WO2018003449A1 - 伝熱板の製造方法 - Google Patents

伝熱板の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2018003449A1
WO2018003449A1 PCT/JP2017/021291 JP2017021291W WO2018003449A1 WO 2018003449 A1 WO2018003449 A1 WO 2018003449A1 JP 2017021291 W JP2017021291 W JP 2017021291W WO 2018003449 A1 WO2018003449 A1 WO 2018003449A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
auxiliary member
base member
lid
plate
friction
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/021291
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
堀 久司
伸城 瀬尾
Original Assignee
日本軽金属株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本軽金属株式会社 filed Critical 日本軽金属株式会社
Priority to JP2018525006A priority Critical patent/JP6617834B2/ja
Priority to CN201780005872.9A priority patent/CN108472763B/zh
Publication of WO2018003449A1 publication Critical patent/WO2018003449A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a heat transfer plate.
  • Patent Document 1 describes a method for manufacturing a heat transfer plate in which a fluid is circulated through a flow path formed inside a base member to perform heat exchange or the like.
  • the base member is formed with a lid groove opened on the surface and a concave groove formed on the bottom surface of the lid groove.
  • a lid plate is inserted into the lid groove, and friction stir welding is performed on the abutting portion between the side surface of the lid groove and the side surface of the lid plate.
  • the stirring pin is inserted deeply into the butting portion while only the stirring pin is in contact with the base member and the cover plate.
  • the watertightness and airtightness of the heat transfer plate can be improved by inserting the stirring pin to a deep position of the butt portion.
  • an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a heat transfer plate that can prevent metal shortage at a joint.
  • a first invention for solving the above-described problem is a method for manufacturing a heat transfer plate, in which a lid plate is inserted into a lid groove that is open on the surface of the base member and has a concave groove formed on the bottom surface. And placing the auxiliary member so as to make surface contact with the surface of the base member or the cover plate, and inserting the stirring pin of the rotating tool while rotating the stirring pin from the surface side of the auxiliary member. In a state where the base member, the lid plate, and the auxiliary member are in contact with each other, the base member, the base member, And a friction stirring step for joining the cover plate and the auxiliary member.
  • the method for manufacturing a heat transfer plate in the first invention shortage of metal in the joint portion can be prevented by simultaneously performing friction stir welding on the auxiliary member in addition to the base member and the lid plate. Thereby, it can prevent that a dent is made on the surface of a base member and a cover board, and can improve the watertightness and airtightness of a heat exchanger plate.
  • the friction stir step it is preferable to set the joining conditions so that burrs generated in the friction stir welding are formed on the auxiliary member. According to this manufacturing method, the operation
  • a second invention for solving the above-mentioned problem is a method for manufacturing a heat transfer plate, which is a closing step of inserting a cover plate into a cover groove that is open on the surface of the base member and has a concave groove formed on the bottom surface. And placing the auxiliary member so as to be in surface contact with the surface of the base member and the cover plate, and inserting the stirring pin of the rotating tool while rotating the stirring pin from the surface side of the auxiliary member. In a state where the base member, the lid plate, and the auxiliary member are in contact with each other, the base member, the base member, And a friction stirring step for joining the cover plate and the auxiliary member.
  • the auxiliary member is also subjected to friction stir welding at the same time, thereby preventing metal shortage at the joint.
  • the auxiliary member is also subjected to friction stir welding at the same time, thereby preventing metal shortage at the joint.
  • the auxiliary members are arranged on both sides of the butting portion, it is possible to more reliably prevent the metal shortage at the joint portion.
  • the auxiliary member is arranged on one of the base member and the cover plate, and is arranged so as to slightly protrude on the other side across the butting portion.
  • the joining conditions are preferably set so that burrs generated in the friction stir welding are formed on either one of the base member and the lid plate.
  • the work of removing burrs can be performed more easily.
  • the auxiliary member is slightly protruded on the other side across the butting portion, it is possible to more reliably prevent metal shortage at the joint portion.
  • a third invention for solving the above-described problem is a method for manufacturing a heat transfer plate, in which a heat medium pipe is inserted into a concave groove formed in a bottom surface of a lid groove opened on a surface of a base member.
  • the auxiliary member is also subjected to friction stir welding at the same time, thereby preventing metal shortage at the joint. Thereby, it can prevent that a dent is made on the surface of a base member and a cover board, and can improve the watertightness and airtightness of a heat exchanger plate.
  • the friction stir step it is preferable to set the joining conditions so that burrs generated in the friction stir welding are formed on the auxiliary member. According to this manufacturing method, the operation
  • a fourth invention for solving the above-described problem is a method for manufacturing a heat transfer plate, in which a heat medium pipe is inserted into a concave groove formed in a bottom surface of a lid groove that opens on a surface of a base member.
  • the auxiliary member in addition to the base member and the cover plate, the auxiliary member is also subjected to friction stir welding at the same time, thereby preventing metal shortage at the joint. Thereby, it can prevent that a dent is made on the surface of a base member and a cover board, and can improve the watertightness and airtightness of a heat exchanger plate.
  • the auxiliary member is arranged on one of the base member and the cover plate, and is arranged so as to slightly protrude on the other side across the butting portion.
  • the joining conditions are preferably set so that burrs generated in the friction stir welding are formed on either one of the base member and the lid plate.
  • the work of removing burrs can be performed more easily.
  • the auxiliary member is slightly protruded on the other side across the butting portion, it is possible to more reliably prevent metal shortage at the joint portion.
  • a fifth invention for solving the above-described problem is a method for manufacturing a heat transfer plate, wherein a cover plate is overlaid on the surface of the base member so as to cover a concave groove or a recess opened on the surface of the base member.
  • a closing step an arranging step of arranging an auxiliary member so as to be in surface contact with the surface of the lid plate, and inserting the stirring pin of the rotary tool from the surface side of the auxiliary member while rotating, and only the stirring pin is inserted into the base Friction that joins the base member, the lid plate, and the auxiliary member by relatively moving the rotary tool in a state of being in contact with the member, the lid plate, and the auxiliary member, or the lid plate and the auxiliary member.
  • a stirring step is a method for manufacturing a heat transfer plate, wherein a cover plate is overlaid on the surface of the base member so as to cover a concave groove or a recess opened on the surface of the base member.
  • the auxiliary member is also friction stir welded at the same time, thereby preventing metal shortage at the joint.
  • the auxiliary member can prevent that a dent is made on the surface of a base member and a cover board, and can improve the watertightness and airtightness of a heat exchanger plate.
  • the burr can be removed together with the auxiliary member, so that the operation of removing the burr becomes easy.
  • the stirring pin when the stirring pin is inserted into the central portion of the auxiliary member, the stirring pin can be easily inserted into the auxiliary member, and the lack of metal at the joint is more reliably ensured. Can be prevented.
  • the rotation center axis of the rotary tool and the reference line overlap each other. It is preferable to set the joining conditions so that the stirrer pin is relatively moved and the burrs generated in the friction stir welding are formed in the auxiliary member. If it does in this way, the operation
  • the auxiliary tool is applied only to one side of the rotating tool.
  • the rotation center axis of the rotary tool is shifted slightly to the center side of the auxiliary member with respect to the reference line, the agitating pin is relatively moved, and the remaining auxiliary member is It is preferable to set the joining conditions so that.
  • the work of removing burrs can be performed more easily.
  • the metal shortage of a junction part can be prevented more reliably by shifting the rotation center axis of the rotary tool to the center side slightly from the end face of the auxiliary member.
  • a cover board is piled up on the surface of the said base member so that the ditch
  • a closing step an arrangement step in which the base member and the cover plate are turned over, and an auxiliary member is disposed so as to be in surface contact with the back surface of the base member; and the back surface of the auxiliary member while rotating the stirring pin of the rotary tool Inserting from the side, the rotating tool is relatively moved in a state where only the stirring pin is in contact with the base member, the lid plate and the auxiliary member, or the base member and the auxiliary member, and the base
  • the auxiliary member in addition to the base member and the cover plate, or the base member, the auxiliary member is also friction stir welded at the same time, thereby preventing metal shortage at the joint.
  • the watertightness and airtightness of a heat exchanger plate can be improved.
  • the plasticized region is not exposed on the surface of the lid plate, the appearance of the heat transfer plate can be improved.
  • the burr in the case of including a removing step of removing the auxiliary member on which the burr is formed from the base member, the burr can be removed together with the auxiliary member, so that the operation of removing the burr becomes easy.
  • the stirring pin when the stirring pin is inserted into the central portion of the auxiliary member, the stirring pin can be easily inserted into the auxiliary member, and the lack of metal at the joint is more reliably ensured. Can be prevented.
  • the rotation center axis of the rotary tool and the reference line overlap each other. It is preferable to set the joining conditions so that the stirrer pin is relatively moved and the burrs generated in the friction stir welding are formed in the auxiliary member. If it does in this way, the operation
  • the auxiliary tool is applied only to one side of the rotating tool.
  • the rotation center axis of the rotary tool is shifted slightly to the center side of the auxiliary member with respect to the reference line, the agitating pin is relatively moved, and the remaining auxiliary member is It is preferable to set the joining conditions so that.
  • the work of removing burrs can be performed more easily.
  • the metal shortage of a junction part can be prevented more reliably by shifting the rotation center axis of the rotary tool to the center side slightly from the end face of the auxiliary member.
  • a heat transfer plate According to the method for manufacturing a heat transfer plate according to the present invention, it is possible to prevent a metal shortage at the joint portion and to form a heat transfer plate excellent in water tightness and air tightness.
  • the heat transfer plate 1 includes a base member 2 and a cover plate 3 as shown in FIG.
  • the base member 2 and the cover plate 3 are integrated by friction stir welding.
  • the base member 2 is a metal member that has a rectangular parallelepiped shape.
  • the base member 2 is made of a metal capable of friction stirring such as aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, titanium, titanium alloy, magnesium, magnesium alloy, and the like.
  • a concave groove 12 and a lid groove 13 are formed on the surface 2 a of the base member 2.
  • the lid groove 13 is a linear groove having a rectangular shape in a side sectional view, and extends from the near side to the far side in FIG.
  • the lid groove 13 includes a bottom surface 13a and a side surface 13b that rises from the bottom surface 13a.
  • the concave groove 12 is a linear groove formed on the bottom surface 13 a of the lid groove 13, and extends along the lid groove 13.
  • the concave groove 12 is a groove serving as a flow path for circulating a fluid. Heat can be exchanged by circulating a fluid through the concave groove 12.
  • the bottom surface of the concave groove 12 is curved in an arc shape so as to protrude downward.
  • the lid plate 3 is a planar plate-shaped member.
  • the lid plate 3 may be appropriately selected from metals that can be frictionally stirred.
  • the lid plate 3 is formed of the same material as the base member 2.
  • the plate thickness dimension of the lid plate 3 is the same as the height dimension of the side surface 13 b of the lid groove 13.
  • the lid plate 3 is shaped to be inserted into the lid groove 13 with almost no gap.
  • a butted portion J1 between the side surface 13b of the lid groove 13 and the side surface 3c of the lid plate 3 is formed.
  • the abutting portion J1 is formed on both sides of the lid plate 3.
  • the butt portion J1 is joined by friction stir welding, and a plasticized region W1 is formed along the butt portion J1 (see FIG. 3).
  • the closing step is a step of inserting the lid plate 3 into the lid groove 13 as shown in FIG.
  • the side surface 3 c of the lid plate 3 and the side surface 13 b of the lid groove 13 are abutted while overlapping the back surface 3 b of the lid plate 3 with the bottom surface 13 a of the lid groove 13.
  • matching part J1 is formed in the both sides of the cover board 3.
  • FIG. The surface 3a of the cover plate 3 and the surface 2a of the base member 2 are flush with each other.
  • the arranging step is a step of arranging the back surface 4 b of the auxiliary member 4 so as to overlap the front surface 2 a of the base member 2. That is, in the arrangement step, the auxiliary member 4 is arranged only on the base member 2.
  • the auxiliary member 4 is a plate-like member having the same planar shape as the lid plate 3.
  • the auxiliary member 4 is not particularly limited as long as it is a metal capable of friction stirring, but in the first embodiment, the auxiliary member 4 is made of the same material as the base member 2 and the cover plate 3.
