CN113199205A - 薄板制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种薄板制造方法，在对铝和铜进行摩擦焊接而形成双重金属接合体之后，对双重金属接合体进行滚轧来制造薄板，其特征在于，包括以下步骤：布置步骤，将铜布置在铝的一侧上；双重金属接合体形成步骤，对铝的一侧和铜的一侧进行摩擦焊接来形成双重金属接合体，其中，通过摩擦焊接来焊接的部分形成铝的扩散层和铜的扩散层，从而构成混合层并被硬化；以及薄板制造步骤，对双重金属接合体进行滚轧来制造薄板。
Description
技术领域
本发明涉及薄板制造方法，尤其是涉及在对铝和铜进行摩擦焊接来形成双重金属接合体之后对双重金属接合体进行滚轧来制造薄板的薄板制造方法。
背景技术
薄板通常意味着具有约3mm以下的厚度的薄钢板，并且使用于母排、聚合物电池等的多种领域。
韩国授权专利第10-1768799号(2017年08月09日登记)记载了通过电沉积镀的铜/铁-镍系合金接合薄板以及其制造方法。根据所公开的技术，其特征在于，包括以下步骤，即，制造Cu薄板的薄板制造步骤、以及将Fe-Ni合金电沉积镀到Cu薄板上以制造接合薄板的电沉积镀步骤，并且电沉积镀中的电解质溶液相对于1重量份的Iron Sulfate(硫酸亚铁，FeSO4·7H2O)包括0.49至0.94重量份的Sulfur Nickel(硫酸镍，NiSO4·6H2O)、0.20至0.31重量份的Boric acid(硼酸，H3BO3)、0.009至0.044重量份的Sodium saccharine(糖精钠，C7H4NO3SNa)、0.0009至0.0033重量份的Sodium Lauryl Sulfate(十二醇硫酸钠，C12H25O4SNa)以及0.23至0.37重量份的Sodium chloride(氯化钠，NaCl)，并且通过薄板制造步骤至电沉积镀步骤制造的接合薄板制造为15至25μm的厚度，并且在电沉积镀步骤中，铜(Cu)薄板用作还原电极(Cathode)，并且镍(Ni)金属用作氧化电极(Anode)，电解质溶液的温度为50至70℃，pH为0.5至2.0，电流密度为5～30mA/cm2，并且接合薄板的热膨胀系数为6.35至7.10(10-6/℃)。
韩国授权专利第10-1550044号(2015年08月28日登记)记载了薄板、薄板制造方法以及使用其的金属电容器。根据所公开的技术，其特征在于，由以下步骤构成，即，制备金属部件的步骤、使用蚀刻方法形成贯穿金属部件的上部和下部的多个贯通孔或者排列在上部和下部中的一个以上上的多个凹槽的步骤、当形成贯穿孔或凹槽时使用镀金方法沿着金属部件的整个表面将合金层形成为预定厚度的步骤，并且在形成合金层的步骤中，无电解镀金方法使用由1至70wt％的主成分、2至80wt％的副成分、2至60wt％的络合剂以及5至50wt％的还原剂构成的镀金溶液，并且主成分使用金属或金属水合物，副成分选择并使用钨酸钠二水合物(Na2WO4·2H2O)和硫酸锰水合物(MnSO4.H2O)中的一种，络合剂选择并使用丙二酸钠(Sodium malonate)、柠檬酸铵(Ammonium citrate)、柠檬酸钠(Sodiumcitrate)、葡萄糖酸钠(Sodium gluconate)、葡萄糖酸铵(Ammonium Gluconate)、己二酸铵(Ammonium Adipate)、己二酸钠(Sodium adipate)、乙酸铵(Ammonium acetate)、乙酸钠(Sodium acetate)、乳酸铵(Ammonium lactate)、乳酸钠(Sodium lactate)、琥珀酸铵(Ammonium succinate)和琥珀酸钠(sodium succinate)中的一种，并且还原剂使用次磷酸钠(Sodium Hypophosphite)。
