4圖表示另一實施實例之說明圖，工作物使用不必經初期配置工程之具有可分取複數個構造體之一體型基板及一體型蓋板之大片工作物之立體圖。
第5圖表示製造模式之一例，即可取九個工作物之製造模式之工程模式圖。
第6圖表示製造模式之另一例，即可取二個工作物之製造 模式之工程模式圖。
第7圖表示實施例2之方法之說明圖，圖(A)表示對重疊三層之構件所構成之工作物進行攪拌摩擦銲接之狀態之要部示意圖，圖(B)表示對重疊三層之構件，其中中層構件為薄板，上下層構件為厚板所構成之工作物進行攪拌摩擦銲接之狀態之示意圖，圖(C)表示對重疊三層之構件，其中中層構件為薄板且外形尺寸比上、下層構件小所構成之工作物進行攪拌摩擦銲接之狀態之示意圖，圖(D)表示對重疊三層之構件，其中中層構件為薄板且外形尺寸比上、下層構件小所構成之工作物進行攪拌摩擦銲接之狀態之示意圖。
第8圖表示實施例3之方法之說明圖，圖(A)表示切斷工程中之切斷之各例之示意圖，圖(B)表示依不同切斷位置後所得銲接部之寬度不同狀態之示意圖。
第9圖表示實施例4之方法之說明圖，圖(A)表示使用無探針之攪拌摩擦銲接用工具將工作物間之對接部進行攪拌摩擦銲接之狀態之示意圖，圖(B)表示使用無探針之攪拌摩擦銲接用工具對三層一體型工作物進行攪拌摩擦銲接之狀態之示意圖。
第10圖表示實施例4之另一方法，使用紗筒型工具進行攪拌摩擦銲接之狀態之示意圖。
第11圖表示實施例5之方法，利用攪拌摩擦點銲接法進行 點銲之狀態之說明圖，圖(A)表示進行攪拌摩擦點銲接之狀態之立體圖，圖(B)表示正要對已點銲之攪拌摩擦銲接部進行切斷之狀態之立體圖，圖(C)表示施以攪拌摩擦點銲接後經切斷所得構造體一例之立體圖。
第12圖表示實施例6之構造體之剖面立體圖。
第13圖表示實施例6之構造體之製造方法之說明圖，圖(A)表示複數個工作物準備完成狀態之立體圖，圖(B)表示複數個工作物經攪拌摩擦銲接後之狀態之剖面圖。
茲參照附圖就本發明之實施例形態詳細說明如下：
【實施例1】
本實施例在此僅就以熱交換體做為構造體之一例加以說明，唯須知本發明並不限於此例，凡將複數個構件重疊後對其周緣部接合或銲接而成之各種構造體均能適用本發明。
如第1圖所示，熱交換體1係由表面形成有做為冷媒等媒體之流路之凹溝部4之基板2(第一構件)及重疊於基板2之表面之蓋板3(第二構件)之二個構件2、3所構 成(參照第1圖(B))。基板2與蓋板3重疊後之外周緣部5係使用攪拌摩擦銲接予以銲接而形成銲接部61(參照第1圖(A))。
基板2及蓋板3係形成相同尺寸之四角形狀．材料為鋁，但是做為基板2及蓋板3之材料並不限於鋁，凡能藉攪拌摩擦銲接之金屬或樹脂等均可使用，且基板2與蓋板3亦可使用不相同之材料。蓋板3之厚度形成較基板2薄，唯基板2與蓋板3採用相同之板厚亦可行。基板2之表面之凹溝部4可藉球端銑床等機械加工形成。此凹溝部4之斷面形狀並不限制於如圖所示之U字形，如為角形等各種形狀亦可採用。又，凹溝部4之平面形狀在此形成為遍佈基板2之大致全面之曲折形狀，唯不限於此，若形成分歧合流形狀等各種形狀亦可行。基板2及蓋板3之表面為提高耐腐蝕性或強度可施以鍍膜或被覆膜之表面處理。
