JPWO2018003449A1 - Manufacturing method of heat transfer plate - Google Patents
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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。 Provided is a method of manufacturing a heat transfer plate that can prevent metal shortage at a joint. A method of manufacturing a heat transfer plate (1), wherein a lid plate (3) is formed in a lid groove (13) having an opening on the surface (2a) of the base member (2) and having a concave groove (12) formed on the bottom surface. A closing step of inserting the auxiliary member (4) in surface contact with the surface (2a) of the base member (2) or the surface (3a) of the cover plate (3), and a rotating tool (F ) While rotating the stirring pin (F2) of the auxiliary member (4) from the surface (4a) side, and only the stirring pin (F2) is inserted into the base member (2), the cover plate (3) and the auxiliary member (4). The base member (2), the lid is moved by relatively moving the rotary tool (F) along the abutting portion (J1) between the side surface of the lid groove (13) and the side surface of the lid plate (3). A friction stirring step of joining the plate (3) and the auxiliary member (4).
Description
本発明は、伝熱板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a heat transfer plate.
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。
When manufacturing the heat transfer plate described above, 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.
When performing friction stir welding, 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. Thus, 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.
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。 In the conventional heat transfer plate manufacturing method described above, since the plastic fluidized metal is not pressed by the shoulder portion of the rotary tool, there is a problem that the plastic fluidized metal leaks to the outside and the joint becomes insufficient. .
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。 Then, this invention makes it a subject to provide the manufacturing method of the heat exchanger plate which can prevent the metal shortage of a junction part.
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。 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.
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。 According to the method for manufacturing a heat transfer plate in the first invention, in addition to the base member and the lid plate, the auxiliary member is also friction stir welded 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.
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。 Moreover, when the removal process which removes the said auxiliary member in which the burr | flash was formed from the said base member or the said cover board is included, since the burr | flash can be removed with the auxiliary member, the operation | work which removes a burr | flash becomes easy. .
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。 In the friction stirring 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 | work which removes a burr | flash can be performed more easily.
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。 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.
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。According to the method for manufacturing a heat transfer plate in the second invention, 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.
Moreover, since 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.
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。 Moreover, when the removal process which removes the said auxiliary member in which the burr | flash was formed from the said base member and the said cover plate is included, since the burr | flash can be removed with the auxiliary member, the operation | work which removes a burr | flash becomes easy. .
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。 Further, in the arrangement step, 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. In the friction stirring step, 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.
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。 According to such a method of manufacturing a heat transfer plate, the work of removing burrs can be performed more easily. Moreover, since 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.
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。 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. A medium tube inserting step, a closing step of inserting a lid plate into the lid groove, an arrangement step of arranging an auxiliary member so as to be in surface contact with the surface of the base member or the lid plate, and a stirring pin of the rotary tool Inserting from the surface side of the auxiliary member while rotating, but with only the stirring pin in contact with the base member, the lid plate and the auxiliary member, the side face of the lid groove and the side face of the lid plate A friction stirring step of joining the base member, the cover plate, and the auxiliary member by relatively moving the rotary tool along the portion.
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。 According to the method for manufacturing a heat transfer plate in the third invention, 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.
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。 Moreover, when the removal process which removes the said auxiliary member in which the burr | flash was formed from the said base member or the said cover board is included, since the burr | flash can be removed with the auxiliary member, the operation | work which removes a burr | flash becomes easy. .
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。 In the friction stirring 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 | work which removes a burr | flash can be performed more easily.
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。 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. A medium tube inserting step, a closing step of inserting a lid plate into the lid groove, an arrangement step of arranging an auxiliary member so as to be in surface contact with the surface of the base member and the lid plate, and a stirring pin of the rotary tool Inserting from the surface side of the auxiliary member while rotating, but with only the stirring pin in contact with the base member, the lid plate and the auxiliary member, the side face of the lid groove and the side face of the lid plate A friction stirring step of joining the base member, the cover plate, and the auxiliary member by relatively moving the rotary tool along the portion.
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。 According to the method for manufacturing a heat transfer plate in the fourth aspect of the present invention, in addition to the base member and the cover plate, the auxiliary member is also simultaneously friction stir welded to prevent 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.
