金属结构的制造方法技术

本发明专利技术的课题在于提供一种可抑制乃至防止制造步骤的繁杂化或制造装置的复杂化，且抑制乃至防止接合部位的缺陷的产生、与摩擦搅拌接合的工具的破损的金属结构的制造方法。本发明专利技术的金属结构的制造方法中，金属结构包含在沿垂直方向相互重叠的状态下利用摩擦搅拌接合而接合的2个金属部件，2个金属部件通过沿垂直方向相互重叠从而形成为在2个金属部件之间具有内部空间的组装体，所述制造方法具有以下步骤：准备步骤，准备2个金属部件；组装步骤，通过将2个金属部件沿垂直方向重叠而形成组装体；固定步骤，通过在沿垂直方向观察组装体时不与内部空间重合的位置上，将至少1个金属制固定部件沿垂直方向至少部分地插入2个金属部件，而将2个金属部件沿垂直方向相互固定；及接合步骤，一边旋转用于摩擦搅拌接合的工具一边将其插入组装体的上表面，工具通过金属制固定部件的固定位置，且以在固定位置上2个金属部件各自的一部分与金属制固定部件的至少一部分均处于摩擦搅拌接合的范围内的方式使工具移动，由此接合2个金属部件。由此接合2个金属部件。由此接合2个金属部件。

【技术实现步骤摘要】
金属结构的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种金属结构的制造方法。

技术介绍

[0002]作为以往的金属结构，有具备主体部与盖部的金属结构。在主体部，形成有盖槽。在主体部的盖槽的底面，进一步形成有凹槽。盖部可嵌合于盖槽。盖槽周边的主体部与盖部可接合。由此，被凹槽与盖部包围的空间成为内部空间，可用作流体的流路。此种金属结构可用作传热用金属结构。传热用金属结构以例如接触或接近于应热交换、加热或冷却的对象物的方式配置。例如，在热从对象物释放的情况下，通过使冷却媒体在所述流路上流动，并使热从对象物向金属主体部及冷却媒体传递，可释放对象物的热。
[0003]专利文献1中，关于金属结构，揭示了利用摩擦搅拌接合而接合盖槽周边的主体部与盖部的技术。
[0004][
技术介绍
文献][0005][专利文献][0006][专利文献1]日本专利特开2014
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240706号公报

