JP6372977B2 - 伝熱板、及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)伝熱板本体の全面に被膜を形成するとともに、蓋板の全面に被膜を形成する被膜形成処理と
(2)蓋溝に蓋板を嵌合し、当該蓋溝及び当該蓋板の突き合わせ面に沿って摩擦撹拌接合する接合処理と
を有し、
前記接合処理では、前記摩擦撹拌接合により、前記蓋溝及び前記蓋板の突き合わせ面である接合面に形成された撹拌接合部の内部に、前記伝熱板本体又は前記蓋板の材質と、前記被膜の材質とが混ざり合った混合部を形成し、前記混合部は、前記伝熱板本体及び前記蓋板の表面付近において前記表面に沿って水平方向混合部が形成されるとともに、前記伝熱板本体及び前記蓋板の表面付近から前記撹拌接合部の深さ方向にわたって垂直方向混合部が形成され、前記水平方向混合部に連続するように垂直方向混合部が形成され、前記垂直方向混合部の前記水平方向混合部と繋がった部分は、前記接合面から一定の距離だけ離れた箇所に位置し、前記垂直方向混合部が、深さ方向へ行くに従い前記接合面に接近して行き前記撹拌接合部の下端において前記接合面に収束する形状となっていることを特徴とする。
図1(a)及び(b)に示すように、プレート状の伝熱板10は、伝熱板本体1に蓋板2を嵌合させた状態で、摩擦撹拌用装置5を伝熱板10の表面に沿って所定の回転数および移動速度で相対的に移動させることで、伝熱板10の素材を流動させて形成された撹拌接合部3と、伝熱板10の内部において、略U字状の内部空間4とを形成させるものである。
R(%)=Δd/D×100
で表される。
次いで、上述した伝熱板10の製造方法について説明する。図6は、本実施形態に係る伝熱板10が形成される状態を示す要部断面図である。
このような本実施形態によれば、陽極酸化被膜15が形成された伝熱板本体1と蓋板2とを摩擦撹拌によって接合するため、熱媒体の流路としての内部空間4全体に陽極酸化被膜15を形成させることができるとともに、伝熱板本体1と蓋溝12との接合を摩擦撹拌接合するため、接合部分に異物が混入することを防止できるため、耐食性の高い伝熱板10を簡易に生成することができる。
例えば、伝熱板本体1及び蓋板2の厚みを有する場合には、押込量の割合Rを30%近くに設定することで、水平方向混合部31の材質をバリ33として削除することができるため、撹拌接合部3内における混合部30の含量を少なくすることができ、接合強度及び耐食性をより高めることができる。
上述した実施形態においては、摩擦撹拌用装置5を伝熱板本体1及び蓋板2の表面に対して垂直方向に埋入させた状態で摩擦撹拌を行ったが、本発明は、これに限定するものはなく、例えば、図9に示すように、摩擦撹拌用装置5を伝熱板本体1及び蓋板2の表面に対して所定角度傾かせた状態で摩擦撹拌を行ってもよい。この場合、摩擦撹拌用装置5は、一方のショルダー部51aが伝熱板本体1及び蓋板2の内部に埋入され、他方のショルダー部51aが伝熱板本体1及び蓋板2と接しないように配置される。
2…蓋板
3…撹拌接合部
3a…押込凹部
4…内部空間
5…摩擦撹拌用装置
10…伝熱板
11…凹溝
12…蓋溝
15…陽極酸化被膜
30(30a,30b)…混合部
31…水平方向混合部
32…垂直方向混合部
33…バリ
51…基台
51a…ショルダー部
52…プローブ
Claims (10)
- 所定の断面形状をなした蓋溝が形成されるとともに、当該蓋溝の底面に凹溝が設けられ、全面に被膜が形成された伝熱板本体と、
前記蓋溝と断面形状が同一であり、全面に被膜が形成された蓋板と
を備え、
前記蓋溝に前記蓋板が嵌合され、当該蓋溝及び当該蓋板の突き合わせ面に沿って摩擦撹拌接合されることにより、前記凹溝及び前記蓋板に囲まれた内部空間が形成され、前記内部空間は、前記凹溝及び前記蓋板に形成された前記被膜により覆われ、
前記摩擦撹拌接合により、前記蓋溝及び前記蓋板の突き合わせ面である接合面に形成された撹拌接合部の内部に、前記伝熱板本体又は前記蓋板の材質と、前記被膜の材質とが混ざり合った混合部が形成され、
