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传热板的制造方法
    【技术领域】
     本发明涉及一种例如用于热交换器、 加热设备或冷却设备的传热板的制造方法。背景技术 与热交换、 应加热或冷却的对象物接触或接近配置的传热板是使供例如高温液体 或冷却水等热介质循环的热介质用管贯穿其主体即基底构件而形成的。
     该传热板的制造方法， 例如已知有专利文献 1 所记载的方法。图 28 是表示通过专 利文献 1 的传热板的制造方法所形成的传热板的剖视图。专利文献 1 的传热板 100 包括 ： 具有开口于表面的截面呈矩形的盖槽 106 和开口于盖槽 106 的底面的凹槽 108 的基底构件 102 ； 插入凹槽 108 的热介质用管 116 ； 以及插入盖槽 106 的盖板 110。传热板 100 是沿着 盖槽 106 的两侧壁与盖板 110 的两侧面对接的各对接部 J、 J 进行摩擦搅拌接合而形成的。 藉此， 在传热板 100 的对接部 J、 J 分别形成有塑性化区域 W、 W。
     通过专利文献 1 的传热板的制造方法所形成的传热板 100 存在以下问题 ： 由于仅 从基底构件 102 的表面侧进行摩擦搅拌， 当由于热收缩而使塑性化区域 W、 W 缩小时， 传热板 会产生弯曲。
     作为解决该问题的方法， 在专利文献 2 中记载有预见将产生的向上的弯曲， 预先 对金属构件作用规定的向下的弯曲后进行摩擦搅拌的方法。
     此外， 作为解决该问题的方法， 在专利文献 3 中记载有将弯曲的金属构件固定于 摩擦搅拌装置， 将旋转工具按压于该金属构件的弯曲位置， 使该按压位置进行塑性流动而 除去弯曲的方法。
     专利文献 1 ： 日本专利特开 2004-314115 号公报
     专利文献 2 ： 日本专利特开 2001-87871 号公报
     专利文献 3 ： 日本专利特开 2006-102777 号公报
     发明的公开
     发明所要解决的技术问题
     但是， 在使用专利文献 2 的方法时， 存在对金属构件预先形成弯曲的作业繁杂的 问题。此外， 在专利文献 3 的方法中， 当进行摩擦搅拌的区域变大时， 进行摩擦搅拌的面产 生热收缩， 在该面上可能产生凹状的弯曲， 其结果是， 有时无法消除金属构件的弯曲。
     从上述观点出发， 本发明提供一种传热板的制造方法， 该制造方法能消除金属构 件的弯曲并能容易地制造出平坦性高的传热板。
     解决技术问题所采用的技术方案
     解决该问题的本发明的传热板的制造方法的特征是， 包括 ： 闭塞盖槽工序， 在该工 序中， 将盖板配置于盖槽， 该盖槽形成于凹槽的周围， 该凹槽开口于基底构件的表面侧 ； 接 合工序， 在该工序中， 使接合用旋转工具沿着上述盖槽的侧壁与上述盖板的侧面的对接部 做相对移动而进行摩擦搅拌 ； 以及矫正工序， 在该工序中， 使用矫正用旋转工具从上述基底 构件的背面侧进行摩擦搅拌， 在该制造方法中， 在上述矫正工序中所形成的塑性化区域的
     体积量比在上述接合工序中所形成的塑性化区域的体积量还少。
     此外， 本发明的传热板的制造方法的特征是， 包括 ： 热介质用管插入工序， 在该工 序中， 将热介质用管插入凹槽， 该凹槽形成于盖槽的底面， 该盖槽开口于基底构件的表面 侧； 闭塞盖槽工序， 在该工序中， 将盖板配置于上述盖槽 ； 接合工序， 在该工序中， 使接合用 旋转工具沿着上述盖槽的侧壁与上述盖板的侧面的对接部做相对移动而进行摩擦搅拌 ； 以 及矫正工序， 在该工序中， 使用矫正用旋转工具从上述基底构件的背面侧进行摩擦搅拌， 在 该制造方法中， 在上述矫正工序中所形成的塑性化区域的体积量比在上述接合工序中所形 成的塑性化区域的体积量还少。
     根据该制造方法， 由于还从基底构件的背面侧进行摩擦搅拌， 因此， 能消除由于在 表面进行摩擦搅拌而产生的弯曲， 能容易地提高传热板的平坦性。 此外， 在上述矫正工序中 所形成的塑性化区域的体积量比在上述接合工序中所形成的塑性化区域的体积量还少， 因 此， 能进一步提高所制造的传热板的平坦性。对于其根据以实施例做说明。