技术实现思路

[0007][专利技术所要解决的问题][0008]本专利技术提供一种可抑制乃至防止制造步骤的繁杂化或制造装置的复杂化，且抑制乃至防止接合部位的缺陷的产生、与摩擦搅拌接合的工具的破损的金属结构的制造方法。
[0009][解决问题的技术手段][0010]本专利技术者对金属结构的制造方法进行了研讨。
[0011]参照图1(a)及(b)，对金属结构的制造方法的一例进行说明。图1的组装体110a包含主体部101、与盖部102。通过对组装体110a的主体部101与盖部102进行摩擦搅拌接合，而制造金属结构。图1(a)及(b)表示所述制造方法的接合步骤。
[0012]1个主体部101是矩形板状体。主体部101在上表面101s具有凹部101r。凹部101r具有矩形状。1个盖部102是矩形板状体。盖部102以沿垂直方向W嵌合于凹部101r的方式构成。通过将盖部102嵌合于凹部101r，而形成组装体110a。
[0013]图中虽未表示，但在凹部101r的底面，进一步形成有多个槽。多个槽相互平行且相互独立，具有沿方向P延伸的形状。方向P是槽延伸的方向。因此，通过将盖部102嵌合于凹部101r，而使多个槽成为多个内部空间。各内部空间可用作例如气体或液体等流体的流路。也就是说，可通过使1个盖部102组合于1个主体部101，而形成并列的多个内部空间。
[0014]多个(例如四个)固定夹具111分别位于盖部102的各角。沿方向P，设置有2个固定夹具111。多个固定夹具111以彼此空出间隔而从上方按压盖部102的方式固定。在所述状态下，将摩擦搅拌接合的工具105插入主体部101的上表面101s。且，通过沿方向P水平移动，而接合主体部101与盖部102。工具105具有以贯通主体部101到达盖部102的方式插入的前端
部105a。工具105具有圆柱状。前端部105a设置于工具105的前端，具有直径小于工具105的圆锥台形状。摩擦搅拌接合的接合范围117如图1(b)所示，在盖部102的位置上贯通主体部101而到达盖部102。
[0015]1个盖部102具有可形成相互并列且相互独立的多个内部空间的大小，且有方向P的固定夹具111间的距离Z较长的情况、产生图1(b)所示的现象的情况。也就是说，有在将工具105插入盖部102并沿水平方向前进时，因工具105的摩擦热使盖部102产生令盖部102向上浮方向变形的应力K的情况。在该情况下，在盖部102与主体部101之间产生间隙L。其结果，不仅前端部105a，工具105也与盖部102接触。摩擦热不易传导到主体部101。其结果，可能会在接合部位产生缺陷，或使工具105破损。
[0016]另一方面，如果为了缩短距离Z，而增加沿方向P排列的固定夹具111的数量，那么也有可能令制造装置复杂化，或令制造步骤繁杂化。
[0017]因此，本专利技术者研讨了以下方法作为金属结构的制造方法。
[0018]参照图2到图4，对金属结构的制造方法的另一例进行说明。组装体110a(主体部101及盖部102)具有与图1所示的组装体110a相同的构成。但，图2(b)、图3(b)及图4(b)中，表示内部空间103(103A～103D)。具体来说，在凹部101r的底面，形成有多个(4个)槽。多个槽相互平行且相互独立，具有沿方向P延伸的形状。通过将盖部102嵌合于凹部101r，而使多个槽成为多个内部空间103(103A～103D)。在各内部空间103(103A～103D)的两侧，凹部101r的底部因内部空间103的存在，而成为凸部104(104A～104E)。凸部104A、104B位于内部空间103A的两侧。凸部104B、104C位于内部空间103B的两侧。凸部104C、104D位于内部空间103C的两侧。凸部104D、104E位于内部空间103D的两侧。
[0019]如图2(a)所示，工具105沿方向P直线状移动的路径通过凸部104C(参照图2(a))。方向P也是工具105移动的方向。在凸部104C两侧的与凸部104C相邻的凸部104B、104D的上方，以按压盖部102的方式设置长条状固定棒113。2条长条状固定棒113与方向P平行或实质性平行地配置。各长条状固定棒113被多个(例如3个)固定夹具111固定。多个固定夹具111沿方向P相互空出间隔配置。在所述状态下，工具105以接合凸部104C与盖部102的方式沿方向P移动。
[0020]根据所述接合方法，在方向P上，在凹部101r的整个区域配置长条状固定棒113。因此，不易产生图1(b)所示的方向P上的间隙L。然而，即使利用固定夹具111介隔长条状固定棒113将盖部102固定于主体部101，也有因工具105的摩擦热而在与方向P正交的方向上产生使盖部102向上浮方向变形的力的情况。在该情况下，如图2(b)所示，在盖部102与主体部101之间，产生间隙M。具体来说，在凸部104D与盖部102之间产生间隙M，且在凸部104B与盖部102之间产生间隙M。
[0021]所述接合方法中，如图2(b)所示，凸部104C与盖部102接合。如图3(b)所示，接合范围117从盖部102到凸部104C。接下来，如图3(a)及(b)所示，进行凸部104D与盖部102的接合。此时，在凸部104D两侧的与凸部104D相邻的凸部104C、104E的上方，以按压盖部102的方式设置长条状固定棒113。然而，继续保留间隙M。在所述状态下，工具105以接合凸部104D与盖部102的方式沿方向P移动。
[0022]其结果，如图4(b)所示，凸部104D与盖部102在具有间隙M的状态下接合。接下来，如图4(a)及(b)所示，进行凸部104B与盖部102的接合。此时，在凸部104B两侧的与凸部104B
相邻的凸部104A、104C的上方，以按压盖部102的方式设置长条状固定棒113。然而，继续保留间隙M。在所述状态下，工具105以接合凸部104B与盖部102的方式沿方向P移动。其结果，凸部104B与盖部102也在具有间隙M的状态下接合。之后，虽未图示，但进行凸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属结构的制造方法，所述金属结构包含在沿垂直方向相互重叠的状态下利用摩擦搅拌接合而接合的2个金属部件，所述2个金属部件通过沿所述垂直方向相互重叠从而形成为在所述2个金属部件之间具有内部空间的组装体，且所述制造方法具有以下步骤：准备步骤，准备所述2个金属部件；组装步骤，通过将所述2个金属部件沿所述垂直方向重叠而形成所述组装体；固定步骤，通过在沿所述垂直方向观察所述组装体时不与所述内部空间重合的位置上，将至少1个金属制固定部件沿所述垂直方向至少部分地插入所述2个金属部件，而将所述2个金属部件沿所述垂直方向相互固定；及接合步骤，一边旋转用于所述摩擦搅拌接合的工具一边将其插入所述组装体的上表面，所述工具通过所述金属制固定部件的固定位置，且以在所述固定位置上所述2个金属部件各自的一部分与所述金属制固定部件的至少一部分均处于所述摩擦搅拌接合的范围内的方式，使所述工具移动，由此接合所述2个金属部件。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述接合步骤中，所述摩擦搅拌接合是以所述金属制固定部件的直径包含于所述摩擦搅拌接合的范围内的方式实施。3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中所述金属制固定部件具有：胴体部，沿所述垂直方向插入所述2个金属部件；及头部，设...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤一平，
申请(专利权)人：京浜乐梦金属科技株式会社，
类型：发明
国别省市：