如上所述，传统的薄板通常为通过将镍镀金到铜上而制造的，而在铜的情况下，其价格昂贵，并且在特性上其重量大，因此存在着可能对制造后续产品的耐久性产生问题的风险。
现有技术文献
专利文献
(专利文献0001)韩国授权专利第10-1768799号
(专利文献0002)韩国授权专利第10-1550044号
发明内容
技术问题
本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于，提供在对铝和铜进行摩擦焊接而形成双重金属接合体之后对双重金属接合体进行滚轧来制造薄板的薄板制造方法。
技术方案
为了解决这种问题，根据本发明的一个特征，提供一种薄板制造方法，该方法包括以下步骤：将铜布置在铝的一侧上的布置步骤；对所述铝的一侧和所述铜的一侧进行摩擦焊接来形成双重金属接合体的双重金属接合体形成步骤，其中，通过摩擦焊接来焊接的部分形成所述铝的扩散层和所述铜的扩散层，从而构成混合层并被硬化；以及对所述双重金属接合体进行滚轧来制造薄板的薄板制造步骤。
在一实施方式中，其特征在于，在所述双重金属接合体形成步骤中，分别将所述铝和所述铜安装在摩擦焊接机或设备上，使所述铝和所述铜在相反方向上以1600至2200rpm的旋转速度进行旋转，并且在使所述铝和所述铜紧贴的状态下在相反方向上进行旋转期间，朝向紧贴面的方向上以7至20吨(ton)的范围施加压力，以进行接合。
在一实施方式中，其特征在于，在所述薄板制造步骤中，将所述双重金属接合体投入到滚轧机或设备中，在长度方向或宽度方向上对所述双重金属接合体进行滚轧。
在一实施方式中，其特征在于，在所述薄板制造步骤中，以预设厚度来对所述双重金属接合体进行滚轧。
在一实施方式中，其特征在于，还包括在所述薄板制造步骤之后，以预设长度对所述薄板进行切割的切割步骤。
有益效果
根据本发明，在对铝和铜进行摩擦焊接而形成双重金属接合体之后对双重金属接合体进行滚轧来制造薄板，从而不仅能够提高铝和铜之间的接合强度的效果，而且还能够具有轻量化和降低成本的效果。
附图说明
图1是说明根据本发明的第一实施方式的薄板制造方法的顺序图。
图2是说明图1中所示的形成双重金属接合体的步骤的视图。
图3是说明图1中所示的制造薄板的步骤的视图。
图4是说明根据本发明的第二实施方式的薄板制造方法的顺序图。
附图标记
100：铝
200：铜
310：轧辊
320：调节引导件
330：引导件控制装置
具体实施方式
在下文中将参照附图对本发明的实施方式进行详细说明，以便本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易地实施。然而，对于本发明的说明仅为用于结构以及功能性说明的实施方式，并且本发明的保护范围并不应解释为受限于本文中说明的实施方式。即，因为实施方式能够进行多种变型并且可具有各种形态，因此本发明的保护范围应理解为包括能够实现技术思想的等同物。此外，本发明中提出的目的或效果并不意味着特定实施方式应包括它们中的所有或者仅包括这些效果，因此本发明的范围不应理解为限于此。
另外，本发明中叙述的措辞应理解为如下含义。
“第一”、“第二”等的措辞用于将一个构成元件与其它构成元件区分开，并且保护范围并不由这些措辞限定。例如，第一构成元件可命名为第二构成元件，相似地，第二构成元件也可命名为第一构成元件。
应理解，当某一构成元件被称为“连接到”另一构成元件时，其不仅可直接连接到该另一构成元件，而且它们中间也可存在有其它构成元件。相反，应理解，当某一构成元件被称为“直接连接到”另一构成元件时，则它们中间不存在有其它构成元件。另外，对构成元件之间的关系进行说明的其它表述，即，“在…之间”和“直接在…之间”或者“与…相邻”和“与…直接相邻”等也应以相同的方式进行解释。
除非上下文中另有明确不同的限定，否则单数的表述应理解为包括复数表述，并且“包括”或“具有”等的措辞应理解为指定所列举的特征、数字、步骤、动作、构成元件、部件或它们的组合的存在，而不是提前排除一个或多个其它特征、数字、步骤、动作、构成元件、部件、或他们的组合的存在或附加可能性。