  • board thickness of the auxiliary member 4 is suitably set so that the plasticization area
  • the auxiliary member 4 is arranged so that the end surface 4c of the auxiliary member 4 and the butting portion J1 overlap each other.
  • the size of the auxiliary member 4 may be such that the auxiliary member 4 is disposed at least along the butted portion J1 (see FIG. 3).
  • the size of the auxiliary member 4 is such that the plasticized region W1 (see FIG. 5) after the friction stirring step does not run out of metal and the auxiliary member 4 does not remain on the surface 3a of the lid plate 3 after the friction stirring step. It is preferable to set the degree.
  • the friction stirring step is a step of joining the butt portion J1 by friction stirring using the welding rotary tool F.
  • the joining rotary tool F includes a connecting portion F1 and a stirring pin F2.
  • the joining rotary tool F corresponds to a “rotary tool” in the claims.
  • the joining rotary tool F is made of, for example, tool steel.
  • the connecting part F1 is a part connected to a rotating shaft (not shown) of the friction stirrer.
  • the connecting portion F1 has a cylindrical shape.
  • the stirring pin F2 hangs down from the connecting portion F1 and is coaxial with the connecting portion F1.
  • the stirring pin F2 is tapered as it is separated from the connecting portion F1.
  • the length of the stirring pin F ⁇ b> 2 is larger than the thickness of the auxiliary member 4 and the cover plate 3.
  • a spiral groove is formed on the outer peripheral surface of the stirring pin F2.
  • the spiral groove in order to rotate the joining rotary tool F to the right, the spiral groove is formed counterclockwise as it goes from the proximal end to the distal end. In other words, the spiral groove is formed counterclockwise as viewed from above when the spiral groove is traced from the proximal end to the distal end.
  • the spiral groove when rotating the rotation tool F for joining counterclockwise, it is preferable to form a spiral groove clockwise as it goes to the front-end
  • the spiral groove in this case is formed clockwise when viewed from above when the spiral groove is traced from the proximal end to the distal end.
  • the rotating tool F for joining may be attached to a friction stirrer such as a machining center, but may be attached to an arm robot having a rotating means such as a spindle unit at the tip, for example.
  • the traveling direction of the joining rotary tool F is set so that the auxiliary member 4 is positioned on the right side in the traveling direction of the joining rotary tool F. That is, in the right abutting portion J1 in FIG. 2, the welding rotary tool F is relatively moved from the near side to the far side in FIG. Further, in FIG. 2, the joining rotary tool F is relatively moved from the back side to the near side in FIG.
  • the left and right abutting portions J1 are friction stir welded by reciprocally moving one joining rotary tool F between the near side and the far side in FIG. At this time, since it is not necessary to reverse the rotation direction of the joining rotary tool F, work efficiency can be improved.
  • the rotation direction and the traveling direction of the joining rotary tool F are not limited to those described above, and may be set as appropriate.
  • the joining rotary tool F may be rotated counterclockwise while the auxiliary member 4 is disposed on the right side in the traveling direction of the joining rotary tool F.
  • the joining rotary tool F may be rotated to the left or right while the auxiliary member 4 is disposed on the left side in the traveling direction of the joining rotary tool F.
  • the conditions such as the rotation direction of the joining rotary tool F and the preferred positional relationship of the auxiliary member 4 will be described later.
  • the insertion depth of the stirring pin F2 may be set as appropriate, but in the first embodiment, the stirring pin F2 is set so as to reach the bottom surface 13a of the lid groove 13 as shown in FIG. Thereby, the overlapping portion of the bottom surface 13a of the cover groove 13 and the back surface 3b of the cover plate 3 is also joined.
  • the metal member to be joined and the connecting portion F1 are moved relative to each other while being separated from each other. In other words, the friction stir welding is performed with the base end portion of the stirring pin F2 exposed.
  • a plasticized region W1 is formed in the movement locus of the welding rotary tool F by hardening of the friction-stirred metal (see FIG. 3).
  • burrs V are formed at the end of the auxiliary member 4 as shown in FIG.
  • the removal step is a step of removing the auxiliary member 4 from the base member 2 as shown in FIG.
  • the auxiliary member 4 is bent away from the base member 2 by, for example, manual work and removed from the base member 2. Thereby, the base member 2 and the cover plate 3 are joined.
  • the base member 2 and the lid plate 3 are joined together as shown in FIG. 4, and in addition to the base member 2 and the lid plate 3.
  • the auxiliary member 4 is also subjected to friction stir welding at the same time, so that a metal shortage at the joint (plasticized region W1) can be prevented.
  • the manufacturing method of the heat exchanger plate 1 which concerns on 1st embodiment, while the surface 2a of the base member 2 and the surface 3a of the cover plate 3 can prevent the hollow by the metal shortage of a junction part being made.
  • the water tightness and air tightness of the heat transfer plate 1 can be improved.
  • the burrs V are formed on the auxiliary member 4 by the friction stirring process, but the burrs V can be removed together with the auxiliary member 4 in the removing process. Thereby, the operation
  • the auxiliary member 4 may use a removing device or the like, in the first embodiment, the auxiliary member 4 can be easily removed manually.
  • the auxiliary member 4 is brought into contact with the shoulder portion and the auxiliary member 4. It will be blown out and the metal shortage at the joint cannot be compensated.
  • the frictional stirring is performed while only the stirring pin F ⁇ b> 2 of the rotating tool F for joining is brought into contact with the base member 2, the cover plate 3, and the auxiliary member 4. Can compensate for the lack of metal in the joint without being blown to the outside.
  • the load which acts on a friction stirrer can be reduced compared with the case where a shoulder part is made to contact.
  • the flow side (retreating ⁇ ⁇ side: the side on which the moving speed of the rotating tool is subtracted from the tangential speed on the outer periphery of the rotating tool) is the base member 2 side (as shown in FIG.
  • the moving direction and the rotating direction of the welding rotary tool F are set so as to be on the left side of the reference line X at the welding center.
  • the rotation direction and the traveling direction of the joining rotary tool F are not limited to those described above, and may be set as appropriate.
  • the shear side (advancing side: the side where the moving speed of the rotating tool is added to the tangential speed on the outer periphery of the rotating tool) is more plastic flow than the flow side. Since the temperature of the material is likely to rise, many burrs V tend to be generated on the shear side outside the plasticized region W1.
  • the rotational speed of the rotating tool F for joining is high, the temperature of the plastic fluidized material increases on the shear side, but there are more burrs V on the flow side outside the plasticizing region W1 due to the higher rotational speed. Tend to occur.
  • the rotational speed of the joining rotary tool F since the rotational speed of the joining rotary tool F is set high, as shown in FIG. 4, many burrs V tend to be generated on the flow side outside the plasticized region W1. That is, the burrs V can be concentrated on the auxiliary member 4 side. Moreover, the moving speed (feeding speed) of the joining rotary tool F can be increased by setting the rotational speed of the joining rotary tool F faster. Thereby, a joining cycle can be shortened.
  • the side in the traveling direction of the welding rotary tool F on which the burr V is generated varies depending on the joining conditions.
  • the joining conditions include the rotational speed, rotational direction, moving direction, moving speed (feeding speed) of the rotating tool F for joining, the inclination angle (taper angle) of the stirring pin F2, the base member 2, the cover plate 3, and the auxiliary member 4.
  • the material, the thickness of the auxiliary member 4 and the like and the combination of these elements It is preferable to set the side where a large amount of burrs V are generated to be on the auxiliary member 4 side with respect to the reference line X at the center of bonding, depending on the bonding conditions, because it is possible to easily remove the burrs.
  • the arrangement process in the modification of the first embodiment is a process of bringing the front surface 3a of the cover plate 3 and the back surface 4b of the auxiliary member 4 into surface contact as shown in FIG.
  • two auxiliary members 4 are arranged along the left and right abutting portions J1.
  • the auxiliary member 4 is arrange
  • the spiral groove of the stirring pin F2 is formed clockwise as it goes from the proximal end to the distal end in order to rotate the welding rotary tool F counterclockwise. Has been.
  • the rotating tool for welding F since the rotating tool for welding F is rotated at a high speed, more burrs V tend to be generated on the flow side than on the shear side. That is, the burrs V can be concentrated on the auxiliary member 4 side. Thereby, the burr
  • the stirring pin F2 reaches the bottom surface 13a of the lid groove 13, but the stirring pin F2 prevents the stirring pin F2 from reaching the bottom surface 13a of the lid groove 13.
  • the insertion depth may be set.
  • the manufacturing method of the heat exchanger plate 1 which concerns on 2nd embodiment of this invention is demonstrated.
  • the manufacturing method of the heat transfer plate 1 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the auxiliary member 4 is disposed so as to be in contact with both the base member 2 and the cover plate 3 as shown in FIG. To do.
  • the manufacturing method of the heat transfer plate 1 according to the second embodiment will be described with a focus on portions that are different from the first embodiment.
  • the manufacturing method of the heat transfer plate 1 according to the second embodiment includes a closing process, an arranging process, a friction stirring process, and a removing process. Since the closing process of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the disposing step in the second embodiment is a step of bringing both the surface 2 a of the base member 2 and the surface 3 a of the cover plate 3 into surface contact with the back surface 4 b of the auxiliary member 4.
  • the two auxiliary members 4 are arranged so as to overlap the left and right butting portions J1, respectively.
  • the auxiliary member 4 is arranged so that the butting portion J1 overlaps the central portion of the auxiliary member 4.
  • the friction stirring step in the second embodiment is a step of joining the abutting portion J ⁇ b> 1 between the base member 2 and the lid plate 3 by friction stirring using the welding rotary tool F.
  • the spiral groove of the stirring pin F2 is formed counterclockwise as it goes from the proximal end to the distal end.
  • the stirring pin F ⁇ b> 2 rotated to the right is inserted from the surface 4 a of the auxiliary member 4.
  • the agitation pin F ⁇ b> 2 is inserted into the central portion of the auxiliary member 4 in the width direction.
  • the insertion depth of the stirring pin F2 is set so as to reach the abutting portion J1.
  • only the stirring pin F2 rotated to the right is inserted into the abutting portion J1, and the bonded metal member and the connecting portion F1 are moved while being separated from each other.
  • the joining rotary tool F is relatively moved along the abutting portion J ⁇ b> 1.
  • the butt portion J1 is friction stir welded.
  • the advancing direction of the rotating tool F for joining of 2nd embodiment is the same as 1st embodiment.
  • the bonding rotary tool F is rotated at a high speed, more burrs V tend to be generated on the flow side than on the shear side.
  • the removal step in the second embodiment is a step of removing the auxiliary member 4 from the base member 2 and the cover plate 3.
  • the auxiliary member 4 is bent from the base member 2 and the lid plate 3 by manual work and removed from the lid plate 3 by manual operation, as in the removing step of the first embodiment.
  • the auxiliary member 4 is also joined by friction stir welding at the same time. It is possible to prevent a shortage of metal in the part. Thereby, while being able to prevent the surface 2a of the base member 2 and the surface 3a of the cover plate 3 from being depressed, the water-tightness and airtightness of the heat transfer plate 1 can be improved.
  • the stirring pin F2 can be easily inserted into the central portion of the auxiliary member 4, and the auxiliary member 4 is disposed on both sides of the abutting portion J1, thereby reducing the metal shortage of the joint portion. This can be prevented more reliably.
  • the burrs V are formed on the auxiliary member 4 by the friction stirring process, but the burrs V can be removed together with the auxiliary member 4 in the removing process. Thereby, the operation
  • the auxiliary member 4 is disposed on the base member 2, and is disposed so as to slightly protrude toward the lid plate 3 with the butting portion J ⁇ b> 1 interposed therebetween. Yes. That is, the contact ratio between the base member 2 and the cover plate 3 with respect to the auxiliary member 4 is changed while the auxiliary member 4 is disposed on both the base member 2 and the cover plate 3.
  • the auxiliary member 4 is arranged so as to slightly protrude toward the lid plate 3 with respect to the abutting portion J1.
  • the auxiliary member 4 is adjusted so as not to remain on the lid plate 3 side (side with a small contact area with the auxiliary member 4) after the friction stirring step.
  • the spiral groove of the stirring pin F2 rotates counterclockwise as it goes from the proximal end to the distal end in order to rotate the welding rotary tool F to the right. Is formed.
  • the moving direction of the stirring pin F2 in the 1st modification of 2nd embodiment is the same as the moving direction of the stirring pin F2 in 1st embodiment (refer FIG. 3).
  • the rotation center axis of the welding rotary tool F is relatively moved so as to overlap the butting portion J1.
  • the joining rotary tool F since the joining rotary tool F is rotated at a high speed, more burrs V tend to be generated on the flow side than on the shear side. That is, the burrs V can be concentrated on the auxiliary member 4 side. Thereby, the burr
  • the 2nd modification of the manufacturing method of the heat exchanger plate 1 which concerns on 2nd embodiment is demonstrated.
