专利摘要:
本發明提供一種能縮小附蓋容器的強度不均的附蓋容器的製造方法,包括:準備步驟,準備具有底部(11)與立設於底部(11)的平面觀之為矩形框狀的側壁部(12)的本體部(2)、以及塞住本體部(2)的開口(5)的蓋部(3);以及摩擦壓接步驟,將側壁部(12)的上面與蓋部(3)的下面靠合以形成靠合部,沿著傾斜於該靠合部的一邊的基準線,使本體部(2)與蓋部(3)相對地直線來回移動以進行摩擦壓接。
公开号:TW201318742A
申请号:TW101137060
申请日:2012-10-08
公开日:2013-05-16
发明作者:Ryo Yoshida;Hisashi Hori
申请人:Nippon Light Metal Co;
IPC主号:B23K20-00
专利说明:
附蓋容器的製造方法及接合方法
本發明係有關於附蓋容器的製造方法及接合方法。
例如,專利文獻1、2揭露了利用摩擦壓接來接合兩個呈圓柱狀的金屬構件的方法。此接合方法將一對的圓柱狀的金屬構件的端面往互相接近的方向按壓並同時繞著中心軸高速旋轉,在接合面上產生摩擦熱後將兩構件接合。習知的接合方法中,兩個金屬構件的端面呈圓形,因此使金屬構件繞著中心軸旋轉的話就能無偏差地產生摩擦熱。
一方面,摩擦壓接具有工件扭曲小、加工速度快的優點。然而摩擦壓接雖是固相接合但伴隨著動態的加工過程,會發生接合部的水密性及氣密性容易變得不安定、接合部產生毛邊的問題。例如,專利文獻2當中,提出了一種經過改良的摩擦壓接機用外毛邊切削裝置,能夠自動地決定切削刃相對於外毛邊的位置。 [先行技術文獻]
專利文獻1:特開2009-107006號公報
專利文獻2:特開平07-51902號公報
專利文獻3:特開2005-251595號公報
專利文獻4:特開平08-215863號公報
在此,第32圖係用來說明本發明欲解決的問題的圖式,(a)是接合前的分解立體圖;(b)是接合後的概略平面圖。在此,舉例說明透過摩擦壓接接合平面觀之為長方形的本體部201及平面觀之為長方形的蓋部202來製造附蓋容器的情況。本體部201具有底部203、以及由底部203的端部立起的框狀的側壁部204。蓋部202是覆蓋本體部201的開口的板狀構件。
對平面觀之為長方形的構件進行摩擦壓接時,不能像習知技術一樣使兩金屬構件旋轉。因此,將側壁部204的上面與蓋部202的下面靠合後,例如第32(b)圖所示,必須考量到使本體部201與蓋部202相對地平行於側壁部204的長邊方向反覆移動來進行接合。
當測量以這個方式接合後的附蓋容器的M點與N點的抗拉強度時,可知N點的抗拉強度相對於M點小得很多。這是因為在M點與N點摩擦壓接時所產生的摩擦熱的差很大,而影響了接合強度。
再者,當測量以這個方式接合後的附蓋容器的氣密性時,可知氣密性相當低。這是因為在M點與N點摩擦壓接時的磨耗粉移動距離的差很大,而影響了氣密性。
另一方面,專利文獻3中提出了高頻感應加熱線圈裝置,在除去切削加工造成的毛邊前,先對毛邊的全體以高頻感應加熱至適當的溫度,此後就能夠使毛邊的去除更容易且提高效率。
更進一步地,也有一種不需要切除摩擦壓接時產生的毛邊的方法。例如,專利文獻4中提出了一種摩擦壓接方法,將相對且被把持的一對母材彼此相對旋轉並接觸來發熱,等母材接觸端部熔融後再按壓兩母材來進行接合,在按壓兩母材時會施加與毛邊產生方向相對的力來按壓成形產生於母材接合部的毛邊。
然而,要實現這些方法的裝置機構過於複雜,且增加一個步驟也會成為成本上升的主因。
根據以上的問題點,本發明的課題是提供一種附蓋容器的製造方法,能夠縮小附蓋容器的各接合部位的強度不均,且能夠提高附蓋容器的水密性及氣密性。另外,本發明的課題也是提供一種接合方法,能夠除去摩擦壓接產生的毛邊,同時可望提高接合的品質。
為了解決這樣的問題,本發明,包括:準備步驟,準備具有底部與立設於該底部的平面觀之為矩形框狀的側壁部的本體部、以及塞住該本體部的開口的蓋部;以及摩擦壓接步驟,將該側壁部的上面與該蓋部的下面靠合以形成靠合部,在平面觀察的情況下,沿著傾斜於該靠合部的一邊的基準線,使該本體部與該蓋部相對地直線來回移動以進行摩擦壓接。
根據此製造方法,藉由在摩擦壓接步驟中斜向地直線移動兩構件,能夠縮小各接合部位的摩擦熱的差,更能夠縮小附蓋容器的各接合部的強度不均。又藉由在摩擦壓接步驟中斜向地直線移動兩構件,能夠縮小各接合部位的磨耗粉移動距離的差,更能夠提昇附蓋容器的水密性及氣密性。
在該摩擦壓接步驟中,當該靠合部呈正方形的情況下,可將該基準線設定在相對該靠合部的對角線±30°的範圍內。
在該摩擦壓接步驟中,當該靠合部呈長方形的情況下,可將該基準線設定在相對該靠合部的對角線±20°的範圍內。
在該摩擦壓接步驟中,可將該基準線設定為與該靠合部的對角線平行。
根據此製造方法,摩擦壓接本體部與蓋部時,能夠縮小各接合部位產生的摩擦熱的不均,也能夠更縮小附蓋容器的各接合部位的強度不均。
在該摩擦壓接步驟中,該靠合部的一邊與該基準線的夾角可設定為35°~55°的範圍內,設定在40°~50°的範圍內更好,設定為45°最好。
根據此製造方法,摩擦壓接本體部與蓋部時,能夠縮小各接合部位的磨耗粉移動距離的不均,也能夠提昇附蓋容器的水密性及氣密性。
該側壁部的上面可形成有:本體凹溝部,平面觀之為矩形框狀;本體內周面,形成於該本體凹溝部的內側;以及本體外周面,形成於該本體凹溝部的外側且比該本體內周面更低的位置,其中在該摩擦壓接步驟中,使該本體內周面與該蓋部的下面靠合。
而該蓋部的下面可形成有:蓋凹溝部,平面觀之為矩形框狀;蓋內周面,形成於該蓋凹溝部的內側;以及蓋外周面,形成於該蓋凹溝部的外側且比該蓋內周面更高的位置,其中在該摩擦壓接步驟中,使該側壁部的上面與該蓋內周面靠合。
根據此製造方法,因摩擦壓接而形成的毛邊會收納於各凹溝部內,因此能夠省略切削毛邊的步驟。