其次，就熱交換體1之製造方法詳細說明如下：基板2使用表面事先已形成凹溝部4之板體，其製造工程如第2圖及第3圖所示，先準備好將基板2與蓋板3重疊而成之工作物(工件)W複數個(見第2(A)圖、第3(A)圖)，然後將此等複數個工作物W之各個具有同一長度之尚未接合之周邊之緣部5互相對齊相接地平置在一平面上，以形成周邊具有對接部F之工作物群WS之配置工程(第2(B)圖)；及使用攪拌摩擦銲接用工具7， 對著工作物群WS之各個工作物間之對接部F之基板2與蓋板3之重疊部分，一邊使工具旋轉，一邊從蓋板3之表面側接觸並相對移動，以形成具有接合線寬度與攪拌摩擦銲接用工具之肩部外徑略相等之攪拌摩擦銲接部之銲接工程(第3(B)圖、第2(B)圖)；以及將已銲接之工作物群WS沿著攪拌摩擦銲接部6之接合線長度方向切斷成兩半之切斷工程(第3(C)(D)圖、第2(C)(D)圖)；經切斷後所得複數個作物W，其各個切斷之攪拌摩擦銲接部6即形成熱交換體之緣部5之銲接部61。藉由上述配置工程、銲接工程及切斷工程反覆進行以將熱交換體1全周之緣部5銲接，便可製成對應於所準備工作物W之數量之複數個熱交換體1。
根據上述製造方法，所得之熱交換體1之緣部5之銲接部61只有攪拌摩擦銲接用工具7之肩部外徑之約二分之一之寬度。於是，熱交換體1之緣部5之寬度可變成狹窄，熱交換體1整體之尺寸因此可縮小。又，在銲接工程中能一次將至少二個相當於熱交換體1之緣部5銲接，因此，銲接作業有效率且能達成省力化，於是，能提高熱交換體1之生產性並節省生產成本。
上述銲接工程所使用之拌摩擦銲接用工具7具有在工具前端之圓柱形肩部71及自肩部71之中心部向外突出之探針72(見第3(B)圖)，其材質使用較基板2及蓋板3之材 質堅硬者，例如，SKD材料等之合金工具鋼或PCBN等各種材質均適用。此攪拌摩擦銲接用工具7之尺寸通常視壓接側之蓋板3之厚度、材質等而決定能適合攪拌摩擦銲接之尺寸。舉例言之，蓋板3之板厚為3~6mm時，使用工具肩部71之直徑(肩部外徑)12~36mm之程度，探針之直徑4~12mm程度為適。探針72之長度應為能抵達基板2之同蓋板3之厚度相等或較蓋板3之厚度略長之尺寸，例如，「與蓋板3之厚度相等長度」~「比蓋板3之厚度長3mm程度」之長度為適，唯如形成與基板2加上蓋板3之總厚度，即工作物W之厚度相等亦無不可。探針72之外周面最好設有螺旋溝，但也可使用無設螺旋溝之探針72，肩部71之表面形狀可形成平面狀、圓弧狀或呈突出圓錐狀之凸面，呈圓弧狀或圓錐狀凹入之凹面等種種表面形狀。又，肩部71之表面也可使用形成無凹溝之平滑面或有旋渦狀等凹溝之表面。又，做為銲接條件之攪拌摩擦銲接用工具7之旋轉速度及移動速度設定為依據基板2及蓋板3材質，押壓側之蓋板3之板厚等條件以能獲得十分之銲接(接合)強度為要之適性值。舉例言，基板2及蓋板3如採用鋁製品，而蓋板3之度為3~6mm之情形時，攪拌摩銲接用工具7之旋轉數可訴定為每分鐘400~1800旋轉，而移動速度設定為每分鐘100~600mm。
上述切斷工程之切斷方法，可採用旋轉刀片等裁刀8來裁斷(參照第2(C)圖，第3(C)圖)。但並不限於 此種裁刀，也可使用雷射等其他任意之切斷工具來進行切斷。
又，在上述製造工程之初始係使用複數個相當於一個熱交換體1之工作物W組成工作物群WS，但不限於此，例如，若採用如第4圖所示，可取複數個熱交換體1之單一工作物W亦可行。