  • the auxiliary member 4 is arranged on the lid plate 3 and is arranged so as to slightly protrude toward the base member 2 with the butting portion J1 interposed therebetween. Yes. That is, the contact ratio between the base member 2 and the cover plate 3 with respect to the auxiliary member 4 is changed while the auxiliary member 4 is disposed on both the base member 2 and the cover plate 3. Further, the rotation direction of the joining rotary tool F is also different from that of the second embodiment.
  • the auxiliary member 4 is placed on the cover plate 3, and the remaining 10% is placed on the base member 2. That is, the auxiliary member 4 is arranged so as to slightly protrude toward the base member 2 with respect to the abutting portion J1. In the second modified example of the second embodiment, the auxiliary member 4 is adjusted so as not to remain on the base member 2 side (side with a small contact area with the auxiliary member 4) after the friction stirring step.
  • the spiral groove of the stirring pin F2 rotates clockwise as it goes from the proximal end to the distal end in order to rotate the welding rotary tool F counterclockwise. Is formed.
  • the moving direction of the stirring pin F2 in the 2nd modification of 2nd embodiment is the same as the moving direction of the stirring pin F2 in 1st embodiment (refer FIG. 3).
  • the joining rotary tool F since the joining rotary tool F is rotated at a high speed, more burrs V tend to occur on the flow side than on the shear side. That is, the burrs V can be concentrated on the auxiliary member 4 side. Thereby, the burr
  • the manufacturing method of the heat exchanger plate 1 which concerns on 3rd embodiment of this invention is demonstrated.
  • the method for manufacturing the heat transfer plate 1 according to the third embodiment is different from the first embodiment in that the heat medium pipe 15 is inserted into the concave groove 12 of the base member 2.
  • a description will be given focusing on portions that are different from the first embodiment.
  • the method for manufacturing the heat transfer plate 1 according to the third embodiment includes a heat medium tube insertion step, a closing step, an arrangement step, a friction stirring step, and a removal step.
  • a heat medium tube insertion step a closing step, an arrangement step, a friction stirring step, and a removal step.
  • description is abbreviate
  • the heat medium pipe 15 of the third embodiment is a cylindrical pipe having a circular cross-sectional view. Further, the outer diameter of the heat medium pipe 15 is formed substantially equal to the width of the groove 12, and the lower half of the heat medium pipe 15 and the bottom surface of the groove 12 are in surface contact. Further, the upper end of the heat medium pipe 15 is in line contact with the back surface 3 b of the cover plate 3.
  • the heat medium pipe 15 is a member that circulates a heat medium such as cooling water, cooling gas, high-temperature liquid, or high-temperature gas, and transmits heat to the base member 2.
  • the heat medium pipe 15 of the third embodiment is circular in cross section, but may be square in cross section.
  • the copper pipe is used as the heat medium pipe 15 in the third embodiment, a pipe made of another material may be used.
  • the heat medium tube 15 is inserted into the groove 12.
  • the disposing step in the third embodiment is a step of bringing the surface 2a of the base member 2 and the back surface 4b of the auxiliary member 4 into surface contact.
  • the auxiliary member 4 is arranged so that the end surface 4c of the auxiliary member 4 and the butted portion J1 overlap each other.
  • the spiral groove of the stirring pin F ⁇ b> 2 is formed counterclockwise from the proximal end toward the distal end in order to rotate the welding rotary tool F to the right.
  • the moving direction of the stirring pin F2 in 3rd embodiment is the same as the moving direction of the stirring pin F2 in 1st embodiment (refer FIG. 3). Then, only the stirring pin F2 rotated to the right is inserted from the surface 4a of the auxiliary member 4 into the abutting portion J1, and the rotation center axis of the welding rotary tool F and the abutting portion J1 are overlapped with each other to be joined to the metal member to be joined. It is moved away from the part F1. Thereby, the butt portion J1 is friction stir welded.
  • the burrs V since the joining rotary tool F is rotated at a high speed, the burrs V tend to be generated more on the flow side than on the shear side. That is, the burrs V can be concentrated on the auxiliary member 4 side. Thereby, the burr
  • the auxiliary member 4 is also joined by friction stir welding at the same time. It is possible to prevent a shortage of metal in the part. Thereby, while being able to prevent the surface 2a of the base member 2 and the surface 3a of the cover plate 3 from being depressed, the water-tightness and airtightness of the heat transfer plate 1 can be improved.
  • the burrs V are formed on the auxiliary member 4 by the friction stirring process.
  • the burrs V can be removed together with the auxiliary member 4 in the removing process. Thereby, the operation
  • the auxiliary member 4 is arranged so as to come into contact with the lid plate 3 as shown in FIG.
  • two auxiliary members 4 are arranged along the left and right abutting portions J1, and the auxiliary member 4 is arranged so that the end surface 4c of the auxiliary member 4 and the abutting portion J1 overlap each other. ing.
  • the joining conditions are set so that burrs generated in the friction stir welding are formed in the auxiliary member 4, and the burrs are concentrated on the auxiliary member 4 side.
  • the burr can be removed from the cover plate 3 together with the auxiliary member 4 in the removing step.
  • the auxiliary member 4 is arranged so as to come into contact with both the base member 2 and the cover plate 3 as shown in FIG.
  • the two auxiliary members 4 are disposed so as to overlap the left and right butting portions J1, respectively, and the auxiliary member 4 is disposed so that the butting portion J1 overlaps the central portion of the auxiliary member 4. is doing.
  • the stirring pin can be easily inserted into the central portion of the auxiliary member 4, and the auxiliary member 4 is disposed on both sides of the butt portion J1, It is possible to more reliably prevent metal shortage at the joint.
  • the burrs generated in the friction stir welding can be removed from the base member 2 and the cover plate 3 together with the auxiliary member 4.
  • the auxiliary member 4 is slightly protruded toward the lid plate 3 with the butting portion J1 interposed therebetween, so that the metal shortage at the joint portion can be prevented more reliably. Further, in the friction stirring step in the third modification of the third embodiment, burrs are concentrated on the auxiliary member 4 side. Thereby, a burr
  • the auxiliary member 4 is slightly protruded toward the lid plate 3 with the butting portion J1 interposed therebetween, so that the metal shortage at the joint portion can be prevented more reliably. Further, in the friction stirring step in the fourth modified example of the third embodiment, burrs are collected on the auxiliary member 4 side. Thereby, a burr
  • a gap is formed between the inner surface of the groove 12 and the outer peripheral surface of the heat medium pipe 15 after the friction stir welding.
  • You may comprise so that it may fill with W1. That is, the positions of the two butted portions J1 may be set so as to approach the heat medium pipe 15.
  • the concave groove 12 is formed on the surface 2 a of the base member 2.
  • a single cover plate 3 is overlaid on the surface 2 a of the base member 2 so as to cover the concave groove 12.
  • the disposing step in the fourth embodiment is a step of bringing the front surface 3a of the cover plate 3 and the back surface 4b of the auxiliary member 4 into surface contact.
  • two auxiliary members 4 are arranged on both sides of the central portion in the width direction of the groove 12.
  • the stirring pin F2 rotated clockwise is inserted from the surface 4a of the auxiliary member 4 as shown in FIG.
  • the stirring pin F ⁇ b> 2 is inserted into the central portion of the auxiliary member 4 in the width direction.
  • the insertion depth of the stirring pin F2 is set so that the stirring pin F2 reaches the surface 2a (the overlapping portion J2) of the base member 2.
  • the moving direction of the stirring pin F2 in 4th embodiment is the same as the moving direction of the stirring pin F2 in 1st embodiment (refer FIG. 3). Then, with the base member 2, the cover plate 3, the auxiliary member 4, and the stirring pin F ⁇ b> 2 in contact, the bonding rotary tool F is relatively moved along the concave groove 12. As a result, the base member 2, the cover plate 3, and the auxiliary member 4 (overlapping portion J ⁇ b> 2) are friction stir welded along the concave groove 12.
  • the auxiliary member 4 is bent away from the cover plate 3 and removed from the cover plate 3.
  • the auxiliary member 4 is also joined by friction stir welding at the same time. It is possible to prevent a shortage of metal in the part. Thereby, while being able to prevent the surface 3a of the cover plate 3 from forming a dent, the water-tightness and airtightness of the heat exchanger plate 1 can be improved. Further, in the fourth embodiment, the stirring pin F2 can be easily inserted into the central portion of the auxiliary member 4, and the auxiliary member 4 is disposed on both sides of the stirring pin F2. This can be prevented more reliably.
  • the burrs V are formed on the auxiliary member 4 by the friction stirring process, but the burrs V can be removed together with the auxiliary member 4 in the removing process. Thereby, the operation
  • the joining conditions are set so that the burrs V generated in the friction stir welding are formed in the auxiliary member 4. As described above, when the burrs V are gathered on the auxiliary member 4 side, the burrs V can be removed from the cover plate 3 together with the auxiliary members 4 in the removing step.
  • the cover plate 3 is disposed so as to cover the recessed groove 12 of the base member 2, but a recessed portion is formed in the surface 2 a of the base member 2, You may arrange
  • the stirring pin is moved so as to surround the recess, and the base member 2, the cover plate 3 and the auxiliary member 4 are friction-stir welded around the recess.
  • the stirring pin F2 in the friction stirring step, is set so as to reach the surface 2a (the overlapping portion J2) of the base member 2, but the stirring pin F2 is the base.
  • the surface 2a of the member 2 may not be reached. That is, the friction stir welding may be performed by inserting the stirring pin F2 only into the cover plate 3 and the auxiliary member 4.
  • the overlapping portion J2 is plastically fluidized and joined by frictional heat between the stirring pin F2 and the cover plate 3.
  • a single cover plate 3 is overlaid on the surface 2 a of the base member 2 so as to cover the concave groove 12. Thereby, the superposition
  • the base member 2 and the cover plate 3 after the closing process are turned upside down.
  • the back surface 2b of the base member 2 is arranged on the upper side by turning the base member 2 and the cover plate 3 upside down.
  • the auxiliary member 4 is disposed so as to be in surface contact with the back surface 2 b of the base member 2, and the front surface 4 a of the auxiliary member 4 is overlapped with the back surface 2 b of the base member 2.
  • two auxiliary members 4 are arranged on both sides of the central portion in the width direction of the groove 12.
  • the base member 2 and the cover plate 3 are joined by friction stirring from the back surface 2b side of the base member 2 by the joining rotary tool F.
  • the joining rotary tool F is rotated counterclockwise, and the spiral groove of the stirring pin F2 is formed clockwise as it goes from the proximal end to the distal end.
  • the stirring pin F2 rotated counterclockwise is inserted from the back surface 2b of the auxiliary member 4.
  • the stirring pin F ⁇ b> 2 is inserted into the central portion of the auxiliary member 4 on the side of the concave groove 12. Further, the insertion depth of the stirring pin F2 is set so that the stirring pin F2 passes through the base member 2 and reaches the back surface 3b (overlapping portion J2) of the lid plate 3.
  • only the stirring pin F2 is inserted into the metal member to be bonded (base member 2, lid plate 3 and auxiliary member 4), and the metal member to be bonded and the connecting portion F1 are moved while being separated from each other.
  • the friction stir welding is performed with the base end portion of the stirring pin F2 exposed.
  • the moving direction of the stirring pin F2 in 5th embodiment is the same as the moving direction of the stirring pin F2 in 1st embodiment (refer FIG. 3).
  • the insertion depth of the stirring pin F2 with respect to the metal member to be joined is large, and it is difficult to increase the rotational speed of the joining rotary tool F. Therefore, in the fifth embodiment, since the joining rotary tool F rotates at a low speed, the burrs V tend to be generated more on the shear side than on the flow side. In the removing step in the fifth embodiment, the burr V can be removed together with the auxiliary member 4 from the back surface 2b of the base member 2.
  • the auxiliary member 4 is also joined by friction stir welding at the same time. It is possible to prevent a shortage of metal in the part. Thereby, the watertightness and airtightness of the heat exchanger plate 1 can be improved.
  • the stirring pin F2 is inserted from the back surface 2b side of the base member 2, and the plasticized region is not exposed on the surface 3a of the cover plate 3, so that the appearance of the heat transfer plate 1 is improved. can do.
  • the stirring pin F2 can be easily inserted into the central portion of the auxiliary member 4, and the auxiliary member 4 is disposed on both sides of the stirring pin F2, so that the metal of the joint portion The shortage can be prevented more reliably.
  • the burrs V are formed on the auxiliary member 4 by the friction stirring process.
  • the burrs V can be removed together with the auxiliary member 4 in the removing process. Thereby, the operation
  • the joining conditions are set so that the burrs V generated in the friction stir welding are formed on the auxiliary member 4. As described above, when the burrs V are gathered on the auxiliary member 4 side, the burrs V can be removed from the base member 2 together with the auxiliary members 4 in the removing step.
  • the stirring pin F2 in the friction stirring step, is set to reach the back surface 3b (overlapping portion J2) of the lid plate 3, but the stirring pin F2 reaches the back surface 3b of the lid plate 3. It does not have to be. That is, friction stir welding may be performed by inserting the stirring pin F2 only into the base member 2 and the auxiliary member 4. In this case, the overlapping portion J2 is plastically fluidized and joined by frictional heat between the stirring pin F2 and the base member 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