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。 Moreover, when the removal process which removes the said auxiliary member in which the burr | flash was formed from the said base member and the said cover plate is included, since the burr | flash can be removed with the auxiliary member, the operation | work which removes a burr | flash becomes easy. .
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。 Further, in the arrangement step, 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. In the friction stirring step, 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.
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。 According to such a method of manufacturing a heat transfer plate, the work of removing burrs can be performed more easily. Moreover, since 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.
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。 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. And a stirring step.
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。 According to the method for manufacturing a heat transfer plate in the fifth invention, in addition to the base member and the lid plate or the lid plate, the auxiliary member is also friction stir welded 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.
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。 Moreover, when the removal process which removes the said auxiliary member in which the burr | flash was formed from the said cover plate is included, since the burr | flash can be removed with the auxiliary member, the operation | work which removes a burr | flash becomes easy.
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。 Further, in the friction stirring step, 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.
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。 Further, when a line that passes through the end face of the auxiliary member and is orthogonal to the base member and the cover plate is used as a reference line, in the friction stirring step, 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 | work which removes a burr | flash can be performed more easily.
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。 Further, when a line passing through the end face of the auxiliary member and orthogonal to the base member and the cover plate is used as a reference line, in the friction stirring step, after the friction stirring is performed, the auxiliary tool is applied only to one side of the rotating tool. To the extent that the member remains, 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.
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。 According to such a method of manufacturing a heat transfer plate, the work of removing burrs can be performed more easily. Moreover, 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.
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。 6th invention for solving the said subject is a manufacturing method of a heat exchanger plate, Comprising: A cover board is piled up on the surface of the said base member so that the ditch | groove or recessed part opened on the surface of a base member may be covered. 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 A friction stirring step of joining the member, the cover plate, and the auxiliary member.
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。 According to the manufacturing method of the heat transfer plate in the sixth invention, 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. Thereby, the watertightness and airtightness of a heat exchanger plate can be improved. Further, since the plasticized region is not exposed on the surface of the lid plate, the appearance of the heat transfer plate can be improved.
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。 Moreover, when the removal process which removes the said auxiliary member in which the burr | flash was formed from the said base member is included, since the burr | flash can be removed with the auxiliary member, the operation | work which removes a burr | flash becomes easy.
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。 Further, in the friction stirring step, 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.
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。 Further, when a line that passes through the end face of the auxiliary member and is orthogonal to the base member and the cover plate is used as a reference line, in the friction stirring step, 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 | work which removes a burr | flash can be performed more easily.
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。 Further, when a line passing through the end face of the auxiliary member and orthogonal to the base member and the cover plate is used as a reference line, in the friction stirring step, after the friction stirring is performed, the auxiliary tool is applied only to one side of the rotating tool. To the extent that the member remains, 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.
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。 According to such a method of manufacturing a heat transfer plate, the work of removing burrs can be performed more easily. Moreover, 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.
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。 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 and to form a heat transfer plate excellent in water tightness and air tightness.
［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。[First embodiment]
The manufacturing method of the heat exchanger plate which concerns on 1st embodiment of this invention is demonstrated in detail with reference to drawings. In the joining method according to the first embodiment, a closing process, an arranging process, a friction stirring process, and a removing process are performed. In the following description, “front surface” means a surface opposite to the “back surface”.
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。
As shown in FIG. 5, the
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。As shown in FIGS. 1 and 3, the
The
The
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。The
The plate thickness dimension of the
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）。
By disposing the
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。 Next, the manufacturing method of the heat exchanger plate of this invention is demonstrated. In the manufacturing method of the heat exchanger plate of the first embodiment, a closing process, an arranging process, a friction stirring process, and a removing process are performed.
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。The closing step is a step of inserting the
Thereby, the butt | matching part J1 is formed in the both sides of the
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。The arranging step is a step of arranging the
The
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。The plate | board thickness of the
The size of the
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。 As shown in FIG. 2, the friction stirring step is a step of joining the butt joint J <b> 1 by friction stirring using the rotating tool F for joining. 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.
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。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
A spiral groove is formed on the outer peripheral surface of the stirring pin F2. In the first embodiment, 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.