以下，就本發明製造方法之製造模式之例子說明：
(製造模式例1)
首先，舉使用能取得九個工作物W之製造模式之一例做為製造模式例1詳細說明之：參照第5圖，首先，準備好將基板2與蓋板3重疊而成之九個工作物W之後，將此等工作物W的各緣部5相互對齊相接以配置成3行×3列平置之工作物群WS(見第5(I)圖)。隨之，對此工作物群WS之列a與列b之間，列b與列c之間之縱向二處之直線狀之工作物對接位置，使用攪拌摩擦銲接用工具7進行攪拌摩擦銲接；繼之，對行A與行B之間之橫向二處之直線狀工作物之工作物對接位置，同樣使用攪拌摩擦銲接用工具7進行攪拌摩擦銲接(如第5(II)圖所示)，則在工作物上之縱橫方向之二處分別可形成銲接線寬度與攪拌摩擦銲接用工具7之肩部外徑大略相等之攪拌摩擦銲接部6。
接著，當攪拌摩擦銲接完成之後，利用裁刀(旋轉刀片)8將工作物群之例如，列a與列b之間之攪拌摩擦銲接部6沿著銲線之長度方向，從銲接線之大致中央部分加以裁斷成二等分(見第5(III)圖)。於是，列a與列b之各工作物W之切斷端之緣部5即形成寬度約相等於攪拌摩擦銲接部6之銲接線寬之二分之一，亦即相當於攪拌摩擦銲接用工具7之肩部外徑之約二分之一之狹窄寬度之銲接部61。
再來，將工作物之列a與列c之未接合之緣部5彼此整齊相對呈對接平置狀地配置(見第5(IV)圖)，並藉攪拌摩擦銲接工具7對此列a與與列c間之直線狀之工作物相對接位置施以攪拌摩擦銲接，以形成攪拌摩擦銲接部6(見第5(V)圖)，接著，使用裁刀8對先前已攪拌摩擦銲接之橫向二處之攪拌摩擦銲接部6(見第8((II)圖)中之一處攪拌摩擦銲接部6，例如，行A與行B間之攪拌摩擦銲接部6，沿著銲接線之長度方向從銲接線之大約中央部分裁斷二等分以將工作物群WS裁斷(見第5(IV)圖)。
繼之，將行A與行C之未銲接之緣部5互相整齊對接平置(見第5(V II)圖)後，使用攪拌摩擦銲接用工具7對行A與行C間之直線狀工作物W之對接位置進行攪拌摩擦銲接(見第5(V III)圖)。
之後，將列a與列b之間，列b與列C之間之縱向二處之攪拌摩擦銲接部5，及行B與行C之間、行A與行C之間之橫向二處之攪拌摩擦銲接部6，分別沿著銲接線之大約中央部分裁斷成二等分以將工作物群WS切斷(見第5(IX)圖。
經由上述製造工程，最後可得到全周緣部5各個成為寛度只有攪拌摩擦銲接工具7之肩部外徑之約二分之一之狹窄寛度之銲接部61之九個熱交換體1。
於上述實施例1中，基板2與蓋板3也可以是一整片的各具有相當於九個工作物W之板體。即，如第4圖中以虛線劃分表示，採用具有九個份之工作物W之基板2形成一體之基體之基板2A，與具有九個份工作物W之蓋板3成一體之蓋板3A，互相重疊後，再沿著工作物W之行列之境界線(見第4圖之虛線)進行與第5圖所示者相同之攪拌摩擦銲接及切斷，亦可獲得全周緣部5成為寛度只有攪拌摩擦銲接用工具7之肩部外徑之約二分之一之狹小寛度之銲接部61之九個熱交換體1。
又，基板2A之凹溝部形成工程中係將各個工作物W之凹溝部4沿著行或列之方向成連續相連通。如此，即可將各工作物W之凹溝部4以一次成形，與一般將每個工作物之基板2之凹溝部個別加工之情形相比可有效率的 實施凹溝部之加工。
(製造模式例2)