本發明,包括:摩擦壓接步驟,摩擦壓接第1金屬構件與第2金屬構件;以及熔接步驟,將產生於該第1金屬構件與該第2金屬構件中至少一者的外側面的毛邊做為熔接材,熔接兩個該外側面。
該第1金屬構件與該第2金屬構件中至少一者的相對面可形成有凹部。根據此構造,能夠提昇以第1金屬構件與第2金屬構件所組成的中空容器的水密性與氣密性。
在該熔接步驟中,可進行雷射熔接。根據此構造,能夠使熔接步驟容易進行。
該地1金屬構件與該第2金屬構件由鋁或鋁合金所構成。根據此構造,能夠製造輕且耐蝕性優良的中空容器。
摩擦壓接為固相接合,但伴隨著動態的加工步驟使得接合部容易會有水密性及氣密性不穩定、接合部產生毛邊等缺點,但也有接合品質不容易受到被接合材內部的氣孔、靠合面的間隙、氧化皮膜、污染等的影響的優點。
另一方面,伴隨著以電弧或雷射等熱源來熔融熔接材與被接合材表面,熔接有著接合品質容易受到受到被接合材內部的氣孔、靠合面的間隙、氧化皮膜、污染等的影響的缺點,但確有水密性及氣密性良好且接合面較平滑的優點。
因此,本發明的發明人以最大限度利用了摩擦壓接與熔接彼此的優點,考量可彌補摩擦壓接與熔接彼此的技術問題的加工方式,而成功使用此加工方式顯著地提高接合品質(氣密性)。
根據本發明的附蓋容器的製造方法,能夠縮小附蓋容器的各接合部位的強度不均,且能夠提高附蓋容器的水密性及氣密性。另外,根據本發明的接合方法,能夠除去摩擦壓接產生的毛邊,同時可望能提高接合的品質 [第1實施型態]
以下參照圖式詳細說明本發明實施型態的附蓋容器的製造方法。本發明實施型態的附蓋容器例如搭載於個人電腦等電子機器的冷卻系統的組成構件,如冷卻CPU(電子組件)用等的組件。藉由將冷卻水流入附蓋容器的內部能夠降低CPU的熱。
附蓋容器1如第1圖所示,具有本體部2與蓋部3。本體部2與蓋部3任一者都是以鋁合金形成。本體部2與蓋部3只要是可摩擦壓接的材料即可,也可以是其他的金屬材料或樹脂。首先,說明製造前的本體部2與蓋部3的構造。本體部2與蓋部3係使用例如球面銑刀或端面銑刀等進行切削加工後成形。
本體部2如第1圖所示,平面觀之呈長方形。本體部2具有箱狀構件4、形成於箱狀構件4的開口5、形成於箱狀構件4的內部的複數鰭片6。箱狀構件4由底部11、立設於底部11的框狀的側壁部12所構成。本體部2的長寬比為3:1。
側壁部12由4個側壁構成,各側壁形成同等的剖面形狀。側壁部12如第2圖所示,具有內面13、外面14與上面15。內面13及外面14垂直於底部11。上面15具有形成於開口5的周圍的本體內周面16、形成於本體內周面16的外側的本體凹溝部17、形成於本體凹溝部17的外側的本體外周面18。
本體內周面16在開口5的周圍形成平面觀之為長方形的框狀。本體內周面16為水平面,以一定的寬度形成。
本體凹溝部17為沿著本體內周面16的周圍形成平面觀之為長方形的框狀凹溝。本體凹溝部17由剖面觀之為半圓狀,並於上方開口。
本體外周面18沿著本體凹溝部17的周圍形成平面觀之為長方形的框狀。本體內周面18為水平面,以一定的寬度形成。本體外周面18形成於比本體內周面16低的位置。
鰭片6呈板狀,垂直地立設於底部11的上面。鰭片6在本實施型態中設置了6片,並且間隔一定間隔平行排列。鰭片6的數目並沒有限定。
蓋部3如第3及4圖所示,平面觀之呈長方形,與本體部2有相同的大小。蓋部3呈板狀,具有上面21、4個側面22、下面23。下面23具有形成於中央的蓋中央面24、形成於蓋中央面34周圍的蓋內側凹溝部25、形成於蓋內側凹溝部25周圍的蓋內周面26、形成於蓋內周面26周圍的蓋外側凹溝部27、形成於蓋外側凹溝部27周圍的蓋外周面28。
蓋中央面24平面觀之呈矩形,形成於蓋部3的中央。蓋中央面24為水平面。蓋內側凹溝部25為沿著蓋中央面24周圍形成框狀的溝。蓋內側凹溝部25剖面觀之為半圓形,並於下方開口。
蓋內周面26沿著蓋內側凹溝部25周圍形成平面觀之為長方形的框狀。蓋內周面26為水平面。蓋內周面26的形狀與寬度與本體內周面16相同。也就是說,蓋內周面26與本體內周面16的面接觸不會太過與不足。蓋內周面26形成於比蓋中央面24低的位置。
蓋外側凹溝部27為沿著蓋內周面26周圍形成平面觀之為長方形的框狀溝。蓋外側凹溝部27剖面觀之為半圓形,並於下方開口。
蓋外周面28為沿著蓋外側凹溝部27周圍形成平面觀之為長方形的框狀。蓋外周面28為水平面。蓋外周面28的形狀與寬度與本體外周面18相同。蓋外周面28形成於與蓋中央面24相同高度的位置。
接著,說明具體的接合方法。本實施型態的附蓋容器的製造方法會進行準備步驟與摩擦壓接步驟。
準備步驟中,會加工金屬構件來準備上述的本體部2與蓋部3。
摩擦壓接步驟中,如第5圖所示,將本體部2與蓋部3分別以冶具固定於摩擦壓接裝置(圖式省略)後,使側壁部12的本體內周面16與蓋部3的蓋內周面26面接觸。本體內周面16與蓋內周面26靠合的部位稱為「靠合部J」。靠合部J由平面觀之為長方形的框狀,並且與本體部2及蓋部3的外型相似。
在摩擦壓接步驟中會進行摩擦步驟與壓接步驟。摩擦步驟如第6圖所示,一邊將本體部2與蓋部3往彼此靠近的方向按壓,一邊使本體部2與蓋部3沿著平面觀之相對靠合部J的一邊傾斜的基準線C3相對地直線來回移動。本實施型態中,將基準線C3設定為與靠合部J的對角線平行。
在本實施形態中,不使本體部2移動,而僅讓蓋部3直線地來回移動。摩擦步驟中的條件可適當地設定,例如設定頻率為50Hz,振幅為2.0mm,摩擦壓力為40MPa。摩擦步驟的時間設定在5~10秒左右。
而本實施型態中雖將基準線C3設定在與靠合部J的對角線平行的方向,但並不限定於此。在此,如第6圖所示,假設通過靠合部J前後方向中心的中心線C1的位置為0°,通過靠合部J左右方向中心的中心線C2的位置為90°,中心線C1至基準線C3的角度為摩擦角度α。摩擦步驟中的基準線C3可以設定在摩擦角度α為0°或90°以外的值。