除非另有不同的限定，否则在本文中使用的所有措辞具有本发明所属技术领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。限定在常用词典中的措辞应解释为具有相关技术的上下文中所具有的含义一致的含义，并且除非本发明中明确地限定，否则不应解释为具有理想化或过度形式性的含义。
在下文中将参照附图对根据本发明的实施方式的薄板制造方法进行详细说明。
图1是说明根据本发明的第一实施方式的薄板制造方法的顺序图，图2是说明图1中所示的形成双重金属接合体的步骤的视图，并且图3是说明图1中所示的制造薄板的步骤的视图。
参照图1至图3，薄板制造方法包括布置步骤S100、双重金属接合体形成步骤S200和薄板制造步骤S300。
在上述步骤S100中，将铜200布置在铝100的一侧上。
在上述步骤S100中，铝100和铜200优选为棒形态，然而，根据需要，其可以多种形状和大小来形成。
在上述步骤S100中，可使用摩擦焊接机或设备将铜200的一侧布置成紧贴于铝100的一侧上。
在上述步骤S200中，使用摩擦焊接机或设备对在上述步骤S100中布置的铝100的一侧和铜200的一侧进行摩擦焊接来形成双重金属接合体，此时，在铝100的一侧通过摩擦焊接而在塑性变形期间形成扩散层(即，在铝100的一侧上发生塑性变形的部分)的同时，铜200的一侧也在塑性变形期间形成扩散层(即，在铜200的一侧上发生塑性变形的部分)，而形成在进行摩擦焊接的部分上的铝100的扩散层和铜200的扩散层形成混合层并被硬化。
换言之，在上述步骤S200中，使通过摩擦热形成的固态的铝100的扩散层与通过摩擦热形成的固态的铜200的扩散层进行混合，以形成混合层并被硬化。
摩擦焊接是指通常在使材料以1分钟1600至2200rpm来进行旋转期间以3至10吨的范围来向停止的材料的侧面施加压力，从而使得接触面上产生1000至1400℃的摩擦热，且然后在使旋转的材料停止的同时在朝向接触面的方向上以7至20吨的范围来再次施加压力以使接触面塑性变形，进而进行焊接的方式。
在上述步骤S200中，分别将铝100和铜200安装在摩擦焊接机或设备上，如图2中所示，在使铝100和铜200紧贴的同时在相反方向上使铝100和铜200进行旋转，并且可通过铝100和铜200的紧贴面上发生的摩擦热而接合。由此，通过使彼此相反地旋转的铝100和铜200紧贴，不仅能够使相对速度增加到铝100和铜200的旋转速度相加之和相当，而且在没有来自外部的制动力的情况下也能够提供使在正方向上旋转的铝100的力偶和在逆方向上旋转的铜200的反力偶在紧贴面上通过力的合成而抵消惯性而被制动的效果。
在上述步骤S200中，可分别将铝100和铜200安装在摩擦焊接机或设备上，使铝100和铜200以1600至2200rpm的旋转速度来进行旋转，并且在铝100和铜200紧贴的状态下在相反方向上旋转期间在朝向紧贴面的方向上以7至20吨的范围施加压力，从而进行接合。
在上述步骤S200中，焊接的部分在形成铝100的扩散层和铜200的扩散层期间构成混合层并被硬化，从而能够形成具有坚固的接合力和高强度的双重金属接合体，并且即使在之后对通过这种方式形成的双重金属接合体执行滚轧作业，也能够预防出现不良或者焊接部分龟裂的现象等。
在上述步骤S200中，通过摩擦焊接形成的珠子可使用焊珠去除器来去除。滚轧作业在由此将双重金属接合体的表面加工为平坦的之后再执行，从而能够减少不良率。
在上述步骤S300中，使用滚轧机或设备对在上述步骤S200中形成的双重金属接合体进行滚轧来制造薄板。
在上述步骤S300中，混合层的密实度通过滚轧而变高，从而具有使铝100和铜200之间的强度进一步上升的效果。
在上述步骤S300中，可将双重金属接合体投入到滚轧机或设备中，并且在长度方向或宽度方向上对双重金属接合体进行滚轧。