以下，舉使用二個工作物W(最小數目)之製造模式之一例做為製造式例2說明之：參照第6圖，首先，準備好已將基板2與蓋板3重疊而成之二個工作物W之後，將此二個工作物W的各緣部5相互對齊相接以配置成平置之工作物群WS(見第6(I)圖)。隨之，對此工作物W1與工作物W2之間之直線狀對接位置，使用攪拌摩擦銲接用具7進行攪拌摩擦銲接如第6(II)圖所示)，則在工作物W1與工作物W2間之縱方向處成銲接線寛度與攪拌摩擦銲接用工具7之肩部外徑大略相等之攪拌摩擦銲接部6。
接著，於攪拌摩擦銲接完成之後，利用裁刀(轉旋刀片)8將工作物群WS之攪擦銲接部6沿著銲接線之長度方向，從銲接線之大致中央部分加以裁成二等分(見第6(III)圖)。工作物W1與工作物W2之切斷端之緣部5即成寛度約等於攪拌摩擦銲接部6之銲接線寛之二分之一即相當於攪拌摩擦銲接用工具7之肩部外徑二分之一之狹窄寛度之銲接部61。
然後，將工作物W1及工作物W2改為橫向排列，使未接合之緣部5彼此整齊相對接呈平置狀配置(見第6(IV)圖)，並藉攪拌摩擦銲接用工具7對工作物W之縱向之相 對接位置之基板2與蓋板3之重疊部分施攪拌摩擦銲接，以成攪拌摩擦銲接部6(見第6(V)圖)。銲接之後，接著，使用刀8對已攪拌摩擦銲接之工作物W1與工作物W2間之縱向攪拌察擦銲接部6，沿著銲接線之長度方向從銲接線之大約中央部分裁斷成二等分，以將原接合的工作物群裁斷(見第6(VI)圖)。
繼之，將工作物W1與工作物W2改以橫向排列，使未銲接部5互相整齊對接平置(見第6(VII)圖)後，使用攪拌摩擦銲接用工具7對橫向工作物W對接位置上之基板2與蓋板3之重疊部分進行攪拌摩擦銲接以成攪拌摩擦銲接部6(見第6(VIII)圖)。攪拌摩擦銲接之後，將工作物W1與工作物W2之間之縱向一處拌摩擦銲部6，沿著銲接線之大中央部分裁斷成二等分，以將原接合的工作物群WS裁斷(第6(IX)圖)。
接下來，將工作物W1與工作物W2改以縱向排列，使未銲接之緣部5互相對齊呈相接平配置(見第6(X)圖)，並藉攪拌摩擦銲接用工具7對工作物W之橫向之相對接位置之基板2與蓋板3之重疊部分進行攪拌摩擦銲接，以形成攪拌摩擦銲接部6(見第6(XI)圖)。銲接之後，接著使用裁刀8對已銲接之工作物W1與工作物W2間之橫向攪拌摩擦銲接部6，沿著銲接線之長度方向從銲接線之大略中央部分裁斷成二等分，以將接合之工作物群 WS裁斷(見第6(XII)圖)。
經由上述製造工程，最後可得全周緣部5各個形成寛度只有攪拌摩擦銲接用工具7之肩部外徑之約二分之一之狹窄寛度之銲接部61之二個熱交換體1。
又，本發明並無必要如同上述實施例一般需將工作物W之所有周邊銲接，視銲接(接合)對象之物或構造體之用途或目的而可將任意邊銲接。
【實施例2】
本製造方法中，重疊之構件數量可為二個以上之複數個，例如，如第7(A)圖所示，將三個構件2、3、9重疊之工作物W施以攪拌摩擦銲接。在此情況下，對重疊之構件2、3、9能實施攪拌摩擦銲接之攪拌摩擦銲接用工具皆可使用，例如，具探針72之攪拌摩擦銲接用工具，此種工具之探针72可使用可比從所有構件2、3、9之疊層總厚度減去配置在一端面(即工具壓接側之相反端面)之構件2之厚度後之厚度相等或較長，但小於全部構件2、3、9之疊層總厚度之探針。