也就是說,可以任意設定摩擦角度α,使本體部2與蓋部3任一者的移動方向傾斜於構成靠合部J的一邊即可。基準線C3在靠合部J平面觀之為長方形的情況下,可設定於相對於靠合部J的對角線±20°的範圍內,而設定於相對於靠合部J的對角線±10°的範圍內更好,最好的選擇則是與對角線平行。
壓接步驟是在摩擦步驟結束後,不相對移動本體部2與蓋部3而往彼此靠近的方向按壓。壓接步驟中的條件可適當地設定,例如設壓力為80MPa。壓接步驟的時間設定在3~5秒左右。
第7圖係第1實施型態的附蓋容器剖面圖。如第7圖所示,上述的摩擦步驟使得靠合部J產生摩擦熱。之後,使來回移動停止,而在壓接步驟進行加壓使靠合部J的分子間引力作用,結合本體內周面16與蓋內周面26。摩擦步驟時,本體內周面16與蓋內周面26互相摩擦而產生毛邊P1、P2。由靠合部J往內側產生的毛邊P1被收納於本體部2與蓋部3結合後形成的中空部內。另一方面,由靠合部J往外側產生的毛邊P2被收納於本體凹溝部17與蓋外側凹溝部27所包圍的空間內。
本體內周面16與蓋內周面26摩擦時,因為毛邊P1、P2產生,本體內周面16與蓋內周面26的高度會若干地減小。因此,蓋中央面24會與鰭片6的上面接觸,或是以細微的間隙靠近。而本體外周面18會與蓋外周面28接觸,或是以細微的間隙靠近。本體內周面16位於比本體外周面18上方的位置且蓋內周面26位於比蓋外周面28下方的位置是為了確保摩擦壓接步驟中的減少的量。藉由以上的步驟形成了附蓋容器1。
根據以上說明的附蓋容器的製造方法,藉由在摩擦壓接步驟中斜向地來回移動兩構件,能夠縮小摩擦熱的不均衡,更能夠縮小附蓋容器的各接合部位的強度不均衡。而此根據將在之後再做說明。
而摩擦壓接步驟中形成的毛邊P2會因為本體外周面18與蓋外周面28的閉合而被收納於本體凹溝部17與蓋外側凹溝部27所包圍的空間內,毛邊P2不會露出至外部。因此,可以省去接合後除去毛邊P2的作業。 [第2實施型態]
接著,說明本發明的第2實施型態。第2實施型態的附蓋容器的製造方法中,如第8圖所示,在製造正面觀之為正方形的附蓋容器1A這點與第1實施型態不同。靠合部J1呈平面觀之為正方形的框狀。因為附蓋容器1A的形狀以外的構造與第1實施型態相同,故重複的部分會標記相同的符號而省略說明。
本實施型態的附蓋容器的製造方法包括準備步驟與摩擦壓接步驟。準備步驟用與第1實施型態相同的要領實行。
摩擦壓接步驟中,如第8圖所示,一邊將本體部2與蓋部3往彼此靠近的方向按壓,一邊使本體部2與蓋部3沿著平面觀之相對靠合部J1的一邊傾斜的基準線C3相對地直線來回移動。本實施型態中,將基準線C3設定為與靠合部J1的對角線平行。本實施型態中,靠合部J1是正方形(相鄰的邊長比為1:1),此摩擦角度為45°。
如此一來,即使構成靠合部J1的邊中相鄰的邊比例相等,也能達成與第1實施型態相同的效果。
基準線C3在靠合部J平面觀之為長方形的情況下,可設定於相對於靠合部J的對角線±30°的範圍內,而設定於相對於靠合部J的對角線±20°的範圍內更好,最好的選擇則是與對角線平行。
接著,說明本發明的變形例。本體部2與蓋部3的形狀並不限定於第1實施型態,也可以如變形例1~3所示。 [變形例1]
如第9(a)圖所示,變形例1的本體部2與第1實施型態相同,但蓋部3的下面23為平滑面這點則與第1實施型態不同。如第9(b)圖所示,摩擦壓接步驟中產生的毛邊P1會收納於本體部2與蓋部3結合後形成的中空部內,毛邊P2會收納於本體凹溝部17內。根據變形例1,本體外周面18與下面23閉合且同時毛邊P2收納於本體凹溝部17內,因此能夠省略毛邊P2的切削作業。而因為蓋部3的下面23不需要形成凹溝部,也能夠省略作業步驟。 [變形例2]
如第10(a)圖所示,變形例2的蓋部3與第1實施型態相同,但本體部2的側壁部12的上面15為平滑面這點則與第1實施型態不同。如第10(b)圖所示,摩擦壓接步驟中產生的毛邊P1會收納於本體部2與蓋部3結合後形成的中空部內,毛邊P2會收納於蓋外側凹溝部27內。根據變形例2,上面15與蓋外周面28閉合且同時毛邊P2收納於蓋外側凹溝部27內,因此能夠省略毛邊的切削作業。而因為側壁部12的上面15不需要形成凹溝部,也能夠省略作業步驟。 [變形例3]
如第11(a)圖所示,變形例3的側壁部12的上面15為平滑面且蓋部3的下面23為平滑面這兩點皆與第1實施型態不同。如第11(b)圖所示,摩擦壓接步驟中產生的毛邊P1會收納於本體部2與蓋部3結合後形成的中空部內,毛邊P2露出至側壁部12的外面14與蓋部3的側面22的外部。毛邊P2在摩擦壓接步驟後進行切削。根據變形例3,側壁部12的上面15或蓋部3的下面23不需要形成凹溝部,能夠省略作業步驟。 [第3實施型態]
接著,說明本發明的第3實施型態。第3實施型態的附蓋容器1B如第12圖所示,是接合略相同形狀的本體部2與蓋部3後製造而成。首先,說明本體部2與蓋部3。
本體部2由底部11與立設於底部11的側壁部12所構成。側壁部12平面觀之呈長方形的框狀。側壁部12的長寬比沒有特別限制,但本實施型態中為3:1。側壁部12的壁厚T1在4邊的尺寸都相同。側壁部12的四個外角落形成磨成圓弧面的倒角部31。倒角部31橫跨長方向的全長形成。
蓋部3由底部11與立設於底部11的側壁部12所構成。側壁部12平面觀之呈長方形的框狀。蓋部3的側壁部12的高度為本體部2的側壁部12的高度一半左右,除此之外,蓋部3與本體部2的形狀相同。
如第13圖所示,摩擦壓接步驟中,靠合本體部2的側壁部12的上面(端面)與蓋部3的側壁部12的下面(端面),形成靠合部J2。使側壁部12、12之間的外面形成同一平面。靠合部J2的平面形狀與側壁部12的端面形狀相同。
