搅拌摩擦焊接装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种搅拌摩擦焊接装置，包括本体以及搅拌头，本体的顶面具有第一螺牙结构。搅拌头连接于本体的顶面，搅拌头的表面具有第二螺牙结构，其中第一螺牙结构为右旋螺牙，且第二螺牙结构为右旋螺牙。此外，一种搅拌摩擦焊接方法也被提出。

【技术实现步骤摘要】
搅拌摩擦焊接装置及其方法
本专利技术涉及一种搅拌摩擦焊接装置及其方法。
技术介绍
焊接(Welding)，或称熔接、镕接，是一种以加热或加压方式接合金属或其他热塑性塑料的工艺及技术。焊接可通过下列三种途径达成接合的目的：加热欲接合的工件使之局部熔化形成熔池，熔池冷却凝固后便接合，必要时可加入熔填物辅助；单独加热熔点较低的焊料，无需熔化工件本身，借焊料的毛细作用连接工件(如软焊、硬焊)；在相当于或低于工件熔点的温度下辅以高压、迭合挤塑或振动等使两工件间相互渗透接合(如锻焊、固态焊接)。现有技术中，有开发出搅拌摩擦焊接，其以机械转动摩擦产生热能，其在两工件结合面以机械转动摩擦产生的热量为热源，搅拌摩擦焊接装置缓步移行并持续转动摩擦搅拌，使两工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法。然而，在上述搅拌摩擦焊接的做法上，故会将搅拌摩擦焊接装置以斜向的方式移动，即搅拌摩擦焊接装置并非与两工件结合面呈现垂直，避免搅拌摩擦焊接装置移行过程中料件的浪费。但此举却造成搅拌摩擦焊接装置移行过程的困难度，且也无法完全避免料件耗损，造成搅拌摩擦焊接装置需于焊接缺陷区域往复移动多次才能将其搅拌均匀，工序较多，耗时较长。因此，如何改良并能提供一种搅拌摩擦焊接装置及其方法来避免上述所遭遇到的问题，是业界所待解决的课题。
技术实现思路
本专利技术提供一种搅拌摩擦焊接装置及其方法，能有效降低因转动摩擦产生的接合料的浪费，使得焊接面积平整并提升焊接接合效率。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种搅拌摩擦焊接装置，用以对两加工件进行接合，其特征在于，该搅拌摩擦焊接装置包括：一本体，其顶面具有一第一螺牙结构；以及一搅拌头，连接于该本体的该顶面，该搅拌头的表面具有一第二螺牙结构，其中该第一螺牙结构为右旋螺牙，且该第二螺牙结构为右旋螺牙。所述的搅拌摩擦焊接装置，其中，该第一螺牙结构的螺旋方向与该本体的转动方向相反，该第二螺牙结构的螺旋方向与该本体的转动方向相反，该搅拌头的该第二螺牙结构具有一螺旋角度，该螺旋角度的范围介于10度至30度之间；该本体经转动，并在该两加工件的一结合面移动，使得该搅拌头在该两加工件的该结合面转动摩擦以产生一接合料，以接合该两加工件。一种搅拌摩擦焊接方法，其中，包括以下步骤：提供两加工件，将该两加工件夹紧对接形成一结合面；提供一搅拌摩擦焊接装置，其中该搅拌摩擦焊接装置包括一本体以及一搅拌头，该本体的顶面具有一第一螺牙结构，该搅拌头的表面具有一第二螺牙结构，该第一螺牙结构的螺旋方向与该本体的转动方向相反，该第二螺牙结构的螺旋方向与该本体的转动方向相反；转动该搅拌摩擦焊接装置，并沿着该两加工件的该结合面间移动，该搅拌头在该两加工件的该结合面间转动摩擦，并使该两加工件的两端因摩擦热量以产生一接合料，通过该接合料以接合该两加工件；以及通过该第一螺牙结构与该第二螺牙结构以收集该接合料。一种搅拌摩擦焊接装置，用以对两加工件进行接合，其中，该搅拌摩擦焊接装置包括：一本体，其顶面的周缘具有一凸缘结构与一缺口；以及一搅拌头，连接于该本体的该顶面，该搅拌头的表面具有一螺牙结构，其中该螺牙结构为右旋螺牙。所述的搅拌摩擦焊接装置，其中，该凸缘结构的高度不高于该搅拌头的高度。所述的搅拌摩擦焊接装置，其中，该缺口的圆弧长度是该本体的该顶面的直径的1/3至2/3倍之间。所述的搅拌摩擦焊接装置，其中，该螺牙结构的螺旋方向与该本体的转动方向相反；该本体经转动，并在该两加工件的一结合面移动，使得该搅拌头在该两加工件的该结合面转动摩擦以产生一接合料，以接合该两加工件。所述的搅拌摩擦焊接装置，其中，该搅拌头的该螺牙结构具有一螺旋角度，该螺旋角度的范围介于10度至30度之间。所述的搅拌摩擦焊接装置，其中，该搅拌头由钢料制成。所述的搅拌摩擦焊接装置，其中，该钢料为钨钢、SKD61型号的工具钢或H13型号的模具钢。所述的搅拌摩擦焊接装置，其中，该搅拌头的表面是一锥面，该锥面的夹角的角度的范围介于20度至40度之间。所述的搅拌摩擦焊接装置，其中，该搅拌头具有一轴向长度，该轴向长度的范围是该加工件的厚度的1倍至1.5倍之间。一种搅拌摩擦焊接方法，其中，包括以下步骤：提供两加工件，将该两加工件夹紧对接形成一结合面；提供一搅拌摩擦焊接装置，其中该搅拌摩擦焊接装置包括一本体以及一搅拌头，该本体的顶面的周缘具有一凸缘结构与一缺口，该搅拌头的表面具有一螺牙结构，该螺牙结构的螺旋方向与该本体的转动方向相反；转动该搅拌摩擦焊接装置，并沿着该两加工件的该结合面间移动，该搅拌头在该两加工件的该结合面间转动摩擦，并使该两加工件的两端因摩擦热量以产生一接合料，通过该接合料以接合该两加工件；以及通过该螺牙结构与该凸缘结构以收集该接合料。所述的搅拌摩擦焊接方法，其中，该缺口的圆弧长度是该本体的该顶面的直径的1/3至2/3倍之间。所述的搅拌摩擦焊接方法，其中，所述转动该搅拌摩擦焊接装置，并沿着该两加工件的该结合面移动的步骤中，包括以下步骤：使该搅拌摩擦焊接装置的该搅拌头与该两加工件的该结合面呈垂直。所述的搅拌摩擦焊接方法，其中，该搅拌摩擦焊接装置的转速为800至1500转/分钟。所述的搅拌摩擦焊接方法，其中，该搅拌摩擦焊接装置沿着该两加工件的该结合面移动的进给移动的速度为100至175毫米/分钟。基于上述，在本专利技术的搅拌摩擦焊接装置及其方法中，搅拌头在两加工件的结合面转动摩擦，并使两加工件的该结合面因摩擦热量以产生一接合料，通过接合料以接合两加工件，更可通过螺牙结构(如第一螺牙结构与第二螺牙结构)及/或凸缘结构以收集接合料，降低因转动摩擦产生的接合料的浪费，使得焊接面积平整并提升焊接接合效率，降低接合时间。为让本专利技术能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术的搅拌摩擦焊接装置一实施例的示意图。图2为图1的搅拌摩擦焊接装置的平面示意图。图3为本专利技术的搅拌摩擦焊接方法一实施例的流程图。图4为本专利技术的搅拌摩擦焊接方法一应用例的示意图。图5为本专利技术的搅拌摩擦焊接装置另一实施例的示意图。图6为本专利技术的搅拌摩擦焊接方法另一实施例的流程图。图7为本专利技术的搅拌摩擦焊接方法另一应用例的示意图。附图标记说明：10、20-搅拌摩擦焊接装置；11、21-本体；112、212-顶面；113-连接部；114-第一螺牙结构；12、22-搅拌头；122-第二螺牙结构；124、224-顶部；222-螺牙结构；23-凸缘结构；24-缺口；32、34-加工件；36-结合面；A-角度；B-螺旋角度；C-圆弧长度；D-直径；L-轴向长度；R-转动方向；S10、S20-搅拌摩擦焊接方法；S11～S14-步骤；S21～S24-步骤。具体实施方式...