接合部の金属不足を防ぐことができる伝熱板の製造方法を提供する。伝熱板(1)の製造方法であって、ベース部材(2)の表面(2a)に開口するとともに底面に凹溝(12)が形成された蓋溝(13)に、蓋板(3)を挿入する閉塞工程と、ベース部材(2)の表面(2a)又は蓋板(3)の表面(3a)に面接触するように補助部材(4)を配置する配置工程と、回転ツール(F)の攪拌ピン(F2)を回転させながら補助部材(4)の表面(4a)側から挿入し、攪拌ピン(F2)のみをベース部材(2)、蓋板(3)及び補助部材(4)に接触させた状態で、蓋溝(13)の側面と蓋板(3)の側面との突合せ部(J1)に沿って回転ツール(F)を相対移動させて、ベース部材(2)、蓋板(3)及び補助部材(4)を接合する摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする。

Description

伝熱板の製造方法
 本発明は、伝熱板の製造方法に関する。
 特許文献1には、ベース部材の内部に形成された流路に流体を流通させて熱交換等を行う伝熱板の製造方法が記載されている。ベース部材には、表面に開口した蓋溝と、この蓋溝の底面に形成された凹溝と、が形成されている。
 前記した伝熱板を製造する際には、蓋溝に蓋板を挿入し、蓋溝の側面と蓋板の側面との突合せ部に対して摩擦攪拌接合を行っている。
 摩擦攪拌接合を行う際には、攪拌ピンのみをベース部材及び蓋板に接触させつつ、攪拌ピンを突合せ部の深い位置まで挿入している。このように、攪拌ピンを突合せ部の深い位置まで挿入することにより、伝熱板の水密性及び気密性を向上させることができる。
特開2014-094409号公報
 前記した従来の伝熱板の製造方法では、塑性流動化した金属を回転ツールのショルダ部で押さえないため、塑性流動化した金属が外部に漏れ出して接合部が金属不足になるという問題がある。
 そこで、本発明は、接合部の金属不足を防ぐことができる伝熱板の製造方法を提供することを課題とする。
 前記課題を解決するための第一の発明は、伝熱板の製造方法であって、ベース部材の表面に開口するとともに底面に凹溝が形成された蓋溝に、蓋板を挿入する閉塞工程と、前記ベース部材又は前記蓋板の表面に面接触するように補助部材を配置する配置工程と、回転ツールの攪拌ピンを回転させながら前記補助部材の表面側から挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材に接触させた状態で、前記蓋溝の側面と前記蓋板の側面との突合せ部に沿って前記回転ツールを相対移動させて、前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材を接合する摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする。
 第一の発明における伝熱板の製造方法によれば、ベース部材及び蓋板に加え、補助部材も同時に摩擦攪拌接合することにより、接合部の金属不足を防ぐことができる。これにより、ベース部材及び蓋板の表面に窪みができるのを防ぐことができるとともに、伝熱板の水密性及び気密性を向上させることができる。
 また、バリが形成された前記補助部材を前記ベース部材又は前記蓋板から除去する除去工程を含む場合には、バリを補助部材ごと除去することができるため、バリを除去する作業が容易となる。
 また、前記摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌接合で発生するバリが前記補助部材に形成されるように接合条件を設定することが好ましい。この製造方法によれば、バリを除去する作業をより容易に行うことができる。
 前記課題を解決するための第二の発明は、伝熱板の製造方法であって、ベース部材の表面に開口するとともに底面に凹溝が形成された蓋溝に、蓋板を挿入する閉塞工程と、前記ベース部材及び前記蓋板の表面に面接触するように補助部材を配置する配置工程と、回転ツールの攪拌ピンを回転させながら前記補助部材の表面側から挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材に接触させた状態で、前記蓋溝の側面と前記蓋板の側面との突合せ部に沿って前記回転ツールを相対移動させて、前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材を接合する摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする。
 第二の発明における伝熱板の製造方法によれば、ベース部材及び蓋板に加え、補助部材も同時に摩擦攪拌接合することにより、接合部の金属不足を防ぐことができる。これにより、ベース部材及び蓋板の表面に窪みができるのを防ぐことができるとともに、伝熱板の水密性及び気密性を向上させることができる。
 また、突合せ部の両側に補助部材を配置する分、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 また、バリが形成された前記補助部材を前記ベース部材及び前記蓋板から除去する除去工程を含む場合には、バリを補助部材ごと除去することができるため、バリを除去する作業が容易となる。
 また、前記配置工程では、前記補助部材を前記ベース部材及び前記蓋板のいずれか一方に配置しつつ、前記突合せ部を挟んで他方側にわずかに突出するように配置し、前記摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌接合で発生するバリが、前記ベース部材及び前記蓋板のいずれか一方側に形成されるように接合条件を設定することが好ましい。
 かかる伝熱板の製造方法によれば、バリを除去する作業をより容易に行うことができる。また、突合せ部を挟んで他方側にわずかに補助部材を突出させる分、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 前記課題を解決するための第三の発明は、伝熱板の製造方法であって、ベース部材の表面に開口する蓋溝の底面に形成された凹溝に、熱媒体用管を挿入する熱媒体用管挿入工程と、前記蓋溝に蓋板を挿入する閉塞工程と、前記ベース部材又は前記蓋板の表面に面接触するように補助部材を配置する配置工程と、回転ツールの攪拌ピンを回転させながら前記補助部材の表面側から挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材に接触させた状態で、前記蓋溝の側面と前記蓋板の側面との突合せ部に沿って前記回転ツールを相対移動させて、前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材を接合する摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする。
 第三の発明における伝熱板の製造方法によれば、ベース部材及び蓋板に加え、補助部材も同時に摩擦攪拌接合することにより、接合部の金属不足を防ぐことができる。これにより、ベース部材及び蓋板の表面に窪みができるのを防ぐことができるとともに、伝熱板の水密性及び気密性を向上させることができる。
 また、バリが形成された前記補助部材を前記ベース部材又は前記蓋板から除去する除去工程を含む場合には、バリを補助部材ごと除去することができるため、バリを除去する作業が容易となる。
 また、前記摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌接合で発生するバリが前記補助部材に形成されるように接合条件を設定することが好ましい。この製造方法によれば、バリを除去する作業をより容易に行うことができる。
 前記課題を解決するための第四の発明は、伝熱板の製造方法であって、ベース部材の表面に開口する蓋溝の底面に形成された凹溝に、熱媒体用管を挿入する熱媒体用管挿入工程と、前記蓋溝に蓋板を挿入する閉塞工程と、前記ベース部材及び前記蓋板の表面に面接触するように補助部材を配置する配置工程と、回転ツールの攪拌ピンを回転させながら前記補助部材の表面側から挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材に接触させた状態で、前記蓋溝の側面と前記蓋板の側面との突合せ部に沿って前記回転ツールを相対移動させて、前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材を接合する摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする。
 第四の発明における伝熱板の製造方法によれば、ベース部材及び蓋板に加え、補助部材も同時に摩擦攪拌接合することにより、接合部の金属不足を防ぐことができる。これにより、ベース部材及び蓋板の表面に窪みができるのを防ぐことができるとともに、伝熱板の水密性及び気密性を向上させることができる。
 また、バリが形成された前記補助部材を前記ベース部材及び前記蓋板から除去する除去工程を含む場合には、バリを補助部材ごと除去することができるため、バリを除去する作業が容易となる。
 また、前記配置工程では、前記補助部材を前記ベース部材及び前記蓋板のいずれか一方に配置しつつ、前記突合せ部を挟んで他方側にわずかに突出するように配置し、前記摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌接合で発生するバリが、前記ベース部材及び前記蓋板のいずれか一方側に形成されるように接合条件を設定することが好ましい。
 かかる伝熱板の製造方法によれば、バリを除去する作業をより容易に行うことができる。また、突合せ部を挟んで他方側にわずかに補助部材を突出させる分、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 前記課題を解決するための第五の発明は、伝熱板の製造方法であって、ベース部材の表面に開口する凹溝又は凹部を覆うように、前記ベース部材の表面に蓋板を重ね合わせる閉塞工程と、前記蓋板の表面に面接触するように補助部材を配置する配置工程と、回転ツールの攪拌ピンを回転させながら前記補助部材の表面側から挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材、又は、前記蓋板及び前記補助部材に接触させた状態で、前記回転ツールを相対移動させて、前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材を接合する摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする。
 第五の発明における伝熱板の製造方法によれば、ベース部材及び蓋板、又は、蓋板に加え、補助部材も同時に摩擦攪拌接合することにより、接合部の金属不足を防ぐことができる。これにより、ベース部材及び蓋板の表面に窪みができるのを防ぐことができるとともに、伝熱板の水密性及び気密性を向上させることができる。
 また、バリが形成された前記補助部材を前記蓋板から除去する除去工程を含む場合には、バリを補助部材ごと除去することができるため、バリを除去する作業が容易となる。
 また、前記摩擦攪拌工程では、前記補助部材の中央部に前記攪拌ピンを挿入した場合には、攪拌ピンを補助部材に対して容易に挿入することができるとともに、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 また、前記補助部材の端面を通り前記ベース部材及び前記蓋板に直交する線を基準線とした場合に、前記摩擦攪拌工程では、前記回転ツールの回転中心軸と前記基準線とが重なるように、前記攪拌ピンを相対移動させるとともに、摩擦攪拌接合で発生するバリが前記補助部材に形成されるように接合条件を設定することが好ましい。このようにすると、バリを除去する作業をより容易に行うことができる。
 また、前記補助部材の端面を通り前記ベース部材及び前記蓋板に直交する線を基準線とした場合に、前記摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌を行った後に、前記回転ツールの片側のみに前記補助部材が残存する程度に、前記回転ツールの回転中心軸を前記基準線よりもわずかに前記補助部材の中央側に偏移させて、前記攪拌ピンを相対移動させるとともに、残存する前記補助部材にバリが形成されるように接合条件を設定することが好ましい。
 かかる伝熱板の製造方法によれば、バリを除去する作業をより容易に行うことができる。また、回転ツールの回転中心軸を補助部材の端面よりもわずかに中央側に偏移させることで、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 前記課題を解決するための第六の発明は、伝熱板の製造方法であって、ベース部材の表面に開口する凹溝又は凹部を覆うように、前記ベース部材の表面に蓋板を重ね合わせる閉塞工程と、前記ベース部材及び前記蓋板をひっくり返して、前記ベース部材の裏面に面接触するように補助部材を配置する配置工程と、回転ツールの攪拌ピンを回転させながら前記補助部材の裏面側から挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材、又は、前記ベース部材及び前記補助部材、に接触させた状態で、前記回転ツールを相対移動させて、前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材を接合する摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする。
 第六の発明における伝熱板の製造方法によれば、ベース部材及び蓋板、又は、ベース部材に加え、補助部材も同時に摩擦攪拌接合することにより、接合部の金属不足を防ぐことができる。これにより、伝熱板の水密性及び気密性を向上させることができる。また、蓋板の表面に塑性化領域が露出しないため、伝熱板の外観を良くすることができる。
 また、バリが形成された前記補助部材を前記ベース部材から除去する除去工程を含む場合には、バリを補助部材ごと除去することができるため、バリを除去する作業が容易となる。
 また、前記摩擦攪拌工程では、前記補助部材の中央部に前記攪拌ピンを挿入した場合には、攪拌ピンを補助部材に対して容易に挿入することができるとともに、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 また、前記補助部材の端面を通り前記ベース部材及び前記蓋板に直交する線を基準線とした場合に、前記摩擦攪拌工程では、前記回転ツールの回転中心軸と前記基準線とが重なるように、前記攪拌ピンを相対移動させるとともに、摩擦攪拌接合で発生するバリが前記補助部材に形成されるように接合条件を設定することが好ましい。このようにすると、バリを除去する作業をより容易に行うことができる。