在摩擦壓接步驟中,與第1實施型態相同地,相對靠合部J2的一邊傾斜的方向上來回移動。根據第3實施型態的附蓋容器的製造方法,能夠獲得與第1實施型態大致相同的效果。而非但本體部2,連蓋部3也形成凹部能夠製造出具備更大中空部的附蓋容器。 [第4實施型態]
接著說明本發明的第4實施型態。第4實施型態的附蓋容器1C如第14(a)、14(b)圖所示地,在平面形狀為略正方形這點與第3實施型態不同。
本體部2由底部11與立設於底部11的側壁部12所構成。側壁部12平面觀之呈正方形的框狀。側壁部12的壁厚T1在4邊的尺寸都相同。側壁部12的四個外角落形成磨成圓弧面的倒角部31。倒角部31橫跨長方向的全長形成。
蓋部3由底部11與立設於底部11的側壁部12所構成。側壁部12平面觀之呈正方形的框狀。蓋部3的側壁部12的高度為本體部2的側壁部12的高度一半左右,除此之外,蓋部3與本體部2的形狀相同。
如第14(b)圖所示,摩擦壓接步驟中,靠合本體部2的側壁部12的上面(端面)與蓋部3的側壁部12的下面(端面),形成靠合部J2。在摩擦壓接步驟中,與第1實施型態相同地,相對靠合部J2的一邊傾斜的方向上來回移動。
根據第4實施型態的附蓋容器的製造方法,能夠獲得與第1實施型態大致相同的效果。而非但本體部2,連蓋部3也形成凹部能夠製造出具備更大中空部的附蓋容器。
而第3實施型態與第4實施型態的附蓋容器1B、1C中,雖設置了磨成圓弧面的倒角部31,但也可以做其他的面加工,例如磨成45°的倒角等。另外,也可不設置倒角部。
在第3及第4實施型態的情況下,摩擦壓接步驟後無法避免側壁部12、12的外面產生毛邊。此毛邊可用切割裝置等切除,但也可以例如把毛邊做為熔接材料將兩個外面熔接在一起。利用熔接來除去毛邊的同時也能夠使完成面漂亮地成形。而假設摩擦壓接步驟後靠合部J2有接合缺陷,即使如此,也能夠透過熔接來修補接合缺陷。熔接的種類並沒有特別限制,但可進行例如雷射熔接。 [第5實施型態]
以下參照圖式詳細地說明本發明的第5實施型態的接合方法。如第15圖所示,本實施型態的接合方法以製造內部具有中空部的金屬製中空容器101為例。首先,說明要接合的第1金屬構件102與第2金屬構件103。以下說明的「上」、「下」係以第15、16圖的狀態為基準,為了說明方便,並非限定摩擦壓接或熔接時的方向。
如第15圖所示,第1金屬構件102由底部111與垂直立設於底部111的側壁部112所構成。側壁部112平面觀之呈長方形的框狀,上面為平坦面。側壁部112的壁厚T在各邊的尺寸都相同。第1金屬構件102中在與第2金屬構件103相對的對向面中央形成有凹部113。凹部113在本實施型態為呈直方體的中空部。
第2金屬構件103由底部121與垂直立設於底部121的側壁部122所構成。第2金屬構件103與第1金屬構件102的形狀相同。側壁部122平面觀之呈長方形的框狀,下面為平坦面。側壁部122的壁厚T在各邊的尺寸都相同。第2金屬構件103中在與第1金屬構件102相對的對向面中央形成有凹部123。凹部123在本實施型態為呈直方體的中空部。第1金屬構件102與第2金屬構件103只要是鋁、鋁合金、銅等可摩擦壓接的材料,並沒有特別限制。本實施型態中兩者皆以鋁合金形成。
接著,說明本實施型態的接合方法。本實施型態的接合方法包括摩擦壓接步驟與熔接步驟。
摩擦壓接步驟中,如第15圖所示,一邊使第1金屬構件102的凹部113與第2金屬構件103的凹部123相對,一邊使第1金屬構件102與第2金屬構件103靠合。具體來說,是使第1金屬構件102的側壁部112的上面與第2金屬構件103的側壁部123的下面進行面接觸。藉此,各構件的接觸部分形成平面觀之為框狀的靠合部J(參照第16(a)圖)。
摩擦壓接步驟中,進行摩擦步驟與壓接步驟。摩擦步驟中,將第1金屬構件102與第2金屬構件103往相互接近的方向按壓的狀態下,使第1金屬構件102與第2金屬構件103相對地來回移動。移動方向並沒有特別限制,本實施型態中是沿著平行於側壁部112的長邊部的方向直線移動。在本實施型態中,不移動第1金屬構件102而僅直線地來回移動第2金屬構件103。
摩擦步驟的條件可以適當地設定,例如設定頻率為100~260Hz,振幅為1.0~2.0mm,摩擦壓力為20~60MPa。摩擦步驟的時間設定在5~10秒左右。
壓接步驟中,在摩擦步驟結束後不相對移動第1金屬構件102與第2金屬構件103而往彼此靠近的方向按壓。壓接步驟的條件以適當地設定,例如壓力設定為60~80MPa。壓接步驟的時間設定在3~5秒左右。因為摩擦壓接步驟,側壁部112的外側面112a及側壁部122的外側面122a中外周面的全體或一部分會產生毛邊P。
熔接步驟中,如第16(b)圖所示,將毛邊P、P做為熔接材,橫跨側壁部112與側壁部122的外周面全體,將外側面112a與122a熔接在一起。熔接的種類沒有特別限制,本實施型態中進行雷射熔接。熔接步驟後,外側面112a、122a上形成熔接金屬Q。藉此,製造出內部具有中空部的中空容器101。
根據以上說明的本實施型態的接合方法,將摩擦壓接步驟中無法避免地產生的毛邊P、P做為熔接材把外側面112a、122a熔接在一起,藉此能夠一邊除去毛邊P一邊提高接合品質。而如同本實施型態一般製造內部具有中空部的中空容器101時,在摩擦壓接步驟後再進行熔接步驟,能夠提高中空容器101的水密性與氣密性。
根據本實施型態,能夠省略習知會進行的毛邊切除步驟。在熔接步驟以雷射熔接能夠輕易地熔接,並且使完成面漂亮地形成。假使摩擦壓接步驟中產生接合缺陷,也能在熔接步驟中將修補該接合缺陷。
摩擦壓接為固相接合,但伴隨著動態的加工步驟使得接合部容易會有水密性及氣密性不穩定、產生毛邊等缺點,但也有接合品質不容易受到被接合材內部的氣孔、靠合面的間隙、氧化皮膜、污染等的影響的優點。