在上述步骤S300中，双重金属接合体的宽度可形成为1至10mm。
在上述步骤S300中，双重金属接合体在长度方向上被滚轧，或者在宽度方向上被滚轧，从而能够制造成薄板期望的形状和大小以实现多种产品。
在上述步骤S300中，通过对设置在滚轧机或设备上的轧辊310之间的间隔进行调节，从而可根据用途以预设厚度(例如，50μm至50000μm)对双重金属接合体进行滚轧。
在上述步骤S300中，如图3中所示，滚轧机或设备可包括多个轧辊310、多个调节引导件320和多个引导件控制装置330。
轧辊310根据调节引导件320的宽度或长度大小的调节而在长度方向或宽度方向上对双重金属接合体进行滚轧。
调节引导件320分别设置在轧辊310的两侧上，从而根据引导件控制装置330的移动控制来在轧辊310的两侧上分别在轧辊310之间紧贴地进行移动，进而对双重金属接合体的宽度或长度的大小进行调节。
在一实施方式中，调节引导件320可为导轨或导板。
引导件控制装置330根据预设的双重金属接合体的宽度或长度的大小而与之对应地对调节引导件320的移动进行控制，从而使调节引导件320在轧辊310的两侧分别在轧辊310之间紧贴地移动。
在一实施方式中，引导件控制装置330可设置有液压缸或气压缸，从而使用其来使导轨或导板进行移动。
具有上述步骤的薄板制造方法以预设的旋转速度和施加压力为条件对铝100和铜200进行摩擦焊接来形成具有由铝100的扩散层和铜200的扩散层混合而成的混合层的双重金属接合体之后，对其进行滚轧来制造薄板，从而能够最大限度地增加铝100和铜200之间的接合强度并且大幅削减重量和成本。
图4是说明根据本发明的第二实施方式的薄板制造方法的顺序图。
参照图4，在上述步骤S300之后，根据用途以预设长度(例如，5至500mm)来对薄板进行切割(S400)。
在上述步骤S400中，可使用切割机根据需要来进行设置和切割，从而使薄板能够具有多种长度或宽度。
在上文中本发明的实施方式并不仅是通过上述装置和/或运用方法来实现而，而是也能够通过用于实现与本发明的实施方式的配置对应的功能的程序、记录有该程序的记录介质等来实现，并且本发明所属领域技术人员能够从上文中说明的实施方式的记载中容易地实现。
在上文中对本发明的实施方式进行了详细说明，本发明的保护范围并不限定于此，本发明所属领域技术人员使用随附的权利要求书中限定的本发明的基本概念进行各种变形和改良形态也属于本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种薄板制造方法，包括以下步骤：
布置步骤，将铜布置在铝的一侧上；
双重金属接合体形成步骤，对所述铝的一侧和所述铜的一侧进行摩擦焊接来形成双重金属接合体，其中，通过摩擦焊接来焊接的部分形成所述铝的扩散层和所述铜的扩散层，从而构成混合层并被硬化；以及
薄板制造步骤，对所述双重金属接合体进行滚轧来制造薄板。
2.如权利要求1所述的薄板制造方法，其中，
在所述双重金属接合体形成步骤中，分别将所述铝和所述铜安装在摩擦焊接机或设备上，使所述铝和所述铜在相反方向上以1600至2200rpm的旋转速度进行旋转，并且在使所述铝和所述铜紧贴状态下在相反方向上进行旋转期间，朝向紧贴面的方向上以7至20吨的范围施加压力，以进行接合。
3.如权利要求1所述的薄板制造方法，其中，
在所述薄板制造步骤中，将所述双重金属接合体投入到滚轧机或设备中，在长度方向或宽度方向上对所述双重金属接合体进行滚轧。
4.如权利要求1所述的薄板制造方法，其中，
在所述薄板制造步骤中，以预设厚度对所述双重金属接合体进行滚轧。
5.如权利要求1所述的薄板制造方法，其中，
还包括在所述薄板制造步骤之后，以预设长度对所述薄板进行切割的切割步骤。
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