複數個構件，可以是其中一個或全部使用薄板，也可採用各個構件中之一個或全部厚度不同之組合，例如，採用如第7(B)圖所示，由三個構件2、3、9重疊而成之工 作物W中，中層之構件9係使用薄板形成之組合；又，二個構件中，其上、下二層如為薄板之組合亦可。
又，複數之構件，使用其中之一個或全部構件為各種不同大小之組合亦可行。例如，如第7(B)圖所示，由三個構件2、3、9重疊而成之工作物W中，其中層之構件9之尺寸比其他二層構件2、3之寛度狹小。
又，如第7(C)圖所示，中層之構件之外形較其他二構件2、3小，而不與探針72相接之形態。在此情況下，上、下層構件2、3係留下相當於中層構件9之厚度之空隙而藉由攪拌銲接用工具7進行攪拌摩銲接。
又，如第7(D)圖所示，採用上、下層構件2、3皆具有凸部21、31，而當使凸部21、31能接合地將上、下層構件2、3相重疊時，由凸部21、31所形成之在空隙部91之厚度方向之高度與中層構件9之厚度大約相同之構成，亦可行。在此情形下1，中層構件9恰可成配置在空隙部91由上、下層構件2、3夾持之狀態。又，中層構件9如使用例如耐熱性低之半導體等之薄片材料時，可將冷却裝置92貼附在一方之構件2，藉以抑制熱影響來保護中層構件9。
複數個構件可以全部採用同一材料製成，也可以採用 各構件中數個或全部採用不同材料之組合，例如數個構件可採用如鋁製構件與鐵製構件之組合之不同金屬材料之組合，或不同之如樹脂材料之組合等，也可使用同一材料之異體(不同材質)之組合。
又，複數個構件在全部採用相同材料之情形下，可使用各構件中之一個或全部為不同規格、型號之材料之組合，例如，複數個構件全部使用鋁製品時，各構件中之一個或全部為規格、型號不同之鋁材之組合。
【實施例3】
本製造方法中，切斷工程之切斷位置可設定在攪拌摩擦銲接之任意位置。又，對即使是經配置工程配置後之工作物間之相對接部藉由銲接工程施以銲接所形成之攪拌摩擦銲接部，因工作物間之相對接部全部或者接近背面之大約全部會被攪拌摩擦銲接到，故不僅是把對接部位置做為切斷位置，即使將偏離對接位置之任意位置做為切斷位置，也無不可。當然，對不必進行配置工程之可取複數工作物之一體構件(即無對接部)而言，也可將攪拌摩擦銲接部之任意位置做為切斷位置。
在此，所指之切斷位置，可選擇例如，第8(A)圖所示之在攪拌摩擦銲接部6之偏左位置a1、中央位置a2、偏右位置a3中任一位置。藉此，可將構造體之緣部之銲接部 61之寛度如第8(B)圖所示，視必要依切斷位置a1、a2、a3之選擇加以調整。
【實施例4】
本製造方法中，銲接工程所使用之攪拌摩擦銲接用工具可使用種種型式之工具。不限於使用，例如，在工具前端之肩部具有探針之附探針銲接工具，也可使用如第9(A)(B)圖所示之在肩部71a不具備探針之無探針銲接工具7A。無探針銲接工具7A只要是能夠將重量之複數個構件2、3、9進行攪拌摩擦銲接之工具，則例如，肩部表面形成平滑面，或肩部表面形成有溝等之各種工具圴可適用。又，即使使用無探針工具7A之情形時，也不限於如第9(A)圖所示，用以對由配置工程配置之二個工作物W、W間之對接部F進行攪拌摩擦銲接，也可如第9(B)圖所示，用以對不必經配置工程便能取多數個構造體之一體型構件之工作物(無對接部)進行攪拌摩擦銲接。又，即使使用無探針工具7A時，也不限於對如第9(A)(B)圖所示，用以對重疊三個構件2、3、9所形成之工作物W進行攪拌摩擦銲接，對二個以上之多數個構件重疊而成之工作物之攪拌摩擦銲接同樣可行。