     此外， 最好在上述接合工序中， 使因摩擦热而流动的塑性流动材料流入空隙部， 该 空隙部形成于上述热介质用管的周围。根据该制造方法， 通过使塑性流动材料流入空隙部 能掩埋空隙部， 因此， 例如， 能将从热介质用管放出的热有效地传递至周围的基底构件及盖 板。藉此， 能制造热交换效率高的传热板。 此外， 本发明的传热板的制造方法的特征是， 包括 ： 盖板插入工序， 在该工序中， 将 盖板插入开口于基底构件的表面侧的凹槽 ； 接合工序， 在该接合工序中， 使接合用旋转工具 沿着上述凹槽做相对移动而进行摩擦搅拌 ； 以及矫正工序， 在该工序中， 使用矫正用旋转工 具从上述基底构件的背面侧进行摩擦搅拌， 在该制造方法中， 在上述矫正工序中所形成的 塑性化区域的体积量比在上述接合工序中所形成的塑性化区域的体积量还少。
     此外， 本发明的传热板的制造方法的特征是， 包括 ： 热介质用管插入工序， 在该工 序中， 将热介质用管插入开口于基底构件的表面侧的凹槽 ； 盖板插入工序， 在该工序中， 将 盖板插入上述凹槽 ； 接合工序， 在该工序中， 使接合用旋转工具沿着上述凹槽做相对移动而 进行摩擦搅拌 ； 以及矫正工序， 在该工序中， 使用矫正用旋转工具从上述基底构件的背面侧 进行摩擦搅拌， 在该制造方法中， 在上述矫正工序中所形成的塑性化区域的体积量比在上 述接合工序中所形成的塑性化区域的体积量还少。
     根据该制造方法， 由于还从基底构件的背面侧进行摩擦搅拌， 因此能消除因在表 面进行的摩擦搅拌所产生的弯曲， 能容易地提高传热板的平坦性。 此外， 在上述矫正工序中 所形成的塑性化区域的体积量比在上述接合工序中所形成的塑性化区域的体积量还少， 因 此， 能进一步提高所制造的传热板的平坦性。对于其根据以实施例做说明。
     此外， 在上述接合工序中， 利用上述接合用旋转工具的按压力将上述盖板按压于 上述热介质用管的上部， 并使上述盖板的至少上部和上述基底构件塑性流动。
     根据该制造方法， 由于利用盖构件按压热介质用管的上部而进行摩擦搅拌， 因此 能减少热介质用管周边的空隙， 从而能提高热交换效率。
     此外， 在上述矫正工序中， 上述矫正用旋转工具的轨迹的平面形状最好相对于上 述基底构件的中心而形成大致点对称。 此外， 在上述矫正工序中， 上述矫正用旋转工具的轨 迹的平面形状最好与上述基底构件的外缘的形状大致相似。 此外， 在上述矫正工序中， 上述 矫正用旋转工具的轨迹的平面形状最好与形成于上述基底构件的表面侧的上述接合用旋
     转工具的轨迹的平面形状大致相同。 此外， 在上述矫正工序中， 上述矫正用旋转工具的轨迹 的全长最好与形成于上述基底构件的表面侧的上述接合用旋转工具的轨迹的全长大致相 同。
     根据该制造方法， 能平衡地消除传热板的表面侧和背面侧的弯曲， 因此能进一步 提高传热板的平坦性。
     此外， 在上述矫正工序中， 上述矫正用旋转工具的轨迹的全长最好比形成于上述 基底构件的表面侧的上述接合用旋转工具的轨迹的全长还短。此外， 在上述矫正工序中使 用的上述矫正用旋转工具的肩部的外径比在上述接合工序中使用的上述接合用旋转工具 的肩部的外径还小。此外， 在上述矫正工序中使用的上述矫正用旋转工具的销的长度最好 比在上述接合工序中使用的上述接合用旋转工具的销的长度还短。
     根据该制造方法， 由于能将矫正工序中的塑性化区域的体积量设定成比上述接合 工序中的塑性化区域的体积量还低， 因此能提高所制造的传热板的平坦性。
     此外， 上述基底构件的厚度最好在上述接合用旋转工具的肩部的外径的 1.5 倍以 上。此外， 上述基底构件的厚度最好在上述接合用旋转工具的销的长度的 3 倍以上。
     根据该制造方法， 由于基底构件对应于接合用旋转工具的各部位的大小具有足够 的厚度， 因此能进一步提高传热板的平坦性。 此外， 在上述基底构件是俯视呈多边形的情况下， 最好在上述矫正工序中包括利 用上述矫正用旋转工具对上述基底构件的角部进行摩擦搅拌的角部摩擦搅拌工序。
     根据该制造方法， 能消除在基底构件的角部产生的弯曲， 从而能提高传热板的平 坦性。
     此外， 在上述热介质用管的内部具有加热器的情况下， 最好包括在上述矫正工序 后对上述加热器通电， 从而使上述传热板退火的退火工序。
     根据该制造方法， 能消除残留在塑性化区域的内部应力， 从而能消除传热板的弯 曲。
     此外， 最好包括在上述矫正工序之后、 对上述基底构件的背面侧进行面切削加工 的面切削工序， 并使上述面切削加工的深度比上述矫正用旋转工具的销的长度还大。根据 该制造方法， 能使传热板的背面形成平滑状。