 また、前記補助部材の端面を通り前記ベース部材及び前記蓋板に直交する線を基準線とした場合に、前記摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌を行った後に、前記回転ツールの片側のみに前記補助部材が残存する程度に、前記回転ツールの回転中心軸を前記基準線よりもわずかに前記補助部材の中央側に偏移させて、前記攪拌ピンを相対移動させるとともに、残存する前記補助部材にバリが形成されるように接合条件を設定することが好ましい。
 かかる伝熱板の製造方法によれば、バリを除去する作業をより容易に行うことができる。また、回転ツールの回転中心軸を補助部材の端面よりもわずかに中央側に偏移させることで、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 本発明に係る伝熱板の製造方法によれば、接合部の金属不足を防ぐことができ、水密性及び気密性に優れた伝熱板を形成することができる。
本発明の第一実施形態に係る閉塞工程及び配置工程を示す断面図である。 本発明の第一実施形態に係る摩擦攪拌工程を示す断面図である。 本発明の第一実施形態に係る摩擦攪拌工程を示す平面図である。 本発明の第一実施形態に係る摩擦攪拌工程後を示す断面図である。 本発明の第一実施形態に係る除去工程を示す断面図である。 本発明の第一実施形態の変形例における配置工程を示す断面図である。 本発明の第一実施形態の変形例における摩擦攪拌工程を示す断面図である。 本発明の第二実施形態に係る閉塞工程及び配置工程を示す断面図である。 本発明の第二実施形態に係る摩擦攪拌工程を示す断面図である。 本発明の第二実施形態の第一変形例における配置工程を示す断面図である。 本発明の第二実施形態の第一変形例における摩擦攪拌工程を示す断面図である。 本発明の第二実施形態の第二変形例における配置工程を示す断面図である。 本発明の第二実施形態の第二変形例における摩擦攪拌工程を示す断面図である。 本発明の第三実施形態に係る熱媒体用管挿入工程、閉塞工程及び配置工程を示す断面図である。 本発明の第三実施形態に係る摩擦攪拌工程を示す断面図である。 本発明の第三実施形態の第一変形例における配置工程を示す断面図である。 本発明の第三実施形態の第二変形例における配置工程を示す断面図である。 本発明の第三実施形態の第三変形例における配置工程を示す断面図である。 本発明の第三実施形態の第四変形例における配置工程を示す断面図である。 本発明の第四実施形態に係る閉塞工程及び配置工程を示す断面図である。 本発明の第四実施形態に係る摩擦攪拌工程を示す断面図である。 本発明の第四実施形態の第一変形例における摩擦攪拌工程を示す断面図である。 本発明の第四実施形態の第二変形例における摩擦攪拌工程を示す断面図である。 本発明の第五実施形態に係る閉塞工程を示す断面図である。 本発明の第五実施形態に係る配置工程を示す断面図である。 本発明の第五実施形態に係る摩擦攪拌工程を示す断面図である。 本発明の第五実施形態の第一変形例における摩擦攪拌工程を示す断面図である。 本発明の第五実施形態の第二変形例における摩擦攪拌工程を示す断面図である。
[第一実施形態]
 本発明の第一実施形態に係る伝熱板の製造方法について図面を参照して詳細に説明する。第一実施形態に係る接合方法では、閉塞工程と、配置工程と、摩擦攪拌工程と、除去工程とを行う。なお、以下の説明における「表面」とは、「裏面」の反対側の面という意味である。
 第一実施形態に係る伝熱板1は、図5に示すように、ベース部材2と蓋板3とで構成されている。ベース部材2と蓋板3とは摩擦攪拌接合により一体化されている。
 ベース部材2は、図1及び図3に示すように、直方体を呈する金属部材である。ベース部材2は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金等の摩擦攪拌可能な金属で形成されている。ベース部材2の表面2aには、凹溝12及び蓋溝13が形成されている。
 蓋溝13は、側断面視矩形を呈する直線状の溝であり、図1の手前側から奥側に向けて延びている。蓋溝13は、底面13aと、底面13aから立ち上る側面13bとによって構成されている。
 凹溝12は、蓋溝13の底面13a形成された直線状の溝であり、蓋溝13に沿って延びている。凹溝12は、流体を流通させるための流路となる溝である。この凹溝12に流体を流通させて熱交換を行うことができる。凹溝12の底面は、下方に向けて凸形状となるように円弧状に湾曲している。
 蓋板3は、平面形状の板状部材である。蓋板3は、摩擦攪拌可能な金属から適宜選択すればよいが、第一実施形態では、ベース部材2と同じ材料で形成されている。
 蓋板3の板厚寸法は、蓋溝13の側面13bの高さ寸法と同一である。蓋板3は、蓋溝13にほぼ隙間なく挿入される形状になっている。
 蓋溝13内に蓋板3を配置することにより、蓋溝13の側面13bと蓋板3の側面3cとの突合せ部J1が形成されている。突合せ部J1は、蓋板3の両側部に形成されている。突合せ部J1は、図5に示すように、摩擦攪拌接合によって接合されており、突合せ部J1に沿って塑性化領域W1が形成されている(図3参照)。
 次に、本発明の伝熱板の製造方法について説明する。第一実施形態の伝熱板の製造方法では、閉塞工程と、配置工程と、摩擦攪拌工程と、除去工程とを行う。
 閉塞工程は、図1に示すように、蓋溝13に蓋板3を挿入する工程である。閉塞工程では、蓋板3の裏面3bを蓋溝13の底面13aに重ねつつ、蓋板3の側面3cと蓋溝13の側面13bとを突き合わせる。
 これにより、蓋板3の両側部に突合せ部J1が形成される。蓋板3の表面3aと、ベース部材2の表面2aとは面一になる。
 配置工程は、ベース部材2の表面2aに補助部材4の裏面4bを重ね合わせて配置する工程である。つまり、配置工程では、補助部材4をベース部材2のみに配置する。
 補助部材4は、蓋板3と同じ平面形状の板状部材である。補助部材4は、摩擦攪拌可能な金属であれば特に制限されないが、第一実施形態ではベース部材2及び蓋板3と同じ材料になっている。
 補助部材4の板厚は、後記する摩擦攪拌工程後の塑性化領域W1(図5参照)が金属不足にならないように適宜設定する。配置工程では、補助部材4の端面4cと突合せ部J1とが重なるように補助部材4を配置する。
 補助部材4の大きさは、少なくとも突合せ部J1に沿って補助部材4が配置されるようにすればよい(図3参照)。補助部材4の大きさは、摩擦攪拌工程後の塑性化領域W1(図5参照)が金属不足にならないように、かつ、摩擦攪拌工程後の蓋板3の表面3aに補助部材4が残存しない程度に設定することが好ましい。
 摩擦攪拌工程は、図2に示すように、接合用回転ツールFを用いて突合せ部J1を摩擦攪拌によって接合する工程である。接合用回転ツールFは、連結部F1と、攪拌ピンF2とで構成されている。接合用回転ツールFは、特許請求の範囲の「回転ツール」に相当する。接合用回転ツールFは、例えば工具鋼で形成されている。連結部F1は、摩擦攪拌装置の回転軸(図示省略)に連結される部位である。連結部F1は円柱状を呈している。
 攪拌ピンF2は、連結部F1から垂下しており、連結部F1と同軸になっている。攪拌ピンF2は連結部F1から離間するにつれて先細りになっている。攪拌ピンF2の長さは、補助部材4および蓋板3の板厚よりも大きくなっている。
 攪拌ピンF2の外周面には螺旋溝が刻設されている。第一実施形態では、接合用回転ツールFを右回転させるため、螺旋溝は、基端から先端に向かうにつれて左回りに形成されている。言い換えると、螺旋溝は、螺旋溝を基端から先端に向けてなぞると上から見て左回りに形成されている。
 なお、接合用回転ツールFを左回転させる場合は、螺旋溝を基端から先端に向かうにつれて右回りに形成することが好ましい。言い換えると、この場合の螺旋溝は、螺旋溝を基端から先端に向けてなぞると上から見て右回りに形成されている。螺旋溝をこのように設定することで、摩擦攪拌の際に塑性流動化した金属が螺旋溝によって攪拌ピンF2の先端側に導かれる。これにより、被接合金属部材(ベース部材2、蓋板3及び補助部材4)の外部に溢れ出る金属の量を少なくすることができる。螺旋溝は省略してもよい。
 接合用回転ツールFは、マシニングセンタ等の摩擦攪拌装置に取り付けてもよいが、例えば、先端にスピンドルユニット等の回転手段を備えたアームロボットに取り付けてもよい。
 摩擦攪拌工程では、補助部材4の表面4aから突合せ部J1に右回転させた攪拌ピンF2のみを挿入し、被接合金属部材と連結部F1とは離間させつつ相対移動させる。言い換えると、攪拌ピンF2の基端部は露出させた状態で摩擦攪拌接合を行う。
 そして、ベース部材2、蓋板3及び補助部材4と攪拌ピンF2とを接触させた状態で、突合せ部J1に沿って接合用回転ツールFを相対移動させる。
 第一実施形態では、図3に示すように、接合用回転ツールFの進行方向右側に補助部材4が位置するように接合用回転ツールFの進行方向を設定する。つまり、図2において右側の突合せ部J1では、接合用回転ツールFを図2の手前側から奥側に向けて相対移動させる。また、図2において左側の突合せ部J1では、接合用回転ツールFを図2の奥側から手前側に向けて相対移動させる。
 第一実施形態では、一つの接合用回転ツールFを図2の手前側と奥側との間で往復移動させることで、左右の突合せ部J1を摩擦攪拌接合している。このとき、接合用回転ツールFの回転方向を反転させる必要がないため、作業効率を向上させることができる。
 接合用回転ツールFの回転方向及び進行方向は前記したものに限定されるものではなく適宜設定すればよい。例えば、接合用回転ツールFの進行方向右側に補助部材4を配置しつつ、接合用回転ツールFを左回転させてもよい。もしくは、接合用回転ツールFの進行方向左側に補助部材4を配置しつつ、接合用回転ツールFを左右いずれかに回転させてもよい。接合用回転ツールFの回転方向等の条件と補助部材4の好ましい位置関係については後記する。
 攪拌ピンF2の挿入深さは適宜設定すればよいが、第一実施形態では、図2に示すように、攪拌ピンF2が蓋溝13の底面13aに達するように設定する。これにより、蓋溝13の底面13aと蓋板3の裏面3bとの重合部も接合される。
 摩擦攪拌工程では、被接合金属部材と連結部F1とは離間させつつ相対移動させる。言い換えると、攪拌ピンF2の基端部は露出させた状態で摩擦攪拌接合を行う。接合用回転ツールFの移動軌跡には摩擦攪拌された金属が硬化することにより塑性化領域W1が形成される(図3参照)。摩擦攪拌工程後は、図4に示すように、補助部材4の端部にバリVが形成される。
 除去工程は、図5に示すように、補助部材4をベース部材2から除去する工程である。除去工程では、例えば手作業により、補助部材4をベース部材2から離間する方向に折り曲げてベース部材2から除去する。これにより、ベース部材2と蓋板3とが接合される。
 以上説明した第一実施形態に係る伝熱板1の製造方法によれば、図4に示すように、ベース部材2と蓋板3とが接合されるとともに、ベース部材2及び蓋板3に加え、補助部材4も同時に摩擦攪拌接合することにより、接合部(塑性化領域W1)の金属不足を防ぐことができる。また、第一実施形態によれば、ベース部材2及び蓋板3の両方ではなく、ベース部材2のみに補助部材4を配置するだけで金属不足を防ぐことができる。
 これにより、第一実施形態に係る伝熱板1の製造方法によれば、ベース部材2の表面2a及び蓋板3の表面3aに接合部の金属不足による窪みができるのを防ぐことができるとともに、伝熱板1の水密性及び気密性を向上させることができる。
 また、第一実施形態では、摩擦攪拌工程によって補助部材4にバリVが形成されるが、除去工程においてバリVを補助部材4ごと取り除くことができる。これにより、バリVを除去する作業を容易に行うことができる。なお、補助部材4は除去装置等を用いてもよいが、第一実施形態では手作業で容易に補助部材4を取り除くことができる。
 ここで、第一実施形態に係る伝熱板1の製造方法において、従来のようにショルダ部を金属部材に押し込みながら摩擦攪拌を行うと、ショルダ部と補助部材4との接触により補助部材4が外部に飛ばされてしまい接合部の金属不足を補うことができない。
 しかし、第一実施形態では、図2に示すように、接合用回転ツールFの攪拌ピンF2のみをベース部材2、蓋板3及び補助部材4に接触させつつ摩擦攪拌を行うため、補助部材4が外部に飛ばされることなく接合部の金属不足を補うことができる。また、ショルダ部を接触させる場合に比べて摩擦攪拌装置に作用する負荷を低減することができる。
 第一実施形態では、図2に示すように、接合用回転ツールFのフロー側(retreating side:回転ツールの外周における接線速度から回転ツールの移動速度が減算される側)がベース部材2側(接合中心の基準線Xよりも左側)となるように接合用回転ツールFの移動方向と回転方向を設定している。接合用回転ツールFの回転方向及び進行方向は前記したものに限定されるものではなく適宜設定すればよい。
 例えば、接合用回転ツールFの回転速度が遅い場合では、フロー側に比べてシアー側(advancing side:回転ツールの外周における接線速度に回転ツールの移動速度が加算される側)の方が塑性流動材の温度が上昇しやすくなるため、塑性化領域W1外のシアー側にバリVが多く発生する傾向にある。
 一方、例えば、接合用回転ツールFの回転速度が速い場合、シアー側の方が塑性流動材の温度が上昇するものの、回転速度が速い分、塑性化領域W1外のフロー側にバリVが多く発生する傾向にある。
 第一実施形態では、接合用回転ツールFの回転速度を速く設定しているため、図4に示すように、塑性化領域W1外のフロー側にバリVが多く発生する傾向にある。つまり、補助部材4側にバリVを集約させることができる。また、接合用回転ツールFの回転速度を速く設定することにより、接合用回転ツールFの移動速度(送り速度)を高めることができる。これにより、接合サイクルを短くすることができる。
 摩擦攪拌工程の際に、図2に示すように、接合用回転ツールFの進行方向のどちら側にバリVが発生するかは接合条件によって異なる。当該接合条件とは、接合用回転ツールFの回転速度、回転方向、移動方向、移動速度(送り速度)、攪拌ピンF2の傾斜角度(テーパー角度)、ベース部材2、蓋板3及び補助部材4の材質、補助部材4の厚さ等の各要素とこれらの要素の組合せで決定される。接合条件に応じて、バリVが多く発生する側が接合中心の基準線Xに対して補助部材4側となるように設定すれば、バリを除去する作業を容易に行うことができるため好ましい。