另一方面,伴隨著以電弧或雷射等熱源來熔融熔接材與被接合材表面,熔接有接合品質容易受到受到被接合材內部的氣孔、靠合面的間隙、氧化皮膜、污染等的影響的缺點,但確有水密性及氣密性良好且接合面較平滑的優點。
如本發明先進行摩擦壓接來獲得接合強度高且接合品質良好的接合部。接著再對接合部的外側面進行熔接,能夠將外側面產生的毛邊做為熔接材進行熔接,獲得良好的水密性與氣密性並且使外側面較為平滑。
假設,即使在摩擦壓接前被接合材的內部存在有氣孔,或是靠合面存在間隙、氧化皮膜、污染等,這些缺陷也會被摩擦壓接時的材料攪拌所壓壞,或者是細小地均勻分散。因此,在熔接步驟中能夠抑制氣孔等熔接缺陷的產生。即使熔接步驟的熔接不夠充分也獲得良好的水密性及氣密性。
特別在雷射熔接的情況下,有工件的歪曲小或加工速度快這種與摩擦壓接共通的優點。也就是說,本發明中,一邊善用摩擦壓接步驟與熔接步驟彼此的優點,一方面互相解決彼此的技術問題,而能製造出具備更高品質的水密性及氣密性的中空容器。
雖說明了上述的本發明的實施型態,但本發明並不限定於上述的接合方法。例如本實施型態中,雖利用側壁部112的外側面112a與側壁部122的外側面122a兩者的毛邊P來進行熔接步驟,但若只有外側面112a與外側面122a的一者產生毛邊P時,也可以僅用該毛邊P來進行熔接步驟。
在本實施型態中,雖舉例出第1金屬構件102與第2金屬構件103分別具有凹部113、123的型態,但也可以是其中一者具備凹部的型態。具體來說,本發明可適用於例如摩擦壓接第1金屬構件102與金屬板來製造附蓋中空容器的情況。而凹部113、123的形狀不限於直方體,可以是其他形狀。
本發明也可適用於接合不具備凹部的兩金屬構件來製造沒有中空部的產品的情況。而摩擦壓接步驟中的振幅方向在本實施型態中雖設定為平行於側壁部112、122的長邊部的方向,但也可設定為平行於短邊部,或是設定為相對於長邊部傾斜的方向。而在本實施型態中,摩擦壓接步驟的移動方向設定為直線,但例如接合圓柱狀或圓筒狀的兩金屬構件時,也可旋轉兩金屬構件來進行摩擦壓接步驟。
接著說明本發明的實施例。實施例中,改變摩擦壓接步驟中的基準線C3來製造附蓋容器1、1A,採取各靠合部J、J1的一部分來進行拉伸實驗。 [實施例1]
實施例1中,如第17(a)圖所示,對平面觀之為長方形的附蓋容器1進行實驗。靠合部J的長寬比為3:1。實施例1中,以鋁合金ADC12(JIS)形成本體部2。JIS:ADC是以Cu:1.5~3.5%、Si:1.5~12.0%、Mg:0.3%以下、Zn:1.0%以下、Fe:1.3%以下、Mn:0.5%以下、Ni:0.5%以下、Ti:0.3%以下、Pb:0.2%以下、Sn:0.2%以下、Al佔剩餘的量的比例構成。
實施例1中以鋁合金A5052(JIS)形成蓋部3。JIS:A5052是以Si:0.25%以下、Fe:0.40%以下、Cu:0.10%以下、Mn:0.10%以下、Mg:2.2~2.8%、Cr:0.15~0.35%、Zn:0.10%以下、其他:0.15%以下、Al佔剩餘的量的比例構成。
在實施例1中,準備4個實驗體,將摩擦角度α(中心線C1至基準線C3的角度)分別設定為0°、15°、45°、90°後進行摩擦壓接步驟。在摩擦壓接步驟進行後的附蓋容器1的靠合部J中,採取包含中心線C1的領域與包涵中心線C2的領域進行拉伸實驗。在此,假設包含中心線C1的領域的實驗片為第1實驗片X,包含中心線C2的領域的實驗片為第2實驗片Y。
第17(b)圖顯示實施例1中摩擦角度與拉伸強度的關係。摩擦角度α為0°時,第2實驗片Y的強度約75N/mm2,而第1實驗片X的強度約0N/mm2。摩擦角度α設定為0°的情況,也就是平行靠合部J的短邊延長方向的情況下,拉伸強度會依附蓋容器1的靠合部J的位置而有很大的差異。隨著摩擦角度α的增加,第1實驗片X的拉伸強度逐漸變大,第2實驗片Y的拉伸強度逐漸變小。
從第17(b)圖中可知,當摩擦角度α設定在接近靠合部J的對角線的約72°時,第1實驗片X與第2實驗片Y的拉伸強度最接近,當摩擦角度α設定72°以上時,第1實驗片X的拉伸強度就會超過第2實驗片Y的拉伸強度。將摩擦角度α設定在72°±20°的範圍內的話,可知大致縮小了第1實驗片X與第2實驗片Y的拉伸強度不均衡。 [實施例2]
實施例2中,如第18(a)圖所示,對平面觀之為正方形的附蓋容器1A進行實驗。所使用的材料與實施例1相同。靠合部J1的長寬比為1:1。
在實施例2中,準備5個實驗體,將摩擦角度α(中心線C1至基準線C3的角度)分別設定為0°、15°、45°、75°、90°後進行摩擦壓接步驟。在摩擦壓接步驟進行後的附蓋容器1A的靠合部J1中,採取包含中心線C1的領域與包涵中心線C2的領域進行拉伸實驗。在此,假設包含中心線C1的領域的實驗片為第1實驗片X,包含中心線C2的領域的實驗片為第2實驗片Y。
第18(b)圖顯示實施例2中摩擦角度與拉伸強度的關係。摩擦角度α為0°時,第2實驗片Y的強度約80N/mm2,而第1實驗片X的強度約0N/mm2。另一方面,摩擦角度α為90°時,第1實驗片X的強度約78N/mm2,而第2實驗片Y的強度約0N/mm2。摩擦角度α設定為0°或90°的情況,也就是基準線C3平行靠合部J1的一邊延長方向的情況下,拉伸強度會依附蓋容器1A的靠合部J1的位置而有很大的差異。隨著摩擦角度α的增加,第1實驗片X的拉伸強度逐漸變大,第2實驗片Y的拉伸強度逐漸變小。
從第18(b)圖中可知,當摩擦角度α設定在重疊靠合部J1的對角線的約45°時,第1實驗片X與第2實驗片Y的拉伸強度最接近。將摩擦角度α設定在45°±30°的範圍內的話,可知大致第1實驗片X與第2實驗片Y的拉伸強度不均衡較小。