     此外， 本发明的传热板的制造方法的特征是， 包括 ： 闭塞盖槽工序， 在该工序中， 将 盖板插入于盖槽， 该盖槽形成于凹槽的周围， 该凹槽开口于基底构件的表面侧 ； 接合工序， 在该工序中， 使接合用旋转工具沿着上述盖槽的侧壁与上述盖板的侧面的对接部做相对移 动而进行摩擦搅拌 ； 以及矫正工序， 在该工序中， 使弯曲力矩作用而在上述基底构件的表面 侧产生拉伸应力， 从而矫正在上述接合工序中所形成的朝上述基底构件的背面侧凸出的弯 曲。
     此外， 本发明的传热板的制造方法的特征是， 包括 ： 热介质用管插入工序， 在该工 序中， 将热介质用管插入凹槽， 该凹槽形成于盖槽的底面， 该盖槽开口于基底构件的表面 侧； 闭塞盖槽工序， 在该工序中， 将盖板插入于上述盖槽 ； 接合工序， 在该工序中， 使接合用 旋转工具沿着上述盖槽的侧壁与上述盖板的侧面的对接部做相对移动而进行摩擦搅拌 ； 以 及矫正工序， 在该工序中， 使弯曲力矩作用而在上述基底构件的表面侧产生拉伸应力， 从而 矫正在上述接合工序中所形成的朝上述基底构件的背面侧凸出的弯曲。
     根据该制造方法， 在矫正工序中， 使弯曲力矩作用从而在上述基底构件的表面侧 产生拉伸应力， 藉此， 来矫正在上述接合工序中所形成的朝上述基底构件的背面侧凸出的 弯曲， 能进一步提高传热板的平坦性， 并能较容易地制造传热板。
     此外， 在上述接合工序中， 最好使因摩擦热而流动的塑性流动材料流入形成于上 述热介质用管的周围的空隙部。根据该制造方法， 能减小形成于传热板内部的空隙部， 因 此， 能制造热交换效率高的传热板。
     此外， 本发明的传热板的制造方法的特征是， 包括 ： 盖板插入工序， 在该工序中， 将 盖板插入开口于基底构件的表面侧的凹槽 ； 接合工序， 在该工序中， 使接合用旋转工具沿着 上述凹槽做相对移动而进行摩擦搅拌 ； 以及矫正工序， 在该工序中， 使弯曲力矩作用而在上 述基底构件的表面侧产生拉伸应力， 从而矫正在上述接合工序中所形成的朝上述基底构件 的背面侧凸出的弯曲。
     此外， 本发明的传热板的制造方法的特征是， 包括 ： 热介质用管插入工序， 在该工 序中， 将热介质用管插入开口于基底构件的表面侧的凹槽 ； 盖板插入工序， 在该工序中， 将 盖板插入上述凹槽 ； 接合工序， 在该工序中， 使接合用旋转工具沿着上述凹槽做相对移动而 进行摩擦搅拌 ； 以及矫正工序， 在该工序中， 使弯曲力矩作用而在上述基底构件的表面侧产 生拉伸应力， 从而矫正在上述接合工序中所形成的朝上述基底构件的背面侧凸出的弯曲。
     根据该制造方法， 在矫正工序中， 使弯曲力矩作用， 从而在上述基底构件的表面侧 产生拉伸应力， 藉此， 来矫正在上述接合工序中所形成的朝上述基底构件的背面侧凸出的 弯曲， 能进一步提高传热板的平坦性， 并能较容易地制造传热板。
     此外， 在上述接合工序中， 最好利用上述接合用旋转工具的按压力使上述盖板按 压上述热介质用管的上部， 并对上述盖板的至少上部和上述基底构件进行摩擦搅拌。
     根据该制造方法， 通过使盖板按压热介质用管并进行摩擦搅拌， 能减小形成于热 介质用管的周围的空隙部， 因此， 能制造热交换效率高的传热板。
     此外， 在上述矫正工序中， 最好通过进行按压上述基底构件的推压矫正、 使用榔头 等冲击工具冲击上述基底构件的冲击矫正、 或在上述基底构件上使滚子构件旋转的滚子矫 正来矫正上述弯曲。
     此外， 最好在进行矫正工序时， 配置抵接于上述基底构件的背面侧的中央附近的 第一辅助构件， 并将抵接于上述基底构件的表面侧的周缘附近的第二辅助构件及第三辅助 构件配置成隔着上述第一辅助构件位于两侧， 在该状态下， 通过推压矫正、 冲击矫正或滚子 矫正来矫正上述弯曲。
     根据该制造方法， 对基底构件强制地施加按压力， 使基底构件从朝背面侧凸出的 状态变成朝表面侧凸出的状态， 使基底构件强制地朝弯曲的相反侧挠曲， 因此能矫正弯曲。 此外， 通过配置辅助构件， 能提高推压矫正、 冲击矫正或滚子矫正的作业性。
     此外， 上述各辅助构件最好使用比上述基底构件的硬度还低的材料。根据该制造 方法， 在通过推压矫正、 冲击矫正或滚子矫正进行按压时， 能不损伤基底构件地进行矫正。
     此外， 最好包括在上述矫正工序之后， 对上述传热板进行退火的退火工序。