(第一実施形態の変形例)
 次に、第一実施形態に係る伝熱板1の製造方法の変形例について説明する。
 第一実施形態の変形例では、図6に示すように、蓋板3に接触するように補助部材4を配置している。また、接合用回転ツールFの回転方向も第一実施形態と相違する。
 第一実施形態の変形例における配置工程は、図6に示すように、蓋板3の表面3aと補助部材4の裏面4bとを面接触させる工程である。第一実施形態の変形例における配置工程では、左右の突合せ部J1に沿って二枚の補助部材4を配置する。また、補助部材4の端面4cと突合せ部J1とが重なるように補助部材4を配置する。つまり、配置工程では、補助部材4を蓋板3のみに配置する。
 第一実施形態の変形例における配摩擦攪拌工程では、図7に示すように、接合用回転ツールFを左回転させるため、攪拌ピンF2の螺旋溝は基端から先端に向かうにつれて右回りに形成されている。
 第一実施形態の変形例では、突合せ部J1に左回転させた攪拌ピンF2のみを挿入し、被接合金属部材と連結部F1とは離間させつつ移動させる。これにより、突合せ部J1が摩擦攪拌接合される。
 なお、第一実施形態の変形例では、接合用回転ツールFを高速回転しているため、バリVはシアー側に比べてフロー側の方に多く発生する傾向にある。つまり、補助部材4側にバリVを集約させることができる。これにより、除去工程では、バリVを補助部材4ごと蓋板3から除去することができる。
 以上、本発明に係る第一実施形態について説明したが、これに限定されるものではなく本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更が可能である。例えば、第一実施形態では、図2に示すように、攪拌ピンF2が蓋溝13の底面13aに達しているが、攪拌ピンF2が蓋溝13の底面13aに到達しないように、攪拌ピンF2の挿入深さを設定してもよい。
[第二実施形態]
 次に、本発明の第二実施形態に係る伝熱板1の製造方法について説明する。
 第二実施形態に係る伝熱板1の製造方法は、図8に示すように、ベース部材2及び蓋板3の両方と接触するように補助部材4を配置する点で第一実施形態と相違する。第二実施形態に係る伝熱板1の製造方法では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。
 第二実施形態に係る伝熱板1の製造方法は、閉塞工程と、配置工程と、摩擦攪拌工程と、除去工程とを行う。第二実施形態の閉塞工程は、第一実施形態と同じであるため説明を省略する。
 第二実施形態における配置工程は、図8に示すように、ベース部材2の表面2a及び蓋板3の表面3aの両方と、補助部材4の裏面4bとを面接触させる工程である。第二実施形態における配置工程では、左右の突合せ部J1にそれぞれ重なるように二枚の補助部材4を配置する。また、補助部材4の中央部に突合せ部J1が重なるように補助部材4を配置する。
 第二実施形態における摩擦攪拌工程は、図9に示すように、接合用回転ツールFを用いてベース部材2と蓋板3との突合せ部J1を摩擦攪拌によって接合する工程である。
 第二実施形態では、接合用回転ツールFを右回転させるため、攪拌ピンF2の螺旋溝は基端から先端に向かうにつれて左回りに形成されている。
 第二実施形態における摩擦攪拌工程では、右回転させた攪拌ピンF2を補助部材4の表面4aから挿入する。第二実施形態では、補助部材4の幅方向の中央部に攪拌ピンF2を挿入する。また、第二実施形態では、突合せ部J1に達するように攪拌ピンF2の挿入深さを設定する。
 第二実施形態では、突合せ部J1に右回転させた攪拌ピンF2のみを挿入し、被接合金属部材と連結部F1とは離間させつつ移動させる。
 そして、ベース部材2、蓋板3及び補助部材4と攪拌ピンF2とを接触させた状態で、突合せ部J1に沿って接合用回転ツールFを相対移動させる。これにより、突合せ部J1が摩擦攪拌接合される。
 なお、第二実施形態の接合用回転ツールFの進行方向は第一実施形態と同じである。また、第二実施形態では、接合用回転ツールFを高速回転しているため、バリVはシアー側に比べてフロー側の方に多く発生する傾向にある。
 第二実施形態における除去工程は、補助部材4をベース部材2及び蓋板3から除去する工程である。第二実施形態における除去工程では、第一実施形態の除去工程と同様に、手作業により、補助部材4をベース部材2及び蓋板3から離間する方向に折り曲げて蓋板3から除去する。
 以上説明した第二実施形態に係る伝熱板1の製造方法によれば、図9に示すように、ベース部材2及び蓋板3に加え、補助部材4も同時に摩擦攪拌接合することにより、接合部の金属不足を防ぐことができる。これにより、ベース部材2の表面2a及び蓋板3の表面3aに窪みができるのを防ぐことができるとともに、伝熱板1の水密性及び気密性を向上させることができる。
 また、第二実施形態では、攪拌ピンF2を補助部材4の中央部に対して容易に挿入することができるとともに、突合せ部J1の両側に補助部材4を配置する分、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 また、第二実施形態では、摩擦攪拌工程によって補助部材4にバリVが形成されるが、除去工程においてバリVを補助部材4ごと取り除くことができる。これにより、バリVを除去する作業を容易に行うことができる。
(第二実施形態の第一変形例)
 次に、第二実施形態に係る伝熱板1の製造方法の第一変形例について説明する。
 第二実施形態の第一変形例では、図10に示すように、補助部材4をベース部材2に配置しつつ、突合せ部J1を挟んで蓋板3側にわずかに突出するように配置している。つまり、補助部材4をベース部材2及び蓋板3の両方に配置しつつ、補助部材4に対するベース部材2と蓋板3との接触割合を変更している。
 第二実施形態の第一変形例における配置工程では、補助部材4の9割程度をベース部材2に配置し、残りの1割程度を蓋板3に配置する。つまり、突合せ部J1に対して補助部材4がわずかに蓋板3側に突出するように配置する。
 第二実施形態の第一変形例では、摩擦攪拌工程後に蓋板3側(補助部材4との接触面積が少ない側)に補助部材4が残存しないように調節している。
 第二実施形態の第一変形例における摩擦攪拌工程では、図11に示すように、接合用回転ツールFを右回転させるため、攪拌ピンF2の螺旋溝は基端から先端に向かうにつれて左回りに形成されている。なお、第二実施形態の第一変形例における攪拌ピンF2の移動方向は、第一実施形態における攪拌ピンF2の移動方向と同じである(図3参照)。摩擦攪拌工程では、接合用回転ツールFの回転中心軸が、突合せ部J1と重なるように相対移動させる。
 第二実施形態の第一変形例における摩擦攪拌工程では、突合せ部J1に右回転させた攪拌ピンF2のみを挿入し、被接合金属部材と連結部F1とは離間させつつ移動させる。これにより、突合せ部J1が摩擦攪拌接合される。
 第二実施形態の第一変形例では、突合せ部J1を挟んで蓋板3側にわずかに補助部材4を突出させる分、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 なお、第二実施形態の第一変形例では、接合用回転ツールFを高速回転しているため、バリVはシアー側に比べてフロー側の方に多く発生する傾向にある。つまり、補助部材4側にバリVを集約させることができる。これにより、除去工程においてバリVを補助部材4ごとベース部材2から除去することができる。
(第二実施形態の第二変形例)
 次に、第二実施形態に係る伝熱板1の製造方法の第二変形例について説明する。
 第二実施形態の第二変形例では、図12に示すように、補助部材4を蓋板3に配置しつつ、突合せ部J1を挟んでベース部材2側にわずかに突出するように配置している。つまり、補助部材4をベース部材2及び蓋板3の両方に配置しつつ、補助部材4に対するベース部材2と蓋板3との接触割合を変更している。また、接合用回転ツールFの回転方向も第二実施形態と相違する。
 第二実施形態の第二変形例における配置工程では、補助部材4の9割程度を蓋板3に配置し、残りの1割程度をベース部材2に配置する。つまり、突合せ部J1に対して補助部材4がわずかにベース部材2側に突出するように配置する。第二実施形態の第二変形例では、摩擦攪拌工程後にベース部材2側(補助部材4との接触面積が少ない側)に補助部材4が残存しないように調節している。
 第二実施形態の第二変形例における摩擦攪拌工程では、図13に示すように、接合用回転ツールFを左回転させるため、攪拌ピンF2の螺旋溝は基端から先端に向かうにつれて右回りに形成されている。なお、第二実施形態の第二変形例における攪拌ピンF2の移動方向は、第一実施形態における攪拌ピンF2の移動方向と同じである(図3参照)。
 第二実施形態の第二変形例における摩擦攪拌工程では、突合せ部J1に左回転させた攪拌ピンF2のみを挿入し、被接合金属部材と連結部F1とは離間させつつ移動させる。これにより、突合せ部J1が摩擦攪拌接合される。
 第二実施形態の第二変形例では、突合せ部J1を挟んでベース部材2側にわずかに補助部材4を突出させる分、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 なお、第二実施形態の第二変形例では、接合用回転ツールFを高速回転しているため、バリVはシアー側に比べてフロー側の方に多く発生する傾向にある。つまり、補助部材4側にバリVを集約させることができる。これにより、除去工程においてバリVを補助部材4ごと蓋板3から除去することができる。
 以上、本発明に係る第二実施形態について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更が可能である。
[第三実施形態]
 次に、本発明の第三実施形態に係る伝熱板1の製造方法について説明する。
 第三実施形態に係る伝熱板1の製造方法は、図14に示すように、ベース部材2の凹溝12に熱媒体用管15を挿入する点で第一実施形態と相違する。第三実施形態に係る伝熱板1の製造方法では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。
 第三実施形態に係る伝熱板1の製造方法は、熱媒体用管挿入工程と、閉塞工程と、配置工程と、摩擦攪拌工程と、除去工程とを行う。第三実施形態では、熱媒体用管挿入工程以外の各工程は、第一実施形態と同じであるため説明を省略する。
 第三実施形態の熱媒体用管15は、図14に示すように、断面視円形の円筒管である。また、熱媒体用管15の外径は、凹溝12の幅と略同等に形成されており、熱媒体用管15の下半部と凹溝12の底面とが面接触している。また、熱媒体用管15の上端は、蓋板3の裏面3bと線接触している。
 熱媒体用管15は、例えば、冷却水、冷却ガス、高温液、あるいは高温ガスなどの熱媒体を循環させて、ベース部材2に熱を伝達させる部材である。
 なお、第三実施形態の熱媒体用管15は、断面視円形としたが、断面視角形であってもよい。また、熱媒体用管15は、第三実施形態においては、銅管を用いたが、他の材料の管を用いてもよい。
 第三実施形態における熱媒体用管挿入工程では、凹溝12内に熱媒体用管15を挿入する。
 第三実施形態における配置工程は、ベース部材2の表面2aと補助部材4の裏面4bとを面接触させる工程である。第三実施形態における配置工程では、補助部材4の端面4cと突合せ部J1とが重なるように補助部材4を配置する。
 第三実施形態における摩擦攪拌工程では、図15に示すように、接合用回転ツールFを右回転させるため、攪拌ピンF2の螺旋溝は基端から先端に向かうにつれて左回りに形成されている。なお、第三実施形態における攪拌ピンF2の移動方向は、第一実施形態における攪拌ピンF2の移動方向と同じである(図3参照)。
 そして、右回転させた攪拌ピンF2のみを補助部材4の表面4aから突合せ部J1に挿入し、接合用回転ツールFの回転中心軸と突合せ部J1とを重ね合わせつつ、被接合金属部材と連結部F1とは離間させて移動させる。これにより、突合せ部J1が摩擦攪拌接合される。
 なお、第三実施形態では、接合用回転ツールFを高速回転しているため、バリVはシアー側に比べてフロー側の方に多く発生する傾向にある。つまり、補助部材4側にバリVを集約させることができる。これにより、除去工程では、バリVを補助部材4ごとベース部材2から除去することができる。
 以上説明した第三実施形態に係る伝熱板1の製造方法によれば、図15に示すように、ベース部材2及び蓋板3に加え、補助部材4も同時に摩擦攪拌接合することにより、接合部の金属不足を防ぐことができる。これにより、ベース部材2の表面2a及び蓋板3の表面3aに窪みができるのを防ぐことができるとともに、伝熱板1の水密性及び気密性を向上させることができる。
 また、第三実施形態では、摩擦攪拌工程によって補助部材4にバリVが形成されるが、除去工程においてバリVを補助部材4ごと取り除くことができる。これにより、バリVを除去する作業を容易に行うことができる。
(第三実施形態の第一変形例)
 次に、第三実施形態に係る伝熱板1の製造方法の第一変形例について説明する。
 第三実施形態の第一変形例における配置工程では、図16に示すように、蓋板3に接触するように補助部材4を配置する。第三実施形態の第一変形例では、左右の突合せ部J1に沿って二枚の補助部材4を配置し、補助部材4の端面4cと突合せ部J1とが重なるように補助部材4を配置している。
 また、第三実施形態の第一変形例における摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌接合で発生するバリが補助部材4に形成されるように接合条件を設定し、補助部材4側にバリを集約させることで、除去工程においてバリを補助部材4ごと蓋板3から除去することができる。
(第三実施形態の第二変形例)
 次に、第三実施形態に係る伝熱板1の製造方法の第二変形例について説明する。
 第三実施形態の第二変形例における配置工程では、図17に示すように、ベース部材2及び蓋板3の両方と接触するように補助部材4を配置する。第三実施形態の第二変形例では、左右の突合せ部J1にそれぞれ重なるように二枚の補助部材4を配置し、補助部材4の中央部に突合せ部J1が重なるように補助部材4を配置している。
 第三実施形態の第二変形例における摩擦攪拌工程では、攪拌ピンを補助部材4の中央部に対して容易に挿入することができるとともに、突合せ部J1の両側に補助部材4を配置する分、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 第三実施形態の第二変形例における除去工程では、摩擦攪拌接合で発生するバリを補助部材4ごとベース部材2及び蓋板3から除去することができる。