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。
In addition, when rotating the rotation tool F for joining counterclockwise, it is preferable to form a spiral groove clockwise as it goes to a front-end | tip from a base end. In other words, 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. By setting the spiral groove in this way, the metal plastically fluidized during friction stirring is guided to the tip side of the stirring pin F2 by the spiral groove. Thereby, the quantity of the metal which overflows to the exterior of a to-be-joined metal member (
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。 The joining rotary tool F may be attached to a friction stirrer such as a machining center, but may be attached to, for example, an arm robot having a rotating means such as a spindle unit at the tip.
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。In the friction stirring step, only the stirring pin F2 rotated clockwise from the
Then, with the
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。In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the traveling direction of the joining rotary tool F is set so that the
In the first embodiment, 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.
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。
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. For example, the joining rotary tool F may be rotated counterclockwise while the
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。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
In the friction stirring step, 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). After the friction stirring step, burrs V are formed at the end of the
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。
The removal step is a step of removing the
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。According to the method for manufacturing the
Thereby, according to the manufacturing method of the
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。
In the first embodiment, the burrs V are formed on the
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。Here, in the method for manufacturing the
However, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, 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
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。
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, 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
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。For example, when the rotation speed of the rotating tool F for welding is slower, 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.
On the other hand, for example, when 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.
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。
In the first embodiment, since the rotation speed of the joining rotary tool F is set high, as shown in FIG. 4, there is a tendency that many burrs V are generated on the flow side outside the plasticizing region W1. That is, the burrs V can be concentrated on the
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。
In the friction stirring process, as shown in FIG. 2, which side of the traveling direction of the welding rotary tool F generates the burr V 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
（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。(Modification of the first embodiment)
Next, the modification of the manufacturing method of the
In the modification of the first embodiment, as shown in FIG. 6, the
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。
The arrangement process in the modification of the first embodiment is a process of bringing the
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。 In the friction distribution stirring step in the modification of the first embodiment, as shown in FIG. 7, 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.
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。 In the modified example of the first embodiment, only the stirring pin F2 rotated counterclockwise is inserted into the butting portion J1, and the metal member to be joined and the connecting portion F1 are moved while being separated from each other. Thereby, the butt portion J1 is friction stir welded.
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。
In the modification of the first embodiment, 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
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。
The first embodiment according to the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to this and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the stirring pin F2 reaches the
［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。[Second Embodiment]
Next, the manufacturing method of the
The manufacturing method of the
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。
The manufacturing method of the
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。
As shown in FIG. 8, the disposing step in the second embodiment is a step of bringing both the
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。As shown in FIG. 9, the friction stirring step in the second embodiment is a step of joining the abutting portion J <b> 1 between the
In the second embodiment, in order to rotate the welding rotary tool F to the right, the spiral groove of the stirring pin F2 is formed counterclockwise as it goes from the proximal end to the distal end.
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。In the friction stirring step in the second embodiment, the stirring pin F <b> 2 rotated to the right is inserted from the
In the second embodiment, 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.
Then, with the
In addition, the advancing direction of the rotating tool F for joining of 2nd embodiment is the same as 1st embodiment. In the second embodiment, since 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.
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。
The removing step in the second embodiment is a step of removing the
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。According to the manufacturing method of the
In the second embodiment, the stirring pin F2 can be easily inserted into the central portion of the
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。
In the second embodiment, the burrs V are formed on the
（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。(First modification of the second embodiment)
Next, the 1st modification of the manufacturing method of the
In the first modification of the second embodiment, as shown in FIG. 10, the
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。In the arrangement step in the first modification of the second embodiment, about 90% of the
In the first modification of the second embodiment, the
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。 In the friction stirring step in the first modification of the second embodiment, as shown in FIG. 11, 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. In addition, 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). In the friction stirring step, the rotation center axis of the welding rotary tool F is relatively moved so as to overlap the butting portion J1.
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。In the friction stirring step in the first modification of the second embodiment, 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. Thereby, the butt portion J1 is friction stir welded.