第19圖係實施例2的各條件的靠合部的剖面圖。如第19圖所示,實施例2中摩擦角度為0°的情況下,第1實驗片X(摩擦方向與側壁部12的延長方向垂直的部位)與第2實驗片Y(摩擦方向與側壁部12的延長方向平行的部位)的接合狀態不同。這是因為摩擦角度為0°的情況下,第2實驗片Y所產生的摩擦熱比第1實驗片X大。另一方面,摩擦角度為45°的情況下,可知第1實驗片X與第2實驗片Y有大致相同的接合狀態。 [實施例3]
實施例3中,變更條件來製造第12圖及第13圖所示的第3實施型態的附蓋容器1B與第14圖所示的第4實施型態的附蓋容器1C,並測量他們的壓力下降率。
實施例3中,如第20圖所示,準備了條件不同的6種實驗體(實驗體A~F)。實驗體A~C如第12圖及第13圖所示,本體部2及蓋部3的平面形狀由平面觀之為長方形。另一方面,實驗體D~F如第14圖所示,本體部2及蓋部3的平面形狀由平面觀之為正方形。實驗體A~F的壁厚T1都設定為1.5mm。
實驗體A、D的倒角部31的曲率半徑R設定為0.1mm。曲率半徑R相對於實驗體A、D的壁厚T1的比例為7%。
實驗體B、E的倒角部31的曲率半徑R設定為3.0mm。曲率半徑R相對於實驗體B、E的壁厚T1的比例為200%。
實驗體C、F的倒角部31的曲率半徑R設定為5.0mm。曲率半徑R相對於實驗體C、F的壁厚T1的比例為333%。
實施例3的實驗體A~F中,以鋁合金A6063-T5(JIS)形成本體部2。JIS:A6063是以Si:0.20~0.60%、Fe:0.35%以下、Cu:0.10%以下、Mn:0.10%以下、Mg:0.45~0.90%、Cr:0.10%以下、Zn:0.10%以下、Ti:0.10%以下、Al佔剩餘的量的比例構成。而T5是指熱處理中,從高溫加工冷卻後,經過人工時效處理的意思。
實施例3的實驗體A~F中,以鋁合金A1050-H112(JIS)形成蓋部3。JIS:A1050是以Si:0.25%以下、Fe:0.40%以下、Cu:0.05%以下、Mn:0.05%以下、Mg:0.05%以下、Zn:0.05%以下、V:0.05%以下、Ti:0.03%以下、Al:99.50%以上的比例構成。H112是指不積極地加工硬化,維持製造後的狀態所能保證的機械性質。
實驗體A~C的摩擦攪拌步驟的摩擦角度可參照如第17(a)圖,將平行於靠合部J2短邊的中心線C1當作0°,將摩擦角度的基準線設定為0°、15°、45°、75°、90°,在各個摩擦角度下進行摩擦壓接。
實驗體D~F的摩擦壓接步驟的摩擦角度可參照如第18(a)圖,將平行於靠合部J2一邊的中心線C1當作0°,將摩擦角度的基準線設定為0°、15°、45°、90°,在各個摩擦角度下進行摩擦壓接。
所謂壓力下降率是指從設置於被製造的附蓋容器的一部分的孔供給氣體,由停止供給氣體開始後的減壓速度。本實施例中,在附蓋容器的一部分開孔,由此孔以500kPa的壓力供給氣體,測量由停止供給氣體開始時至附蓋容器的內壓為100kPa為止的時間。測量時間最大設定到60秒,若超過60秒內壓仍未到達100kPa的情況下則測量經過60秒時的內壓。
壓力下降率(kPa/sec)如式1所示。
壓力下降率=(P0-Pmin)/t (式1)
P0:初期壓力(500kPa)
Pmin:最低壓力
t:停止供壓開始至最低壓力為止的時間
簡單來說,壓力下降率越低,水密性與氣密性就越高。
如第21(a)圖所示,實驗體A~C中,摩擦角度設定在0°時附蓋容器1B的壓力下降率最高,而隨著摩擦角度增大壓力下降率會降低,摩擦角度為45°時壓力下降率最低。而隨著摩擦角度比起45°越大壓力下降率增高。也就是說,摩擦角度越接近45°水密性與氣密性就越高。因此摩擦角度(基準線與靠合部J2的一邊的夾角)可設定在35°~55°,設定在40°~50°更好,設定在45°最好。
如第21(b)圖所示,實驗體D~F中,摩擦角度也是越接近45°附蓋容器1C的水密性與氣密性就越高,可知摩擦角度為設定45°時水密性與氣密性就最高。因此摩擦角度(基準線與靠合部J2的一邊的夾角)可設定在35°~55°,設定在40°~50°更好,設定在45°最好。
由第21(a)圖及第21(b)圖的結果可知無關於本體部2及蓋部3的平面形狀(平面觀之的矩形長寬比),摩擦角度設定為45°時附蓋容器1B、1C的壓力下降率最低,也就是說,水密性及氣密性最高。這是因為摩擦角度設定在45°時,摩擦壓接步驟中靠合部J2的各部位的密合度的平衡良好。另外,也可知倒角部31的曲率半徑R的大小對壓力下降率沒有影響。
由以上的結果,考察接合強度與摩擦角度的關係、水密性及氣密性與摩擦角度的關係。以下的考察中,以第12圖所示的附蓋容器1B(以下稱為長方形容器)及第14圖所示的附蓋容器1C(以下稱為正方形容器)為例,各容器的尺寸與摩擦壓接的條件則根據第22圖所示的條件。 <接合強度與摩擦角度的關係>
如第23(a)圖所示,長方形容器中,將基準線C3設定為平行於平面觀之為矩形剖面的對角線,沿著基準線C3進行摩擦壓接的情況下,各接合部位的間歇摩擦部的面積相等。根據這樣的接合方法,各接合部位產生的摩擦熱變得均一,因此能夠解決接合強度的不均。在此,間歇摩擦部是指如第23(b)圖所示,兩構件的靠合部中摩擦壓接時間歇地暴露於大氣的部位。當間歇摩擦部的面積變大,摩擦熱就會減小使得接合強度下降。第23(b)圖中陰影所示的部位為間歇摩擦部,第24(a)圖顯示摩擦壓接長方形容器(長邊與短邊的長寬比為3:1)的本體部與蓋的情況下計算間歇摩擦部的面積與摩擦角度的關係之結果。由此結果可知,摩擦角度相當於在平面觀之為矩形的對角線的情況下,在長邊的間歇摩擦部的面積S1(間歇摩擦部中平行長邊部分的面積)會與在短邊的間歇摩擦部的面積S2(間歇摩擦部中平行短邊部分的面積)相等。也就是說,摩擦角度相當於在平面觀之為矩形的對角線的情況下,各接合部位所產生的摩擦熱均一,因此能夠解決接合強度的不均。