(第三実施形態の第三変形例)
 次に、第三実施形態に係る伝熱板1の製造方法の第三変形例について説明する。
 第三実施形態の第三変形例における配置工程では、図18に示すように、補助部材4をベース部材2に配置しつつ、補助部材4が突合せ部J1を挟んで蓋板3側にわずかに突出するように配置する。第三実施形態の第三変形例では、摩擦攪拌工程後に蓋板3側(補助部材4との接触面積が少ない側)に補助部材4が残存しないように補助部材4の配置位置を調節している。
 第三実施形態の第三変形例における摩擦攪拌工程では、突合せ部J1を挟んで蓋板3側にわずかに補助部材4を突出させる分、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。また、第三実施形態の第三変形例における摩擦攪拌工程では、補助部材4側にバリを集約させる。これにより、除去工程では、バリを補助部材4ごとベース部材2から除去することができる。
(第三実施形態の第四変形例)
 次に、第三実施形態に係る伝熱板1の製造方法の第四変形例について説明する。
 第三実施形態の第四変形例における配置工程では、図19に示すように、補助部材4を蓋板3に配置しつつ、補助部材4が突合せ部J1を挟んでベース部材2側にわずかに突出するように配置する。第三実施形態の第四変形例では、摩擦攪拌工程後にベース部材2側(補助部材4との接触面積が少ない側)に補助部材4が残存しないように補助部材4の配置位置を調節している。
 第三実施形態の第四変形例における摩擦攪拌工程では、突合せ部J1を挟んで蓋板3側にわずかに補助部材4を突出させる分、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。また、第三実施形態の第四変形例における摩擦攪拌工程では、補助部材4側にバリを集約させる。これにより、除去工程では、バリを補助部材4ごとベース部材2から除去することができる。
 以上、本発明に係る第三実施形態について説明したが、これに限定されるものではなく、第一実施形態と同様に、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更が可能である。
 例えば、第三実施形態では、図15に示すように、摩擦攪拌接合後に凹溝12の内面と熱媒体用管15の外周面と間に空隙が形成されているが、この空隙を塑性化領域W1によって埋めるように構成してもよい。つまり、二つの突合せ部J1の位置を熱媒体用管15に近づけるように設定してもよい。このように、空隙を塑性流動材によって埋めることで、熱媒体用管15から放熱される熱エネルギーの消費を抑制することができ、熱交換効率の高い伝熱板1を製造することができる。
[第四実施形態]
 次に、本発明の第四実施形態に係る伝熱板1の製造方法について説明する。
 第四実施形態に係る伝熱板1の製造方法は、図20に示すように、凹溝12を覆うように、ベース部材2に蓋板3を重ね合わせる点で第一実施形態と相違する。第四実施形態に係る伝熱板1の製造方法では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。
 第四実施形態では、図20に示すように、ベース部材2の表面2aに凹溝12が形成されている。
 第四実施形態における閉塞工程では、凹溝12を覆うように、ベース部材2の表面2aに一枚の蓋板3を重ね合わせる。これにより、重合部J2が形成される。
 第四実施形態における配置工程は、蓋板3の表面3aと補助部材4の裏面4bとを面接触させる工程である。第四実施形態における配置工程では、凹溝12の幅方向の中央部の両側に二枚の補助部材4を配置する。
 第四実施形態における摩擦攪拌工程では、図21に示すように、右回転させた攪拌ピンF2を補助部材4の表面4aから挿入する。第四実施形態では、補助部材4の幅方向の中央部に攪拌ピンF2を挿入する。また、第四実施形態では、攪拌ピンF2がベース部材2の表面2a(重合部J2)に達するように、攪拌ピンF2の挿入深さを設定する。
 第四実施形態では、ベース部材2、蓋板3及び補助部材4に攪拌ピンF2のみを挿入し、被接合金属部材と連結部F1とは離間させつつ移動させる。なお、第四実施形態における攪拌ピンF2の移動方向は、第一実施形態における攪拌ピンF2の移動方向と同じである(図3参照)。
 そして、ベース部材2、蓋板3及び補助部材4と攪拌ピンF2とを接触させた状態で、凹溝12に沿って接合用回転ツールFを相対移動させる。これにより、ベース部材2、蓋板3及び補助部材4(重合部J2)は、凹溝12に沿って摩擦攪拌接合される。
 第四実施形態における除去工程では、補助部材4を蓋板3から離間する方向に折り曲げて蓋板3から除去する。
 以上説明した第四実施形態に係る伝熱板1の製造方法によれば、図21に示すように、ベース部材2及び蓋板3に加え、補助部材4も同時に摩擦攪拌接合することにより、接合部の金属不足を防ぐことができる。これにより、蓋板3の表面3aに窪みができるのを防ぐことができるとともに、伝熱板1の水密性及び気密性を向上させることができる。
 また、第四実施形態では、攪拌ピンF2を補助部材4の中央部に対して容易に挿入することができるとともに、攪拌ピンF2の両側に補助部材4を配置する分、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 また、第四実施形態では、摩擦攪拌工程によって補助部材4にバリVが形成されるが、除去工程においてバリVを補助部材4ごと取り除くことができる。これにより、バリVを除去する作業を容易に行うことができる。
(第四実施形態の第一変形例)
 次に、第四実施形態に係る伝熱板1の製造方法の第一変形例について説明する。
 第四実施形態の第一変形例では、図22に示すように、摩擦攪拌工程において、補助部材4の端面4cを通り、ベース部材2の表面2a及び蓋板3の表面3aに直交する基準線Xと、接合用回転ツールFの回転中心軸Cとが重なるように、攪拌ピンF2を相対移動させる。
 また、第四実施形態の第一変形例では、摩擦攪拌接合で発生するバリVが補助部材4に形成されるように接合条件を設定する。このように、補助部材4側にバリVを集約させると、除去工程においてバリVを補助部材4ごと蓋板3から除去することができる。
(第四実施形態の第二変形例)
 次に、第四実施形態に係る伝熱板1の製造方法の第二変形例について説明する。
 第四実施形態の第二変形例では、図23に示すように、摩擦攪拌工程において、摩擦攪拌後に、接合用回転ツールFの片側のみに補助部材4が残存する程度に、接合用回転ツールFの回転中心軸Cを基準線Xよりもわずかに補助部材4の中央側に偏移させて、攪拌ピンF2を相対移動させる。
 このように、接合用回転ツールFの回転中心軸Cを補助部材4の端面4cよりもわずかに中央側に偏移させることで、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 また、第四実施形態の第二変形例では、摩擦攪拌接合で発生するバリVが補助部材4に形成されるように接合条件を設定する。このように、補助部材4側にバリVを集約させると、除去工程においてバリVを補助部材4ごと蓋板3から除去することができる。
 以上、本発明に係る第四実施形態について説明したが、これに限定されるものではなく、第一実施形態と同様に、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更が可能である。
 例えば、第四実施形態では、図20に示すように、ベース部材2の凹溝12を覆うように蓋板3を配置しているが、ベース部材2の表面2aに窪んだ凹部を形成し、凹部を覆うように蓋板3を配置してもよい。この場合には、凹部を囲むように攪拌ピンを移動させ、凹部の周囲においてベース部材2、蓋板3及び補助部材4を摩擦攪拌接合する。
 また、第四実施形態では、図23に示すように、摩擦攪拌工程において、攪拌ピンF2がベース部材2の表面2a(重合部J2)に達するように設定しているが、攪拌ピンF2がベース部材2の表面2aに達していなくてもよい。つまり、蓋板3及び補助部材4のみに攪拌ピンF2を挿入して摩擦攪拌接合を行ってもよい。この場合には、攪拌ピンF2と蓋板3との摩擦熱により、重合部J2が塑性流動化して接合される。
[第五実施形態]
 次に、本発明の第五実施形態に係る伝熱板1の製造方法について説明する。
 第五実施形態に係る伝熱板1の製造方法は、図26に示すように、ベース部材2の裏面2bに面接触するように補助部材4を配置し、接合用回転ツールFの攪拌ピンF2を補助部材4の裏面4b側から挿入する点で第四実施形態と相違する。第五実施形態に係る伝熱板1の製造方法では、第四実施形態と相違する部分を中心に説明する。
 第五実施形態における閉塞工程では、図24に示すように、凹溝12を覆うように、ベース部材2の表面2aに一枚の蓋板3を重ね合わせる。これにより、重合部J2が形成される。
 第五実施形態における配置工程では、図25に示すように、閉塞工程後のベース部材2及び蓋板3を上下方向にひっくり返す。このように、ベース部材2及び蓋板3を上下反転させることで、ベース部材2の裏面2bが上側に配置される。
 そして、ベース部材2の裏面2bに面接触するように補助部材4を配置し、ベース部材2の裏面2bに補助部材4の表面4aを重ね合わせる。第五実施形態では、凹溝12の幅方向の中央部の両側に二枚の補助部材4を配置する。
 第五実施形態における摩擦攪拌工程では、図26に示すように、ベース部材2の裏面2b側から接合用回転ツールFによってベース部材2及び蓋板3を摩擦攪拌によって接合する。
 第五実施形態では、接合用回転ツールFを左回転させており、攪拌ピンF2の螺旋溝は基端から先端に向かうにつれて右回りに形成されている。
 第五実施形態における摩擦攪拌工程では、左回転させた攪拌ピンF2を補助部材4の裏面2bから挿入する。攪拌ピンF2は、凹溝12の側方で補助部材4の中央部に挿入する。また、攪拌ピンF2がベース部材2を貫通して蓋板3の裏面3b(重合部J2)に達するように攪拌ピンF2の挿入深さを設定する。
 第五実施形態では、被接合金属部材(ベース部材2、蓋板3及び補助部材4)に攪拌ピンF2のみを挿入し、被接合金属部材と連結部F1とは離間させつつ移動させる。言い換えると、攪拌ピンF2の基端部は露出させた状態で摩擦攪拌接合を行う。なお、第五実施形態における攪拌ピンF2の移動方向は、第一実施形態における攪拌ピンF2の移動方向と同じである(図3参照)。
 そして、ベース部材2、蓋板3及び補助部材4と攪拌ピンF2とを接触させた状態で、凹溝12に沿って接合用回転ツールFを相対移動させる。これにより、ベース部材2、蓋板3及び補助部材4が摩擦攪拌接合される。
 なお、第五実施形態では、被接合金属部材に対する攪拌ピンF2の挿入深さが大きく、接合用回転ツールFの回転速度を高めることが難しい。したがって、第五実施形態では、接合用回転ツールFが低速回転しているため、バリVはフロー側に比べてシアー側の方に多く発生する傾向にある。
 第五実施形態における除去工程では、バリVを補助部材4ごとベース部材2の裏面2bから除去することができる。
 以上説明した第五実施形態に係る伝熱板1の製造方法によれば、図26に示すように、ベース部材2及び蓋板3に加え、補助部材4も同時に摩擦攪拌接合することにより、接合部の金属不足を防ぐことができる。これにより、伝熱板1の水密性及び気密性を向上させることができる。
 第五実施形態における摩擦攪拌工程では、ベース部材2の裏面2b側から攪拌ピンF2を挿入しており、蓋板3の表面3aに塑性化領域が露出しないため、伝熱板1の外観を良くすることができる。
 第五実施形態における摩擦攪拌工程では、補助部材4の中央部に対して攪拌ピンF2を容易に挿入することができるとともに、攪拌ピンF2の両側に補助部材4を配置する分、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 また、第五実施形態では、摩擦攪拌工程によって補助部材4にバリVが形成されるが、除去工程においてバリVを補助部材4ごと取り除くことができる。これにより、バリVを除去する作業を容易に行うことができる。
(第五実施形態の第一変形例)
 次に、第五実施形態に係る伝熱板1の製造方法の第一変形例について説明する。
 第五実施形態の第一変形例における摩擦攪拌工程では、図27に示すように、補助部材4の端面4cを通り、ベース部材2の裏面2b及び蓋板3の裏面3bに直交する基準線Xと、接合用回転ツールFの回転中心軸Cとが重なるように、攪拌ピンF2を相対移動させる。
 また、第五実施形態の第一変形例では、摩擦攪拌接合で発生するバリVが補助部材4に形成されるように接合条件を設定する。このように、補助部材4側にバリVを集約させると、除去工程においてバリVを補助部材4ごとベース部材2から除去することができる。
(第五実施形態の第二変形例)
 次に、第五実施形態に係る伝熱板1の製造方法の第二変形例について説明する。
 第五実施形態の第二変形例における摩擦攪拌工程では、図28に示すように、摩擦攪拌後に、接合用回転ツールFの片側のみに補助部材4が残存する程度に、接合用回転ツールFの回転中心軸Cを基準線Xよりもわずかに補助部材4の中央側に偏移させて、攪拌ピンF2を相対移動させる。
 このように、接合用回転ツールFの回転中心軸Cを補助部材4の端面4cよりもわずかに中央側に偏移させることで、接合部の金属不足をより確実に防ぐことができる。
 また、第五実施形態の第二変形例では、摩擦攪拌接合で発生するバリVが補助部材4に形成されるように接合条件を設定する。このように、補助部材4側にバリVを集約させると、除去工程においてバリVを補助部材4ごとベース部材2から除去することができる。
 以上、本発明に係る第五実施形態について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更が可能である。
 例えば、第五実施形態では、摩擦攪拌工程において、攪拌ピンF2が蓋板3の裏面3b(重合部J2)に達するように設定しているが、攪拌ピンF2が蓋板3の裏面3bに達していなくてもよい。つまり、ベース部材2及び補助部材4のみに攪拌ピンF2を挿入して摩擦攪拌接合を行ってもよい。この場合には、攪拌ピンF2とベース部材2との摩擦熱により、重合部J2が塑性流動化して接合される。
 1   伝熱板
 2   ベース部材
 3   蓋板
 4   補助部材
 12  凹溝
 13  蓋溝
 15  熱媒体用管
 F   接合用回転ツール(回転ツール)
 F1  連結部
 F2  攪拌ピン
 J1  突合せ部
 V   バリ
 W1  塑性化領域