     此外， 最好在上述热介质用管的内部配置加热器， 并包括在上述矫正工序后对上 述加热器通电， 从而对上述传热板进行退火的退火工序。 根据该制造方法， 能除去残留在塑 性化区域的内部应力， 从而能除去传热板的弯曲。发明效果 根据本发明的传热板的制造方法， 能容易地制造平坦性高的传热板。附图说明 图 1 是表示第一实施方式的传热板的图， 图 1a 是立体图， 图 1b 是图 1a 的 I-I 线 剖视图。
     图 2 是表示第一实施方式的传热板的图， 图 2a 是分解立体图， 图 2b 是分解剖视 图。
     图 3 是表示第一实施方式的传热板的制造方法的剖视图， 图 3a 表示槽形成工序， 图 3b 表示热介质用管插入工序， 图 3c 表示闭塞盖槽工序。
     图 4a 是表示接合用旋转工具的侧视图， 图 4b 是表示矫正用旋转工具的侧视图。
     图 5 是表示第一实施方式的传热板的制造方法中， 进行接合工序之前的立体图。
     图 6 是阶段性地表示第一实施方式的传热板的制造方法中的接合工序的俯视图。
     图 7 是表示第一实施方式的传热板的制造方法中， 进行接合工序之后的图， 图 7a 是立体图， 图 7b 是连接地点 c 及地点 f 的线的剖视图。
     图 8a 是表示第一实施方式的传热板的制造方法中的矫正工序的立体图， 图 8b 是 表示矫正工序的俯视图。
     图 9 是表示第二实施方式的传热板的剖视图， 图 9a 是概略剖视图， 图 9b 是表示摩 擦搅拌后的剖视图。
     图 10 是表示第三实施方式的传热板的剖视图。
     图 11 是表示第四实施方式的传热板的立体图。
     图 12 是表示第四实施方式的传热板的分解立体图。
     图 13 是表示第四实施方式的传热板的分解剖视图。
     图 14a 是表示第四实施方式的传热板的制造方法中的接合工序的立体图， 图 14b 是图 14a 的 II-II 线剖视图。
     图 15 是表示第四实施方式的传热板的制造方法中， 进行接合工序后的图， 图 15a 是立体图， 图 15b 是连接地点 c 及地点 f 的线的剖视图。
     图 16a 是表示第四实施方式的传热板的制造方法中的矫正摩擦搅拌工序的俯视 图， 图 16b 是表示角部摩擦搅拌工序的俯视图。
     图 17 是表示在图 16 的 III-III 线剖面中， 第四实施方式的传热板的制造方法的 面切削工序的图。
     图 18 是第五实施方式的传热板的剖视图。
     图 19 是表示第六实施方式的传热板的表面侧的俯视图。
     图 20 是表示第六实施方式的传热板的背面侧的俯视图。
     图 21 是传热板的背面侧的俯视图， 图 21a 表示第一变形例， 图 21b 表示第二变形 例， 图 21c 表示第三变形例， 图 21d 表示第四变形例， 图 21e 表示第五变形例， 图 21f 表示第 六变形例。
     图 22 表示第七实施方式的推压矫正的准备阶段的立体图。
     图 23 是表示第七实施方式的推压矫正的侧视图， 图 23a 是表示推压前的图， 图 23b
     是表示推压中的图。
     图 24 是表示第七实施方式的推压矫正的按压位置的俯视图。
     图 25 是表示第七实施方式的滚子矫正的图， 图 25a 是立体图， 图 25b 是表示推压 前的侧视图， 图 25c 是表示推压中的侧视图。
     图 26 是表示实施例中的基底构件的图， 图 26a 是表面侧的立体图， 图 26b 是背面 侧的俯视图。
     图 27 是表示实施例中， 在摩擦搅拌表面侧后， 使背面侧朝向上方时的侧视图。
     图 28 是表示现有的传热板的剖视图。
     ( 符号说明 )
     1 ～传热板
     2 ～基底构件
     6 ～盖槽
     8 ～凹槽
     10 ～盖板
     20 ～热介质用管
     F ～接合用旋转工具 G ～矫正用旋转工具 J ～对接部 P ～推压装置 Q ～空隙部 R1 ～滚子 R2 ～滚子 T1 ～第一辅助构件 T2 ～第二辅助构件 T3 ～第三辅助构件 W ～塑性化区域 Za ～表面 Zb ～背面 Zc ～侧面具体实施方式
     第一实施方式
     对本发明的最佳实施方式参照附图做详细说明。首先， 对通过本实施方式的制造 方法所制造的传热板 1 做说明。在本实施方式中， 以传热板 1 做为加热板 (heat plate) 的 情况为例做说明。