如第24(b)圖所示,即使是正方形容器,也與長方形容器有同樣的狀況,即摩擦角度相當於在平面觀之為矩形的對角線的情況下,在一邊的間歇摩擦部的面積會與在垂直該邊的另一邊的間歇摩擦部的面積相等。 <水密性及氣密性與摩擦角度的關係>
如第25圖所示,設定基準線C3平行於平面觀之為矩形的對角線,沿著基準線C3摩擦壓接的情況下,各接合部位的磨耗粉移動距離不均一,因此水密性與氣密性較低。也就是說,如第25所示,a部分的磨耗粉移動距離L1與b部分的磨耗粉移動距離L2長度不同。在此,磨耗粉移動距離是指某個摩擦角度及壁厚下摩擦壓接時在本體部2與蓋部3的界面處磨耗粉(金屬屑)所能移動的最大距離。例如參照第32(b)圖,摩擦方向設定在平行於側壁部104的長邊的方向(摩擦角度=90°),因此c部分的磨耗粉移動距離L3與側壁部104的壁厚相同,d部分的磨耗粉移動距離L4與側壁部104的長邊相同。當磨耗粉移動距離越長,磨耗粉(金屬屑)會有殘留於接合面的傾向,使接合面的密閉性下降。
第26(a)圖顯示摩擦壓接長方形容器(長邊與短邊的長寬比為3:1)的本體部與蓋的情況下計算磨耗粉移動距離與摩擦角度的關係之結果。由此結果可知,與平面觀之為矩形的長寬比沒有關係地,摩擦角度45°時在長邊的磨耗粉移動距離與在短邊的磨耗粉移動距離相等。也就是摩擦角度45°時,在各接合部位的磨耗粉(金屬屑)排出性均一,因此能夠解決接合面的密合度不均。
如第26(b)圖所示,即使是正方形容器,摩擦角度45°時,在一邊的磨耗粉移動距離會與在垂直該邊的另一邊的磨耗粉移動距離相等。
如上所述,根據本發明,提供了一種附蓋容器的製造方法,能夠縮小附蓋容器的各接合部位的強度的不均衡,以及提高附蓋容器的水密性與氣密性。 [實施例4]
接著,說明本發明的實施例4。實施例4中,準備了第1金屬構件102與第2金屬構件103的實驗體各6個(實驗體G、H、I、J、K、L、M),改變實驗體的大小、材質、熔接條件等,對各個實驗體進行前述的接合方法。另外,量測並比對各個實驗體進行熔接步驟前與後的壓力下降率。其中實驗體M不進行摩擦壓接步驟而只進行熔接步驟,在這個情況下計算壓力下降率。
實驗體G、H如第27圖所示,接合長度短的兩金屬構件(第1金屬構件102及第2金屬構件103)。實驗體K~M如第28圖所示,接合長度比實驗體G、H長的兩金屬構件(第1金屬構件102及第2金屬構件103)。長度的單位為mm。
如第31圖所示,實驗體G的第1金屬構件102的材質為JIS:A6063。實驗體H~M的第1金屬構件102的材質為JIS:A1050。
實驗體G~M的第2金屬構件103的材質是JIS:ADC12(Cu:1.5~3.5%、Si:9.6~12.0%、Mg:0.3%以下、Zn:1.0%以下、Fe:1.3%以下、Mn:0.5%以下、Ni:0.5%以下、Ti:0.3%以下、Pb:0.2%以下、Sn:0.2%以下、Al:剩餘部分)。
在實驗體I與實驗體K的摩擦壓接步驟中的摩擦步驟,比起於實驗體I,實驗體K在摩擦負重被增大且摩擦時間被拉長的情況下來進行實驗。
實驗體G、H的熔接步驟中,使用低輸出的YAG雷射熔接裝置進行第29(a)圖的條件的熔接。實驗體I、K的熔接步驟中,使用光纖雷射熔接裝置進行第29(b)圖的條件的熔接。實驗體L、M的熔接步驟中,使用高輸出YAG雷射熔接裝置進行第29(c)圖的條件的熔接。
第30(a)圖是實驗體G的摩擦壓接步驟後的健全部分的概略剖面圖。另一方面,第30(b)圖是實驗體G的摩擦壓接步驟後的含接合缺陷部分的概略剖面圖。第30(a)圖及第30(b)圖中側壁部112的內側面與外側面皆產生毛邊P。第30(a)圖中,靠合部J漂亮地接合,第30(b)圖中靠合部J產生接合缺陷V。而實驗體G中,第2金屬構件103比第1金屬構件102硬,因此毛邊P只從第1金屬構件102產生。
第30(c)圖是實驗體G的熔接步驟後的概略剖面圖。第30(c)圖中,由熔接步驟形成的熔接金屬Q會覆蓋於靠合部J附近的外側面112a、122a。因此,側壁部112的外側的毛邊P消失,接合缺陷V被修補。
如第31圖所示,比起對實驗體G~實驗體L進行熔接步驟前,熔接步驟後壓力下降率都相當地減低。也就是說,摩擦壓接步驟後再進行熔接步驟能夠大幅提昇中空容器的水密性及氣密性。而比較實驗體M與其他實驗體的壓力下降率時,比起只進行熔接步驟,進行摩擦壓接步驟與熔接步驟的能夠提昇水密性與氣密性。
1、1A、1B、1C‧‧‧附蓋容器
2、201‧‧‧本體部
3、202‧‧‧蓋部
4‧‧‧箱狀構件
5‧‧‧開口
6‧‧‧鰭片
11、111、121、203‧‧‧底部
12、112、122、204‧‧‧側壁部
13‧‧‧內面
14‧‧‧外面
15‧‧‧上面
16‧‧‧本體內周面
17‧‧‧本體凹溝部
18‧‧‧本體外周面
21‧‧‧上面
22‧‧‧側面
23‧‧‧下面
24‧‧‧蓋中央面
25‧‧‧蓋內側凹溝部
26‧‧‧蓋內周面
27‧‧‧蓋外側凹溝部
28‧‧‧蓋外周面
31‧‧‧倒角部
101‧‧‧中空容器
102‧‧‧第1金屬構件
103‧‧‧第2金屬構件
112a、122a‧‧‧外側面
113、123‧‧‧凹部
C1、C2‧‧‧中心線
C3‧‧‧基準線
J、J1、J2‧‧‧靠合部
L1、L2、L3、L4‧‧‧磨耗粉移動距離
P、P1、P2‧‧‧毛邊
Q‧‧‧熔接金屬
T、T1‧‧‧壁厚
第1圖係本發明第1實施型態的附蓋容器的分解立體圖。
第2圖係第1實施型態的本體部的剖面圖。
第3圖係第1實施型態的蓋部的立體圖。
第4圖係第1實施型態的蓋部的剖面圖。
第5圖係第1實施型態的中顯示靠合狀態的剖面圖。
第6圖係第1實施型態的摩擦壓接步驟的平面圖。
第7圖係第1實施型態的附蓋容器的剖面圖。
第8圖係本發明第2實施型態的摩擦壓接步驟的平面圖。