In the first modified example of the second embodiment, the shortage of the
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。
In the first modification of the second embodiment, 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
（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。(Second modification of the second embodiment)
Next, the 2nd modification of the manufacturing method of the
In the second modification of the second embodiment, as shown in FIG. 12, the
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。
In the arrangement step in the second modification of the second embodiment, about 90% of the
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）。 In the friction stirring process in the second modification of the second embodiment, as shown in FIG. 13, 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. In addition, 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).
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。In the friction stirring step in the second modification of the second embodiment, only the stirring pin F2 rotated counterclockwise is inserted into the butt portion J1, and the bonded metal member and the connecting portion F1 are moved while being separated from each other. Thereby, the butt portion J1 is friction stir welded.
In the second modified example of the second embodiment, the shortage of the
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。
In the second modification of the second embodiment, 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
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。 The second embodiment according to the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to this, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
［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。[Third embodiment]
Next, the manufacturing method of the
As shown in FIG. 14, the method for manufacturing the
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。
The manufacturing method of the
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。As shown in FIG. 14, the
The
The
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。In the heat medium tube insertion step in the third embodiment, the
The disposing step in the third embodiment is a step of bringing the
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。In the friction stirring step in the third embodiment, as shown in FIG. 15, 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. In addition, 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
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。
In the third embodiment, 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
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。
According to the manufacturing method of the
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。
In the third embodiment, the burrs V are formed on the
（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。(First modification of the third embodiment)
Next, the 1st modification of the manufacturing method of the
In the arrangement step in the first modification of the third embodiment, the
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。
Further, in the friction stir process in the first modification of the third embodiment, the joining conditions are set so that burrs generated in the friction stir welding are formed in the
（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。(Second modification of the third embodiment)
Next, the 2nd modification of the manufacturing method of the
In the arrangement step in the second modification of the third embodiment, the
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。In the friction stirring step in the second modified example of the third embodiment, the stirring pin can be easily inserted into the central portion of the
In the removing step in the second modification of the third embodiment, the burrs generated in the friction stir welding can be removed from the
（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。(Third modification of the third embodiment)
Next, the 3rd modification of the manufacturing method of the
In the arrangement step in the third modification of the third embodiment, as shown in FIG. 18, the
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。
In the friction stirring step in the third modified example of the third embodiment, the shortage of the
（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。(Fourth modification of the third embodiment)
Next, the 4th modification of the manufacturing method of the
In the arrangement process in the fourth modification of the third embodiment, as shown in FIG. 19, the
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。
In the friction stirring step in the fourth modified example of the third embodiment, the shortage of the
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。As mentioned above, although 3rd embodiment which concerns on this invention was described, it is not limited to this, It can change suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention like 1st embodiment.
For example, in the third embodiment, as shown in FIG. 15, a gap is formed between the inner surface of the
［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。[Fourth embodiment]
Next, the manufacturing method of the
As shown in FIG. 20, the method for manufacturing the
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。In the fourth embodiment, as shown in FIG. 20, the
In the closing process in the fourth embodiment, a
The disposing step in the fourth embodiment is a step of bringing the
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。
In the friction stirring process in the fourth embodiment, as shown in FIG. 21, the stirring pin F <b> 2 rotated clockwise is inserted from the
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。In the fourth embodiment, only the stirring pin F2 is inserted into the
Then, with the
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。
In the removing step in the fourth embodiment, the
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。According to the manufacturing method of the
Further, in the fourth embodiment, the stirring pin F2 can be easily inserted into the central portion of the
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。
In the fourth embodiment, the burrs V are formed on the
（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。(First modification of the fourth embodiment)
Next, the 1st modification of the manufacturing method of the
In the first modification of the fourth embodiment, as shown in FIG. 22, in the friction stirring step, the reference line passes through the
In the first modification of the fourth embodiment, the joining conditions are set so that the burrs V generated in the friction stir welding are formed on the
（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。(Second modification of the fourth embodiment)
Next, the 2nd modification of the manufacturing method of the
In the second modification of the fourth embodiment, as shown in FIG. 23, in the friction stirring step, after the friction stirring, the auxiliary rotating member F remains so that the
In this manner, by shifting the rotation center axis C of the bonding rotary tool F slightly toward the center side from the
In the second modification of the fourth embodiment, the joining conditions are set so that the burrs V generated in the friction stir welding are formed in the
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。The fourth embodiment according to the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to this, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention, as in the first embodiment.