     如图 1a 及图 1b 所示， 传热板 1 主要包括俯视观察呈矩形的厚板状的基底构件 2、 埋设于基底构件 2 内部的热介质用管 20、 配置于凹设在基底构件 2 的槽的盖板 10。基底构 件 2 与盖板 10 的对接部 J1、 J2 分别通过摩擦搅拌而接合。该传热板 1 被贯穿热介质用管 20 的未图示的微加热器等加热而使用。基底构件 2 起到将在热介质用管 20 中流动的热介质的热传递至外部的作用， 或者 是将外部的热传递至在热介质用管 20 中流动的热介质的作用。如图 2a 及图 2b 所示， 基底 构件 2 是俯视观看呈正方形的长方体， 在本实施方式中， 使用厚度为 30mm ～ 120mm 的组件。 基底构件 2 例如由铝、 铝合金、 铜、 铜合金、 钛、 钛合金、 镁、 镁合金等可摩擦搅拌的金属材料 构成。在基底构件 2 的表面 Za 上， 凹设有盖槽 6， 在盖槽 6 的底面的中央凹设有宽度比盖槽 6 的宽度还窄的凹槽 8。
     盖槽 6 是供盖板 10 配置的部分， 俯视观察呈马蹄状并以一定的宽度及深度连续形 成。盖槽 6 的截面呈矩形， 并具有从盖槽 6 的底面 6c 垂直竖立的侧壁 6a、 6b。
     凹槽 8 是供热介质用管 20 插入的部分， 在盖槽 6 的底面 6c 的中央部分， 横跨盖槽 6 的全长而形成。凹槽 8 是朝上方开口的截面呈 U 字形的槽， 在下端形成有半圆形的底面 7。凹槽 8 的开口部分的宽度以与底面 7 的直径大致相同的宽度 A 形成。此外， 盖槽 6 的宽 度以槽宽 E 形成， 凹槽 8 的深度以深度 C 形成。
     如图 2a 及图 2b 所示， 热介质用管 20 是具有截面呈圆形的中空部 18 的圆筒管。 热 介质用管 20 在本实施方式中由铜构成， 俯视观察呈马蹄状。由于热介质用管 20 的外径 B 与凹槽 8 的宽度 A 及凹槽 8 的深度 C 大致相等， 因此， 当将热介质用管 20 配置于凹槽 8 时， 热介质用管 20 的下半部与凹槽 8 的底面 7 面接触， 且热介质用管 20 的上端与盖槽 6 的底 面 6c 位于相同的高度。 在本实施方式中， 在热介质用管 20 中贯穿有微加热器， 但在其它的例子中， 也可 使冷却水、 冷却气体、 高温液或高温气体等热介质循环， 将热介质的热传递至基底构件 2 及 盖板 10， 或将基底构件 2 及盖板 10 的热传递至热介质。
     在本实施方式中， 热介质用管 20 的截面呈圆形， 但其截面也可呈多边形。此外， 在 本实施方式中， 热介质用管 20 使用铜， 但也可使用其它材料。此外， 热介质用管 20 并非必 须设置， 也可使热介质直接流入凹槽 8。
     如图 2a 及图 2b 所示， 盖板 10 形成与基底构件 2 的盖槽 6 的截面大致相同的矩形 断面， 具有上表面 11、 下表面 12、 侧面 13a 及侧面 13b， 形成为俯视观察呈马蹄状。在本实 施方式中， 盖板 10 以与基底构件 2 相同的组成而形成。盖板 100 的厚度以盖厚 H 形成。此 外， 由于盖板 10 的宽度与盖槽 6 的槽宽 E 大致相同， 因此， 当将盖板 10 配置于盖槽 6 时， 盖 板 10 的侧面 13a、 13b 分别与盖槽 6 的侧壁 6a、 6b 面接触， 或者隔着微小的间隙相对。 此外， 盖板 10 的下表面 12 与热介质用管 20 的上端接触。
     此外， 在本实施方式中， 使凹槽 8 与热介质用管 20 的下半部面接触， 且使热介质用 管 20 的上端与盖板 10 的下表面 12 接触， 但不限定于此。此外， 在本实施方式中， 盖槽 6、 凹 槽 8、 盖板 10 及热介质用管 20 形成为俯视观察呈马蹄状， 但并不限定于此， 也可根据传热板 1 的用途而做适当的设计。
     接着， 对传热板 1 的制造方法做说明。
     本实施方式的传热板 1 的制造方法包括 (1) 槽形成工序、 (2) 热介质用管插入工 序、 (3) 闭塞盖槽工序、 (4) 接合工序、 (5) 矫正工序、 (6) 退火工序。
     (1) 槽形成工序
     如图 3a 所示， 在槽形成工序中， 在基底构件 2 的表面 Za 以规定的宽度及深度形成 盖槽 6 及凹槽 8。槽形成工序例如使用公知的端铣等方式， 通过切削加工进行。
     (2) 热介质用管插入工序