【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊接装置，用以对两加工件进行接合，其特征在于，该搅拌摩擦焊接装置包括：/n一本体，其顶面具有一第一螺牙结构；以及/n一搅拌头，连接于该本体的该顶面，该搅拌头的表面具有一第二螺牙结构，其中该第一螺牙结构为右旋螺牙，且该第二螺牙结构为右旋螺牙。/n

【技术特征摘要】
20190125 TW 1081028891.一种搅拌摩擦焊接装置，用以对两加工件进行接合，其特征在于，该搅拌摩擦焊接装置包括：
一本体，其顶面具有一第一螺牙结构；以及
一搅拌头，连接于该本体的该顶面，该搅拌头的表面具有一第二螺牙结构，其中该第一螺牙结构为右旋螺牙，且该第二螺牙结构为右旋螺牙。


2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，该第一螺牙结构的螺旋方向与该本体的转动方向相反，该第二螺牙结构的螺旋方向与该本体的转动方向相反，该搅拌头的该第二螺牙结构具有一螺旋角度，该螺旋角度的范围介于10度至30度之间；该本体经转动，并在该两加工件的一结合面移动，使得该搅拌头在该两加工件的该结合面转动摩擦以产生一接合料，以接合该两加工件。


3.一种搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供两加工件，将该两加工件夹紧对接形成一结合面；
提供一搅拌摩擦焊接装置，其中该搅拌摩擦焊接装置包括一本体以及一搅拌头，该本体的顶面具有一第一螺牙结构，该搅拌头的表面具有一第二螺牙结构，该第一螺牙结构的螺旋方向与该本体的转动方向相反，该第二螺牙结构的螺旋方向与该本体的转动方向相反；
转动该搅拌摩擦焊接装置，并沿着该两加工件的该结合面间移动，该搅拌头在该两加工件的该结合面间转动摩擦，并使该两加工件的两端因摩擦热量以产生一接合料，通过该接合料以接合该两加工件；以及
通过该第一螺牙结构与该第二螺牙结构以收集该接合料。


4.一种搅拌摩擦焊接装置，用以对两加工件进行接合，其特征在于，该搅拌摩擦焊接装置包括：
一本体，其顶面的周缘具有一凸缘结构与一缺口；以及
一搅拌头，连接于该本体的该顶面，该搅拌头的表面具有一螺牙结构，其中该螺牙结构为右旋螺牙。


5.根据权利要求4所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，该凸缘结构的高度不高于该搅拌头的高度。


6.根据权利要求4所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，该缺口的圆弧长度是该本体的该顶面的直径的1/3至2/3倍之间。


7.根据权利要求4所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，该螺牙结构的螺旋方向与该本体的转动方向相反；该本体经转动，并在该两加工件的一结合面移动，使得该搅拌头...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄文茂，
申请(专利权)人：庄文茂，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71