又，如第10圖所示，攪拌摩擦銲接用工具也可使用具有能夾持由複數個構件2、3、9重疊而形成之工作物W之一對旋轉體(上部旋轉體73、下部旋轉體74)，及配設於 此對旋轉體73、74之間之攪拌軸75所構成之紗筒型銲接工具7B。又10圖所示之紗筒型銲接工具7B，其攪拌軸75形成有螺旋溝，如使用無形成螺旋溝之攪拌軸亦無不可。又，攪拌軸75也可以是與下部旋轉體74或上部旋轉體75一體形成，若為個別形成，而使上部旋轉體73與下部旋轉體75之旋轉方向互為相反之構成，亦可使用。
【實施例5】
本製造方法中，銲接工程之攪拌摩擦銲接法可使用各種銲接法。即，以銲接法而言，並不限於使攪拌摩擦摩擦銲接用工具相對移動以實施線銲接之方法，也可以使用不使攪拌摩擦銲接用工具相對移動之點銲接之方法，又，使用銲接與點銲接組合之方法等，亦無不可。舉例言，欲行點銲接時，如第11(A)圖所示，對著代表構造體之緣部位置之虛線L上相隔一定間隔之各位置(第11(A)圖中之「X」記號之位置等)，使構件摩擦銲接用工具7一邊旋轉，一邊下降，從上面側之構件3表面上方降至與表面接觸，而將重疊之複數個構件2、3藉攪拌摩擦點銲接法銲接在一起。又，切斷工程時，則如第11(B)圖所示，使用裁刀8等裁切裝置沿著含有已點銲接之攪拌摩擦銲接部6a之預定切斷位置CL進行切斷。
經如前述之點銲接及切斷後之構造體1a，如第11(C)圖所示，即形成外周各緣部5具有以任意間隔進行攪拌摩 擦點銲接所得之銲接部61a之構造體。依此點銲接所得之構造體1a，各銲接部61a乃形成較攪拌摩擦銲接用工具7之肩部外徑小之狹小寬度。
另一方面，經攪拌摩擦銲接之線銲接後經切斷加工所得之構造體1a(也含工作物W)之緣部5之斷面如第1(A)圖所示，會在構造體1之緣部5露出受到熱影響之攪拌摩擦銲接部61之切斷面61x及其他部位之切斷部分5x沿著長度方向平行延伸。但是，工具7之探針長度如與工作物W之厚度大略相等時，則只會露出受到熱影響之攪拌摩擦銲接部61切斷面61x。
【實施例6】
第12圖表示依實施例6所形成箱型構造體1b之斷面圖，此構造體1b係在容器2的上方之開放部分蓋上蓋板3之後，將外周四邊之緣部5藉攪拌摩擦銲接以形成銲接部61。
如第12圖所示，實施例6中之構造體1b係由上方開放之容器2(第一構件)及重疊在此容器2之開放部分之蓋板3(第二構件)構成，並沿著此等容器2與蓋板3重疊後之容器2側壁之上端面之緣部5進行攪拌摩擦銲接及切斷工程之後，於接合部形成銲接部61。此箱型構造體1b之製造方法，可以如第13(A)(B)圖所示，先準備好將容 器2與蓋板3重疊之工作物W複數個之後，再將此等複數個工作物W依第5圖或第6圖等之實施例所說明之要領，經配置、攪拌摩擦銲接及切斷工程等加工後，即可製得複數個箱形構造體1b。如此，本發明對做為構造體之構成構件，即使是外周由側壁圍繞而成之容器狀之構件，亦能適用。又本實施例6中，構造體1b之四邊所有緣部5皆形成由攪拌摩擦銲接及切斷後之銲接部61，如僅對三邊銲接等將任意之邊銲接亦可行，又，各邊也非一定要全長銲接，僅施以局部銲接，亦無不可。