     如图 3b 所示， 在热介质用管插入工序中， 将热介质用管 20 插入在槽形成工序中所 形成的凹槽 8。
     (3) 闭塞盖槽工序
     如图 3c 所示， 在闭塞盖槽工序中， 将盖板 10 配置于盖槽 6 而闭塞盖槽 6。在此， 在 盖槽 6 与盖板 10 对接的面中， 盖槽 6 与盖板 10 的内缘对接的部分为对接部 J1， 盖槽 6 与盖 板 10 的外缘对接的部分为对接部 J2。
     (4) 接合工序
     在接合工序中， 使接合用旋转工具 F 沿对接部 J1、 J2 进行摩擦搅拌。在本实施方 式中， 接合工序包括摩擦搅拌对接部 J1 的第一接合工序及摩擦搅拌对接部 J2 的第二接合 工序。
     在此， 对于在本实施方式中的接合工序中所使用的接合用旋转工具 F 及后述的矫 正工序中所使用的矫正用旋转工具 G 做详细的说明。
     如图 4a 所示， 接合用旋转工具 F 由工具钢等比基底构件 2 还硬质的金属材料所构 成， 包括呈圆柱状的肩部 F1 及突设于该肩部 F1 的下端面 F11 的搅拌销 ( 探针 )F2。接合用 旋转工具 F 的尺寸、 形状对应于基底构件 2 的材质、 厚度等而设定即可， 但至少比后述的矫 正工序中所使用的矫正用旋转工具 G( 参照图 4b) 还大型。
     肩部 F1 的下端面 F11 是推压塑性流动的金属而防止其朝周围飞散的部位， 在本实 施方式中， 形成为凹面状。 虽然肩部 F1 的外径 X1 的大小并无特别限制， 但在本实施方式中， 比矫正用旋转工具 G 的肩部 G1 的外径 Y1 还大。
     搅拌销 F2 从肩部 F1 的下端面 F11 的中央垂下， 在本实施方式中， 形成为前端细的 圆锥台状。此外， 在搅拌销 F2 的周面形成有刻设成螺旋状的搅拌翼。虽然搅拌销 F2 的外 径的大小并无特别限制， 但在本实施方式中， 最大外径 ( 上端径 )X2 比矫正用旋转工具 G 的 搅拌销 G2 的最大外径 ( 上端径 )Y2 还大， 且最小外径 ( 下端径 )X3 比搅拌销 G2 的最小外 径 ( 下端径 )Y3 还大。搅拌销 F2 的长度 LA 形成为比矫正用旋转工具 G 的搅拌销 G2 的长度 LB( 参照图 4b) 还大。
     在此， 图 4a 所示的基底构件 2 的厚度 t 最好是搅拌销 F2 的长度 LA 的 3 倍以上。 此外， 基底构件 2 的厚度 t 最好是肩部 F1 的外径 X1 的 1.5 倍以上。根据上述设定， 由于相 对于接合用旋转工具 F 的大小， 能充分确保基底构件 2 的厚度， 因此， 能减轻进行摩擦搅拌 时产生的弯曲。
     图 4b 所示的矫正用旋转工具 G 由工具钢等比基底构件 2 还硬质的金属材料构成， 包括呈圆柱状的肩部 G1 及突设于该肩部 G1 的下端面 G11 的搅拌销 ( 探针 )G2。
     肩部 G1 的下端面 G11 与接合用旋转工具 F 相同， 形成为凹面状。搅拌销 G2 从肩 部 G1 的下端面 G11 的中央垂下， 在本实施方式中， 形成为前端细的圆锥台状。此外， 在搅拌 销 G2 的周面形成有刻设成螺旋状的搅拌翼。
     如图 5、 图 6a 及图 6b 所示， 在第一接合工序中， 沿着基底构件 2 与盖板 10 的对接 部 J1 进行摩擦搅拌。
     首先， 将开始位置 SM1 设定于基底构件 2 的表面 Za 的任意位置， 将接合用旋转工具 F 的搅拌销 F2 压入 ( 按压 ) 于基底构件 2。在本实施方式中， 开始位置 SM1 位于基底构件 2的外缘附近， 且设定于对接部 J1 的附近。在接合用旋转工具 F 的肩部 F1 的一部分接触于 基底构件 2 的表面 Za 后， 使接合用旋转工具 F 朝对接部 J1 的起点 s1 做相对移动。然后， 如图 6 所示， 在到达起点 s1 之后， 使接合用旋转工具 F 不脱离， 而依此状态沿着对接部 J1 移动。
     在接合用旋转工具 F 到达对接部 J1 的终点 e1 之后， 使接合用旋转工具 F 依此状 态移动至开始位置 SM1 侧， 在设定于任意位置的结束位置 EM1 使接合用旋转工具 F 脱离。
     开始位置 SM1、 起点 s1、 结束位置 EM1 及终点 e1 并不限定于本实施方式的位置， 但最 好位于基底构件 2 的外缘附近且位于对接部 J1 的附近。
     接着， 如图 6b 及图 6c 所示， 在第二接合工序中， 沿着基底构件 2 与盖板 10 的对接 部 J2 进行摩擦搅拌。