前記混合部として、前記伝熱板本体及び前記蓋板の表面付近において前記表面に沿って形成された水平方向混合部と、前記伝熱板本体及び前記蓋板の表面付近から前記撹拌接合部の深さ方向にわたって形成された垂直方向混合部とを有し、
前記水平方向混合部に連続するように垂直方向混合部が形成され、前記垂直方向混合部の前記水平方向混合部と繋がった部分は、前記接合面から一定の距離だけ離れた箇所に位置し、前記垂直方向混合部が、深さ方向へ行くに従い前記接合面に接近して行き、前記撹拌接合部の下端では、前記接合面に収束する形状となっている
ことを特徴とする伝熱板。 - 前記伝熱板本体及び前記蓋板の表面において、前記撹拌接合部に対応した箇所に形成された凹部である押込凹部を有することを特徴とする請求項1に記載の伝熱板。
- 前記押込凹部は、前記伝熱板本体及び前記蓋板の表面における前記撹拌接合部に対応した箇所に形成されることを特徴とする請求項2に記載の伝熱板。
- 前記押込凹部は、ショルダー部と、当該ショルダー部の回転軸上に突出されたプローブとを有する摩擦撹拌用治具を用いて形成され、前記押込凹部の深さは、前記プローブの突出長の0%以上5%未満であることを特徴とする請求項2又は3に記載の伝熱板。
- 前記押込凹部は、ショルダー部と、当該ショルダー部の回転軸上に突出されたプローブとを有する摩擦撹拌用治具を用いて形成され、前記押込凹部の深さは、前記プローブの突出長の5%以上30%未満であり、前記混合部は前記垂直方向混合部のみからなることを特徴とする請求項2又は3に記載の伝熱板。
- 所定の断面形状をなした蓋溝が形成されるとともに、当該蓋溝の底面に凹溝が設けられた伝熱板本体と、
前記蓋溝と断面形状が同一である蓋板と
を備えた伝熱板の製造方法であって、
前記伝熱板本体の全面に被膜を形成するとともに、前記蓋板の全面に被膜を形成する被膜形成処理と、
前記蓋溝に前記蓋板を嵌合し、当該蓋溝及び当該蓋板の突き合わせ面に沿って摩擦撹拌接合する接合処理と
を有し、
前記接合処理では、
前記摩擦撹拌接合により、前記蓋溝及び前記蓋板の突き合わせ面である接合面に形成された撹拌接合部の内部に、前記伝熱板本体又は前記蓋板の材質と、前記被膜の材質とが混ざり合った混合部を形成し、
前記混合部は、
前記伝熱板本体及び前記蓋板の表面付近において前記表面に沿って水平方向混合部が形成されるとともに、前記伝熱板本体及び前記蓋板の表面付近から前記撹拌接合部の深さ方向にわたって垂直方向混合部が形成され、
前記水平方向混合部に連続するように垂直方向混合部が形成され、前記垂直方向混合部の前記水平方向混合部と繋がった部分は、前記接合面から一定の距離だけ離れた箇所に位置し、前記垂直方向混合部が、深さ方向へ行くに従い前記接合面に接近して行き前記撹拌接合部の下端において前記接合面に収束する形状となっている
ことを特徴とする伝熱板の製造方法。 - 前記接合処理では、前記伝熱板本体及び前記蓋板の表面における前記撹拌接合部に対応した箇所に、凹部である押込凹部を形成することを特徴とする請求項6に記載の伝熱板の製造方法。
- 前記接合処理では、
前記伝熱板本体及び前記蓋板の表面における前記撹拌接合部に対応した箇所に押込凹部を形成し、
前記押込凹部を形成する際には、前記押圧する力を調節することにより、前記水平方向混合部の形成量を調節する
ことを特徴とする請求項6に記載の伝熱板の製造方法。 - 前記接合処理における前記摩擦撹拌接合では、ショルダー部と、当該ショルダー部の回転軸上に突出されたプローブとを有する摩擦撹拌用治具を用い、前記押込凹部の深さは、前記プローブの突出長の0%以上5%未満であることを特徴とする請求項7又は8に記載の伝熱板の製造方法。
- 前記接合処理における前記摩擦撹拌接合では、ショルダー部と、当該ショルダー部の回転軸上に突出されたプローブとを有する摩擦撹拌用治具を用い、前記押込凹部の深さを前記プローブの突出長の5%以上30%未満とすることによって垂直方向混合部のみからなる混合部が形成される
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の伝熱板の製造方法。
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