又，本發明並不限於上述各施實例，在無違本發明之要旨之範圍內尚可作種種變更，自不待言。
舉例言之，在上述製造方法中，也可將複數個構件重疊而成之工作物再進一步以複數層堆疊(積層)之狀態做為起始材料。在此情形下，上下工作物間因會被攪拌摩擦銲接之故，最後，當然需將各緣部之銲接部切斷，以使上下之工作物分離。
製造模式也不限於上述之製造模式例1、2(第5圖、第6圖)，可採用將配置工程、銲接工程及切斷工程做種種組合之各種模式。
本發明並不限於上述熱交換體，如通訊末端裝置、顯 示裝置、積層型電池等各種各樣之裝置、機器等中有一部分、複數部分或全部之緣部經銲接之各種構造體，皆可應用。

Claims (8)

  1. 一種構造體之製造方法，係利用攪拌摩擦銲接將複數個構件重疊而成之構造體之緣部接合成一體之方法；該製造方法包括：利用攪拌摩擦銲接用工具對由複數個構件重疊而成之工作物之重疊部分，一邊旋轉，一邊從其中之一構件之表面側觸接，以形成與肩部外徑大略相等之寬度之攪拌摩擦銲接部之銲接工程；及將上述攪拌摩擦銲接部進行切斷之切斷工程；而切斷後所得二個以上之工作物之各個切斷攪拌摩擦銲接部則成構造體之緣之銲接部；且，在上述銲接工程之前，將複數個構件重疊而成之工作物之各個未銲接之緣部在同一平面互相對接配置而形成的對接部之配置工程；上述銲接工程係利用攪拌摩擦銲接用工具對由上述配置工程所形成對接部，一邊旋轉，一邊從其中之一構件之表面側觸接，以形成與肩部外徑大略相等之寬度之攪拌摩擦銲接部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之構造體之製造方法，其中該銲接工程具有一邊驅使攪拌摩擦銲接用工具旋轉，一從其中一構件之表面側接觸以使之相對移動，而形成具有與工具肩部直徑略相等之銲接線寬度之攪拌銲接之工程； 上述切斷工程具有將攪拌摩擦銲接部沿著其銲接線之長度方向分割成二段之切斷工程。
  3. 如申請專利範圍第1或第2項所述之構造體之製造方法，其中該攪拌摩擦銲接用工具係使用在工具前端之肩部具有探針之帶探針工具或不具探針之無探針工具。
  4. 如申請專利範圍第1或第2項所述之構造體之製造方法，其中該攪拌摩擦銲接用工具係使用具有能將工作物夾持旋轉之旋轉體，及配置於該一對旋轉體之間之攪拌軸之紗筒型工具。
  5. 如申請專利範圍第1或第2項所述之構造體之製造方法，其中由上述複數個構件重疊而形成之工作物，再進一步以複數個重疊之狀態做為製造構造體之起始材料。
  6. 如申請專利範圍第1或第2項所述之構造體之製造方法，其中上述配置工程，上述銲接工程及上述切斷工程係可反覆進行，而將構造體之全周外緣部銲接成為一體。
  7. 一種構造體，係將複數個構件重疊而形成之構造體之緣部，利用攪拌摩擦銲接銲接成為一體之構造體，該構造體係由申請專利範圍第1~6項中任一項所述構造體之製造方法製成。
  8. 一種熱交換體，係由複數個構件重疊，於內部形成有媒體流路，且將緣部藉由攪拌摩擦銲接成一體之構造體所構成，該熱交換體之緣部具有由申請專利範圍第1~6項中任一項所述製造方法所形成之銲接部。
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