For example, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 20, the
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。
Further, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 23, in the friction stirring step, the stirring pin F2 is set so as to reach the
［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。[Fifth embodiment]
Next, the manufacturing method of the
As shown in FIG. 26, in the method of manufacturing the
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。In the closing process in the fifth embodiment, as shown in FIG. 24, a
In the arrangement process in the fifth embodiment, as shown in FIG. 25, the
Then, the
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。In the friction stirring step in the fifth embodiment, as shown in FIG. 26, the
In the fifth embodiment, 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.
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）。In the friction stirring step in the fifth embodiment, the stirring pin F2 rotated counterclockwise is inserted from the
In the fifth embodiment, only the stirring pin F2 is inserted into the metal member to be bonded (
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。
Then, with the
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。In the fifth embodiment, 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
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。According to the manufacturing method of the
In the friction stirring step in the fifth embodiment, the stirring pin F2 is inserted from the
In the friction stirring step in the fifth embodiment, the stirring pin F2 can be easily inserted into the central portion of the
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。
In the fifth embodiment, the burrs V are formed on the
（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。(First modification of the fifth embodiment)
Next, the 1st modification of the manufacturing method of the
In the friction stirring step in the first modification of the fifth embodiment, as shown in FIG. 27, the reference line X passes through the
In the first modification of the fifth embodiment, the joining conditions are set so that the burrs V generated in the friction stir welding are formed in the
（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。(Second modification of the fifth embodiment)
Next, the 2nd modification of the manufacturing method of the
In the friction stirring step in the second modified example of the fifth embodiment, as shown in FIG. 28, after the friction stirring, the
In this manner, by shifting the rotation center axis C of the bonding rotary tool F slightly toward the center side from the
In the second modification of the fifth embodiment, the joining conditions are set so that the burrs V generated in the friction stir welding are formed on the
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。The fifth embodiment according to the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the fifth embodiment, in the friction stirring step, the stirring pin F2 is set to reach the
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DESCRIPTION OF
F1 connecting part F2 stirring pin J1 butt part V burr W1 plasticizing region
Claims (22)
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。A closing step of inserting a lid plate into a lid groove having an opening on the surface of the base member and having a concave groove formed on the bottom surface;
An arranging step of arranging an auxiliary member so as to be in surface contact with the surface of the base member or the cover plate;
Inserting from the surface side of the auxiliary member while rotating the stirring pin of the rotating tool, with only the stirring pin in contact with the base member, the lid plate and the auxiliary member, the side surface of the lid groove and the lid A friction stirring step of joining the base member, the lid plate, and the auxiliary member by moving the rotating tool relative to each other along the abutting portion with the side surface of the plate. Method.
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。A closing step of inserting a lid plate into a lid groove having an opening on the surface of the base member and having a concave groove formed on the bottom surface;
An arranging step of arranging an auxiliary member so as to be in surface contact with the surface of the base member and the cover plate;
Inserting from the surface side of the auxiliary member while rotating the stirring pin of the rotating tool, with only the stirring pin in contact with the base member, the lid plate and the auxiliary member, the side surface of the lid groove and the lid A friction stirring step of joining the base member, the lid plate, and the auxiliary member by moving the rotating tool relative to each other along the abutting portion with the side surface of the plate. Method.
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。In the arranging step, the auxiliary member is arranged on one of the base member and the lid plate, and arranged so as to slightly protrude to the other side across the butting portion,
6. The transmission according to claim 5, wherein in the friction stirring step, the joining condition is set so that burrs generated in the friction stir welding are formed on either one of the base member and the lid plate. Manufacturing method of hot plate.
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。A heat medium tube insertion step of inserting the heat medium tube into the groove formed in the bottom surface of the lid groove opened on the surface of the base member;
A closing step of inserting a lid plate into the lid groove;
An arranging step of arranging an auxiliary member so as to be in surface contact with the surface of the base member or the cover plate;
Inserting from the surface side of the auxiliary member while rotating the stirring pin of the rotating tool, with only the stirring pin in contact with the base member, the lid plate and the auxiliary member, the side surface of the lid groove and the lid A friction stirring step of joining the base member, the lid plate, and the auxiliary member by moving the rotating tool relative to each other along the abutting portion with the side surface of the plate. Method.