     首先， 将开始位置 SM2 设定于基底构件 2 的表面 Za 的任意地点 h， 将接合用旋转工 具 F 的搅拌销 F2 压入 ( 按压 ) 于基底构件 2。在接合用旋转工具 F 的肩部 F1 的一部分接 触于基底构件 2 的表面 Za 之后， 使接合用旋转工具 F 朝对接部 J2 的起点 s2 做相对移动。 然后， 在到达起点 s2 之后， 使接合用旋转工具 F 不脱离而依此状态沿着对接部 J2 移动。
     在接合用旋转工具 F 到达对接部 J2 的终点 e2 之后， 使接合用旋转工具 F 依此状 态移动至地点 f 侧， 在设定于地点 f 的结束位置 EM2 使接合用旋转工具 F 脱离。
     开始位置 SM2 及结束位置 EM2 并不限定于本实施方式的位置， 最好是基底构件 2 的 外缘的角部。藉此， 在结束位置 EM2 残存冲孔的情况下， 能对角部进行切削加工而除去。
     如图 6c 所示， 通过第一接合工序及第二接合工序， 沿着对接部 J1 及对接部 J2 形 成有表面塑性化区域 W1(W1a、 W1b)。藉此， 热介质用管 20 被基底构件 2 及盖板 10 密闭。此 外， 如图 1b 所示， 在本实施方式中， 由于表面塑性化区域 W1 的深度形成为与盖槽 6 的侧壁 6a、 6b( 参照图 2b) 的高度大致相等， 因此， 能对对接部 J1 及对接部 J2 的深度方向的整体进 行摩擦搅拌。藉此， 能提高传热板 1 的气密性。
     图 7 是表示本实施方式的接合工序后的传热板 1 的立体图。传热板 1 通过接合工 序而形成有表面塑性化区域 W1。由于表面塑性化区域 W1 因热收缩而缩小， 因此， 在传热板 1 的表面 Za 侧， 压缩应力从基底构件 2 的各角部侧朝中心侧作用。藉此， 传热板 1 的表面 Za 侧可能下凹地弯曲 ( 挠曲 )。特别是传热板 1 的表面 Za 的地点 a ～地点 j 中， 在传热板 1 的四角的地点 a、 c、 f、 h 中， 其弯曲的影响有显著表现的倾向。地点 j 表示传热板 1 的中 心地点。
     (5) 矫正工序
     在矫正工序中， 使用矫正用旋转工具 G， 从基底构件 2 的背面 Zb 进行摩擦搅拌。 矫 正工序是为了消除在上述接合工序中所产生的弯曲而进行的工序。在本实施方式中， 矫正 工序包括 ： 配置突出材的突出材配置工序 ； 以及对基底构件 2 的背面 Zb 进行摩擦搅拌的矫 正摩擦搅拌工序。
     如图 8 所示， 在突出材配置工序中， 配置对后述的矫正摩擦搅拌工序的开始位置 及结束位置进行设定的突出材 31。在本实施方式中， 突出材 31 呈长方体， 由与基底构件 2 相同的组成形成。突出材 31 以覆盖基底构件 2 的侧面 Zc 的一部分的方式与侧面 Zc 抵接。 此外， 通过焊接突出材 31 的两侧面与基底构件 2 的侧面 Zc 来对突出材 31 进行临时接合。 突出材 31 的表面最好与基底构件 2 的背面 Zb 齐平。如图 8a 及图 8b 所示， 在矫正摩擦搅拌工序中， 使用矫正用旋转工具 G 对基底构件 2 的背面 Zb 进行摩擦搅拌。在矫正摩擦搅拌工序中， 以与接合工序大致相同的压入量进行 摩擦搅拌。在本实施方式中， 矫正摩擦搅拌工序的路径设定成围绕中心地点 j’ ， 且由矫正 摩擦搅拌工序所形成的背面侧塑性化区域 W2 相对于中心地点 j’ 呈放射状。地点 a’ 、 地点 b’ ... 是分别对应于基底构件 2 的表面 Za 侧的地点 a、 地点 b...( 参照图 7) 的背面 Zb 侧 的地点。
     如图 8a 所示， 在矫正摩擦搅拌工序中， 首先， 在突出材 31 的表面设定开始位置 SM2， 将矫正用旋转工具 G 的搅拌销 G2 压入 ( 按压 ) 于突出材 31。在矫正用旋转工具 G 的肩部 G1 的一部分接触于突出材 31 之后， 使矫正用旋转工具 G 朝基底构件 2 做相对移动。然后， 使矫正用旋转工具 G 做相对移动而进行摩擦搅拌， 从而在基底构件 2 的背面 Zb 的地点 f’ 、 地点 a’ 、 地点 c’ 及地点 h’ 附近形成为俯视观察呈凸状， 且在地点 g’ 、 地点 d’ 、 地点 b’ 及 地点 e’ 附近形成为俯视观察呈凹状。即， 如图 8b 所示， 形成有相对于基底构件 2 的中心线 ( 点划线 ) 线对称的背面塑性化区域 W2。在本实施方式中， 将开始位置 SM2 及结束位置 EM2 设于突出材 31， 以连续轨迹的方式进行摩擦搅拌。 藉此， 能有效地进行摩擦搅拌。 在矫正摩 擦搅拌工序结束之后， 切除突出材 31。 在本实施方式中， 矫正用旋转工具 G 的轨迹、 即背面侧塑性化区域 W2 的形状形成 为围绕中心地点 j’ 且相对于中心地点 j’ 大致呈放射状， 但不限定于此。关于矫正用旋转 工具 G 的轨迹的变化在后面叙述。