Claims (22)

  1.  ベース部材の表面に開口するとともに底面に凹溝が形成された蓋溝に、蓋板を挿入する閉塞工程と、
     前記ベース部材又は前記蓋板の表面に面接触するように補助部材を配置する配置工程と、
     回転ツールの攪拌ピンを回転させながら前記補助部材の表面側から挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材に接触させた状態で、前記蓋溝の側面と前記蓋板の側面との突合せ部に沿って前記回転ツールを相対移動させて、前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材を接合する摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする伝熱板の製造方法。
  2.  バリが形成された前記補助部材を前記ベース部材又は前記蓋板から除去する除去工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の伝熱板の製造方法。
  3.  前記摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌接合で発生するバリが前記補助部材に形成されるように接合条件を設定することを特徴とする請求項2に記載の伝熱板の製造方法。
  4.  ベース部材の表面に開口するとともに底面に凹溝が形成された蓋溝に、蓋板を挿入する閉塞工程と、
     前記ベース部材及び前記蓋板の表面に面接触するように補助部材を配置する配置工程と、
     回転ツールの攪拌ピンを回転させながら前記補助部材の表面側から挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材に接触させた状態で、前記蓋溝の側面と前記蓋板の側面との突合せ部に沿って前記回転ツールを相対移動させて、前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材を接合する摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする伝熱板の製造方法。
  5.  バリが形成された前記補助部材を前記ベース部材及び前記蓋板から除去する除去工程を含むことを特徴とする請求項4に記載の伝熱板の製造方法。
  6.  前記配置工程では、前記補助部材を前記ベース部材及び前記蓋板のいずれか一方に配置しつつ、前記突合せ部を挟んで他方側にわずかに突出するように配置し、
     前記摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌接合で発生するバリが、前記ベース部材及び前記蓋板のいずれか一方側に形成されるように接合条件を設定することを特徴とする請求項5に記載の伝熱板の製造方法。
  7.  ベース部材の表面に開口する蓋溝の底面に形成された凹溝に、熱媒体用管を挿入する熱媒体用管挿入工程と、
     前記蓋溝に蓋板を挿入する閉塞工程と、
     前記ベース部材又は前記蓋板の表面に面接触するように補助部材を配置する配置工程と、
     回転ツールの攪拌ピンを回転させながら前記補助部材の表面側から挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材に接触させた状態で、前記蓋溝の側面と前記蓋板の側面との突合せ部に沿って前記回転ツールを相対移動させて、前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材を接合する摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする伝熱板の製造方法。
  8.  バリが形成された前記補助部材を前記ベース部材又は前記蓋板から除去する除去工程を含むことを特徴とする請求項7に記載の伝熱板の製造方法。
  9.  前記摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌接合で発生するバリが前記補助部材に形成されるように接合条件を設定することを特徴とする請求項8に記載の伝熱板の製造方法。
  10.  ベース部材の表面に開口する蓋溝の底面に形成された凹溝に、熱媒体用管を挿入する熱媒体用管挿入工程と、
     前記蓋溝に蓋板を挿入する閉塞工程と、
     前記ベース部材及び前記蓋板の表面に面接触するように補助部材を配置する配置工程と、
     回転ツールの攪拌ピンを回転させながら前記補助部材の表面側から挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材に接触させた状態で、前記蓋溝の側面と前記蓋板の側面との突合せ部に沿って前記回転ツールを相対移動させて、前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材を接合する摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする伝熱板の製造方法。
  11.  バリが形成された前記補助部材を前記ベース部材及び前記蓋板から除去する除去工程を含むことを特徴とする請求項10に記載の伝熱板の製造方法。
  12.  前記配置工程では、前記補助部材を前記ベース部材及び前記蓋板のいずれか一方に配置しつつ、前記突合せ部を挟んで他方側にわずかに突出するように配置し、
     前記摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌接合で発生するバリが、前記ベース部材及び前記蓋板のいずれか一方側に形成されるように接合条件を設定することを特徴とする請求項11に記載の伝熱板の製造方法。
  13.  ベース部材の表面に開口する凹溝又は凹部を覆うように、前記ベース部材の表面に蓋板を重ね合わせる閉塞工程と、
     前記蓋板の表面に面接触するように補助部材を配置する配置工程と、
     回転ツールの攪拌ピンを回転させながら前記補助部材の表面側から挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材、又は、前記蓋板及び前記補助部材に接触させた状態で、前記回転ツールを相対移動させて、前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材を接合する摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする伝熱板の製造方法。
  14.  バリが形成された前記補助部材を前記蓋板から除去する除去工程を含むことを特徴とする請求項13に記載の伝熱板の製造方法。
  15.  前記摩擦攪拌工程では、前記補助部材の中央部に前記攪拌ピンを挿入することを特徴とする請求項14に記載の伝熱板の製造方法。
  16.  前記補助部材の端面を通り前記ベース部材及び前記蓋板に直交する線を基準線とした場合に、
     前記摩擦攪拌工程では、前記回転ツールの回転中心軸と前記基準線とが重なるように、前記攪拌ピンを相対移動させるとともに、摩擦攪拌接合で発生するバリが前記補助部材に形成されるように接合条件を設定することを特徴とする請求項14に記載の伝熱板の製造方法。
  17.  前記補助部材の端面を通り前記ベース部材及び前記蓋板に直交する線を基準線とした場合に、
     前記摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌を行った後に、前記回転ツールの片側のみに前記補助部材が残存する程度に、前記回転ツールの回転中心軸を前記基準線よりもわずかに前記補助部材の中央側に偏移させて、前記攪拌ピンを相対移動させるとともに、残存する前記補助部材にバリが形成されるように接合条件を設定することを特徴とする請求項14に記載の伝熱板の製造方法。
  18.  ベース部材の表面に開口する凹溝又は凹部を覆うように、前記ベース部材の表面に蓋板を重ね合わせる閉塞工程と、
     前記ベース部材及び前記蓋板をひっくり返して、前記ベース部材の裏面に面接触するように補助部材を配置する配置工程と、
     回転ツールの攪拌ピンを回転させながら前記補助部材の裏面側から挿入し、前記攪拌ピンのみを前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材、又は、前記ベース部材及び前記補助部材、に接触させた状態で、前記回転ツールを相対移動させて、前記ベース部材、前記蓋板及び前記補助部材を接合する摩擦攪拌工程と、を含むことを特徴とする伝熱板の製造方法。
  19.  バリが形成された前記補助部材を前記ベース部材から除去する除去工程を含むことを特徴とする請求項18に記載の伝熱板の製造方法。
  20.  前記摩擦攪拌工程では、前記補助部材の中央部に前記攪拌ピンを挿入することを特徴とする請求項19に記載の伝熱板の製造方法。
  21.  前記補助部材の端面を通り前記ベース部材及び前記蓋板に直交する線を基準線とした場合に、
     前記摩擦攪拌工程では、前記回転ツールの回転中心軸と前記基準線とが重なるように、前記攪拌ピンを相対移動させるとともに、摩擦攪拌接合で発生するバリが前記補助部材に形成されるように接合条件を設定することを特徴とする請求項19に記載の伝熱板の製造方法。
  22.  前記補助部材の端面を通り前記ベース部材及び前記蓋板に直交する線を基準線とした場合に、
     前記摩擦攪拌工程では、摩擦攪拌を行った後に、前記回転ツールの片側のみに前記補助部材が残存する程度に、前記回転ツールの回転中心軸を前記基準線よりもわずかに前記補助部材の中央側に偏移させて、前記攪拌ピンを相対移動させるとともに、残存する前記補助部材にバリが形成されるように接合条件を設定することを特徴とする請求項19に記載の伝熱板の製造方法。
PCT/JP2017/021291 2016-07-01 2017-06-08 伝熱板の製造方法 WO2018003449A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018525006A JP6617834B2 (ja) 2016-07-01 2017-06-08 伝熱板の製造方法
CN201780005872.9A CN108472763B (zh) 2016-07-01 2017-06-08 传热板的制造方法

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016131489 2016-07-01
JP2016-131489 2016-07-01
JP2016-187454 2016-09-26
JP2016187454 2016-09-26
JP2017011376 2017-01-25
JP2017-011376 2017-01-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018003449A1 true WO2018003449A1 (ja) 2018-01-04

Family

ID=60786231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/021291 WO2018003449A1 (ja) 2016-07-01 2017-06-08 伝熱板の製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6617834B2 (ja)
CN (1) CN108472763B (ja)
WO (1) WO2018003449A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6961053B1 (ja) * 2020-08-18 2021-11-05 三菱電機株式会社 接合構造体および接合構造体の製造方法
US11892248B2 (en) 2021-06-10 2024-02-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Cooling unit and method for manufacturing cooling unit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014094409A (ja) * 2012-10-10 2014-05-22 Nippon Light Metal Co Ltd 伝熱板の製造方法及び摩擦攪拌接合方法
JP2015213928A (ja) * 2014-05-08 2015-12-03 日本軽金属株式会社 摩擦攪拌接合方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103042302B (zh) * 2008-05-20 2015-01-14 日本轻金属株式会社 传热板的制造方法和传热板
CN103624396B (zh) * 2008-10-06 2016-06-22 日本轻金属株式会社 传热板的制造方法
KR101881679B1 (ko) * 2013-10-21 2018-07-24 니폰게이긴조쿠가부시키가이샤 전열판의 제조 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014094409A (ja) * 2012-10-10 2014-05-22 Nippon Light Metal Co Ltd 伝熱板の製造方法及び摩擦攪拌接合方法
JP2015213928A (ja) * 2014-05-08 2015-12-03 日本軽金属株式会社 摩擦攪拌接合方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6961053B1 (ja) * 2020-08-18 2021-11-05 三菱電機株式会社 接合構造体および接合構造体の製造方法
JP2022034138A (ja) * 2020-08-18 2022-03-03 三菱電機株式会社 接合構造体および接合構造体の製造方法
US11892248B2 (en) 2021-06-10 2024-02-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Cooling unit and method for manufacturing cooling unit

Also Published As

Publication number Publication date
CN108472763B (zh) 2020-07-24
JPWO2018003449A1 (ja) 2018-08-23
CN108472763A (zh) 2018-08-31
JP6617834B2 (ja) 2019-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6372516B2 (ja) 液冷ジャケットの製造方法及び液冷ジャケット
WO2019193779A1 (ja) 液冷ジャケットの製造方法
JP6489219B2 (ja) 接合方法、液冷ジャケットの製造方法及び液冷ジャケット
WO2019150620A1 (ja) 液冷ジャケットの製造方法
JP6927068B2 (ja) 液冷ジャケットの製造方法
JP2019181472A (ja) 液冷ジャケットの製造方法
JP5163419B2 (ja) 伝熱板の製造方法
JP6052237B2 (ja) 摩擦攪拌接合方法
CN110603116A (zh) 液冷套的制造方法
JP2009297761A (ja) 伝熱板の製造方法
WO2019123679A1 (ja) 液冷ジャケットの製造方法
WO2017119232A1 (ja) 接合方法及び液冷ジャケットの製造方法
JP6617834B2 (ja) 伝熱板の製造方法
JP6337632B2 (ja) 液冷ジャケットの製造方法
JP5195098B2 (ja) 伝熱板の製造方法
JP2017159351A (ja) 液冷ジャケットの製造方法
WO2018216248A1 (ja) 接合方法
JP2019195825A (ja) 接合方法
JP6756105B2 (ja) 接合方法
JP2018065164A (ja) 中空容器の製造方法
JP2018187672A (ja) 接合方法
WO2019198290A1 (ja) 伝熱板の製造方法
WO2020059198A1 (ja) 液冷ジャケットの製造方法
JP2015139800A (ja) 伝熱板の製造方法及び摩擦攪拌接合方法
JP2019000889A (ja) 接合方法

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018525006

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17819814

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17819814

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1