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。A heat medium tube insertion step of inserting the heat medium tube into the groove formed in the bottom surface of the lid groove opened on the surface of the base member;
A closing step of inserting a lid plate into the lid groove;
An arranging step of arranging an auxiliary member so as to be in surface contact with the surface of the base member and the cover plate;
Inserting from the surface side of the auxiliary member while rotating the stirring pin of the rotating tool, with only the stirring pin in contact with the base member, the lid plate and the auxiliary member, the side surface of the lid groove and the lid A friction stirring step of joining the base member, the lid plate, and the auxiliary member by moving the rotating tool relative to each other along the abutting portion with the side surface of the plate. Method.
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。In the arranging step, the auxiliary member is arranged on one of the base member and the lid plate, and arranged so as to slightly protrude to the other side across the butting portion,
12. The transmission according to claim 11, wherein in the friction stir step, a joining condition is set so that burrs generated in the friction stir welding are formed on either one of the base member and the lid plate. Manufacturing method of hot plate.
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。A closing step of superimposing a cover plate on the surface of the base member so as to cover the concave groove or recess opening on the surface of the base member;
An arrangement step of arranging an auxiliary member so as to be in surface contact with the surface of the lid plate;
Inserting from the surface side of the auxiliary member while rotating the stirring pin of the rotating tool, and only the stirring pin is in contact with the base member, the lid plate and the auxiliary member, or the lid plate and the auxiliary member And a friction stirring step of joining the base member, the lid plate, and the auxiliary member by relatively moving the rotary tool.
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。When a line passing through the end face of the auxiliary member and orthogonal to the base member and the lid plate is a reference line,
In the friction agitation step, the agitation pin is relatively moved so that the rotation center axis of the rotary tool and the reference line overlap, and the burr generated in the friction agitation welding is joined to the auxiliary member. Conditions are set, The manufacturing method of the heat exchanger plate of Claim 14 characterized by the above-mentioned.
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。When a line passing through the end face of the auxiliary member and orthogonal to the base member and the lid plate is a reference line,
In the friction agitation step, after the friction agitation is performed, the rotation center axis of the rotary tool is slightly closer to the center side of the auxiliary member than the reference line so that the auxiliary member remains only on one side of the rotary tool. The manufacturing method of the heat transfer plate according to claim 14, wherein the stirring condition is set so that a burr is formed on the remaining auxiliary member while the stirrer pin is relatively moved while being displaced. .
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。A closing step of superimposing a cover plate on the surface of the base member so as to cover the concave groove or recess opening on the surface of the base member;
Placing the auxiliary member so that the base member and the cover plate are turned over and in surface contact with the back surface of the base member;
While rotating the stirring pin of the rotating tool, it was inserted from the back side of the auxiliary member, and only the stirring pin was brought into contact with the base member, the lid plate and the auxiliary member, or the base member and the auxiliary member. And a friction stirring step of joining the base member, the lid plate, and the auxiliary member by relatively moving the rotary tool in a state.
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。When a line passing through the end face of the auxiliary member and orthogonal to the base member and the lid plate is a reference line,
In the friction agitation step, the agitation pin is relatively moved so that the rotation center axis of the rotary tool and the reference line overlap, and the burr generated in the friction agitation welding is joined to the auxiliary member. The method for manufacturing a heat transfer plate according to claim 19, wherein conditions are set.
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。When a line passing through the end face of the auxiliary member and orthogonal to the base member and the lid plate is a reference line,
In the friction agitation step, after the friction agitation is performed, the rotation center axis of the rotary tool is slightly closer to the center side of the auxiliary member than the reference line so that the auxiliary member remains only on one side of the rotary tool. 21. The method of manufacturing a heat transfer plate according to claim 19, wherein the agitating pin is shifted relative to each other and the joining condition is set so that burrs are formed on the remaining auxiliary member. .
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