第9圖係表示第1變形例,(a)表示接合前;(b)表示接合後。
第10圖係表示第2變形例,(a)表示接合前;(b)表示接合後。
第11圖係表示第3變形例,(a)表示接合前;(b)表示接合後。
第12圖係本發明第3實施型態的附蓋容器的分解立體圖。
第13圖係第3實施型態的附蓋容器的剖面圖。
第14(a)圖係本發明第4實施型態的附蓋容器的平面圖。
第14(b)圖係本發明第4實施型態的附蓋容器的剖面圖。
第15圖係本發明第5實施型態的第1金屬構件與第2金屬構件的立體圖。
第16(a)圖係第5實施型態的摩擦壓接步驟的剖面圖。
第16(b)圖係第5實施型態的熔接步驟的剖面圖。
第17圖係用以說明實施例1,(a)為平面圖;(b)為摩擦角度與拉伸強度的關係圖。
第18圖係用以說明實施例2,(a)為平面圖;(b)為摩擦角度與拉伸強度的關係圖。
第19圖係實施例2的各條件下的靠合部剖面圖。
第20圖係實施例3的接合條件統整表。
第21圖係實施例3的摩擦角度與壓力下降率關係圖,(a)顯示長方形實驗體的結果;(b)顯示正方形實驗體的結果。
第22圖係用以計算間歇摩擦部的面積與摩擦角度的關係、以及磨耗粉移動距離與摩擦角度的關係之前提條件列表。
第23圖係用以說明間歇摩擦部,(a)為本體部與靠合部靠合狀態的概略平面圖;(b)為(a)的A部中蓋部相對本體部移動狀態的放大概略平面圖。
第24(a)圖係顯示摩擦壓接長方形容器(長邊與短邊比為3:1)的本體部與蓋部時的間歇摩擦部的面積與摩擦角度的關係。
第24(b)圖係顯摩擦壓接正方形容器本體部與蓋部時的間歇摩擦部的面積與摩擦角度的關係。
第25圖係用以說明磨耗粉移動距離,顯示第23(a)圖的A部中蓋部相對本體部移動的狀態的放大概略平面圖。
第26(a)圖係顯摩擦壓接長方形容器(長邊與短邊比為3:1)的本體部與蓋部時的磨耗粉移動距離與摩擦角度的關係。
第26(b)圖係顯摩擦壓接正方形容器本體部與蓋部時的磨耗粉移動距離與摩擦角度的關係。
第27圖係顯示實施例4的實驗體G、H,(a)為平面圖;(b)為(a)之I-I剖面圖。
第28圖係顯示實施例4的實驗體I~M,(a)為平面圖;(b)為(a)之II-II剖面圖。
第29(a)圖顯示實驗體G、H的熔接條件。
第29(b)圖顯示實驗體I、K的熔接條件。
第29(c)圖顯示實驗體L、M的熔接條件。
第30(a)圖係實驗體G的摩擦壓接步驟後的健全部分的概略剖面圖。
第30(b)圖係實驗體G的摩擦壓接步驟後的含接合缺陷的部分的概略剖面圖。
第30(c)圖係實驗體G的熔接步驟後的概略剖面圖。
第31圖係顯示實施例4的條件及壓力下降率的表格。
第32圖係用來說明本發明欲解決的問題的圖式,(a)是接合前的分解立體圖;(b)是接合後的概略平面圖。
1‧‧‧附蓋容器
2‧‧‧本體部
3‧‧‧蓋部
4‧‧‧箱狀構件
5‧‧‧開口
6‧‧‧鰭片
11‧‧‧底部
12‧‧‧側壁部
15‧‧‧上面
16‧‧‧本體內周面
17‧‧‧本體凹溝部
18‧‧‧本體外周面
21‧‧‧上面
22‧‧‧側面
权利要求:
Claims (13)
[1] 一種附蓋容器的製造方法,包括:準備步驟,準備具有底部與立設於該底部的平面觀之為矩形框狀的側壁部的本體部、以及塞住該本體部的開口的蓋部;以及摩擦壓接步驟,將該側壁部的上面與該蓋部的下面靠合以形成靠合部,在平面觀察的情況下,沿著傾斜於該靠合部的一邊的基準線,使該本體部與該蓋部相對地直線來回移動以進行摩擦壓接。
[2] 如申請專利範圍第1項所述之附蓋容器的製造方法,其中在該摩擦壓接步驟中,當該靠合部呈正方形的情況下,將該基準線設定在相對該靠合部的對角線±30°的範圍內。
[3] 如申請專利範圍第1項所述之附蓋容器的製造方法,其中在該摩擦壓接步驟中,當該靠合部呈長方形的情況下,將該基準線設定在相對該靠合部的對角線±20°的範圍內。
[4] 如申請專利範圍第1項所述之附蓋容器的製造方法,其中在該摩擦壓接步驟中,將該基準線設定為與該靠合部的對角線平行。
[5] 如申請專利範圍第1項所述之附蓋容器的製造方法,其中在該摩擦壓接步驟中,該靠合部的一邊與該基準線的夾角設定為35°~55°的範圍內。
[6] 如申請專利範圍第1項所述之附蓋容器的製造方法,其中在該摩擦壓接步驟中,該靠合部的一邊與該基準線的夾角設定為40°~50°的範圍內。
[7] 如申請專利範圍第1項所述之附蓋容器的製造方法,其中在該摩擦壓接步驟中,該靠合部的一邊與該基準線的夾角設定為45°。
[8] 如申請專利範圍第1項所述之附蓋容器的製造方法,其中該側壁部的上面形成有:本體凹溝部,平面觀之為矩形框狀;本體內周面,形成於該本體凹溝部的內側;以及本體外周面,形成於該本體凹溝部的外側且比該本體內周面更低的位置,其中在該摩擦壓接步驟中,使該本體內周面與該蓋部的下面靠合。
[9] 如申請專利範圍第1項所述之附蓋容器的製造方法,其中該蓋部的下面形成有:蓋凹溝部,平面觀之為矩形框狀;蓋內周面,形成於該蓋凹溝部的內側;以及蓋外周面,形成於該蓋凹溝部的外側且比該蓋內周面更高的位置,其中在該摩擦壓接步驟中,使該側壁部的上面與該蓋內周面靠合。
[10] 一種接合方法,包括:摩擦壓接步驟,摩擦壓接第1金屬構件與第2金屬構件;以及熔接步驟,將產生於該第1金屬構件與該第2金屬構件中至少一者的外側面的毛邊做為熔接材,熔接兩個該外側面。
[11] 如申請專利範圍第10項所述之接合方法,其中該第1金屬構件與該第2金屬構件中至少一者的相對面形成有凹部。
[12] 如申請專利範圍第10項所述之接合方法,其中在該熔接步驟中,進行雷射熔接。
[13] 如申請專利範圍第10項所述之接合方法,其中該第1金屬構件與該第2金屬構件由鋁或鋁合金所構成。
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