     此外， 在本实施方式中， 矫正用旋转工具 G 的轨迹的长度 ( 背面塑性化区域 W2 的 长度 ) 形成为比接合用旋转工具 F 的轨迹的长度 ( 表面塑性化区域 W1 的长度 ) 还短。即， 矫正工序中的矫正用旋转工具 G 的加工度设定成比接合工序中的接合用旋转工具 F 的加工 度还小。藉此， 能提高传热板 1 的平坦性。对于该理由以实施例做说明。在此， 所谓加工度 表示由摩擦搅拌所形成的塑性化区域的体积量。
     此外， 在本实施方式的矫正工序中， 配置了突出材， 但也可通过矫正摩擦搅拌工序 中的摩擦搅拌的路径的设定而不设置突出材。
     (6) 退火工序
     在退火工序中， 通过使传热板 1 退火而除去传热板 1 的内部应力。在本实施方式 中， 在热介质用管 20 中， 例如对微加热管通电而进行退火。藉此， 能除去传热板 1 的内部应 力， 能防止传热板 1 使用时的变形。
     根据以上说明的本实施方式的制造方法， 即便由于在接合工序中产生的热收缩使 传热板 1 弯曲， 通过对基底构件 2 的背面 Zb 也进行摩擦搅拌， 能消除在表面 Za 所产生的弯 曲， 并能容易地提高传热板 1 的平坦性。 即， 由于形成于基底构件 2 的背面 Zb 的背面塑性化 区域 W2 因热收缩而缩小， 因此， 在传热板 1 的背面 Zb 侧， 压缩应力从基底构件 2 的各角部 侧朝中心侧作用。藉此， 能消除因正式接合工序所形成的弯曲， 能提高传热板 1 的平坦性。
     此外， 由于在本实施方式的矫正工序中， 使矫正用旋转工具 G 以连续轨迹的方式 移动， 因此能提高作业效率。
     第二实施方式
     即便在上述第一实施方式中， 在接合工序进行摩擦搅拌， 也会在热介质用管 20 的 周围形成空隙 ( 参照图 1)。在此， 如图 9a 及图 9b 所示的第二实施方式所述， 也可使塑性流
     动材流入形成于热介质用管 20 周围的空隙部来掩埋该空隙部。
     即， 如图 9 所示， 将盖槽 6 及盖板 10 的宽度设定成比上述第一实施方式还小， 并使 对接部 J1 及对接部 J2 位于热介质用管 20 的附近。然后， 通过使接合用旋转工具 F 以规定 的深度压入而进行摩擦搅拌， 能使塑性流动材流入形成于热介质用管 20 周围的空隙部 Q、 Q。藉此， 如图 9b 所示， 由于热介质用管 20 的周围被塑性化的金属密闭， 因此能形成传热性 高的传热板 1’ 。
     而且， 使塑性流动材流动多少至空隙部 Q 对应于接合用旋转工具 F 的大小及压入 量、 盖槽 6 及盖板 10 的形状而适当地设定即可。对于其它的制造工序， 由于与第一实施方 式大致相同， 因此省略其详细的说明。
     第三实施方式
     图 10 是表示第三实施方式的剖视图。第三实施方式的传热板 1” 除了不具有第一 实施方式的热介质用管 20 这点之外， 其余与第一实施方式的传热板 1 相同。如传热板 1” 般， 不设置热介质用管而使热介质直接流入凹槽 8。传热板 1” 的制造方法除了不插入热介 质用管这点之外， 其余与第一实施方式相同， 因而省略其说明。
     第四实施方式 接着， 对本发明的第四实施方式做说明。 在第四实施方式的说明中， 对与第一实施 方式重复的点做简单的说明。在上述第一实施方式中， 沿着盖板 10 的两侧面分别进行摩擦 搅拌， 藉此， 如表面塑性化区域 W1、 W1 那样， 形成二条塑性化区域， 从而形成传热板， 如第四 实施方式所述， 也可将盖板的宽度设定得较小， 仅形成一条塑性化区域， 从而形成传热板。
     如图 11 及图 12 所示， 第四实施方式所制造的传热板 41 主要包括俯视观察呈正方 形的厚板的基底构件 2、 插入凹设于基底构件 2 的槽的热介质用管 21、 插入凹设于基底构件 2 的槽的盖板 42。盖板 42 的上表面通过一条的摩擦搅拌而接合。
     如图 12 及图 13 所示， 在基底构件 2 的表面 Za 形成有从基底构件 2 的一个侧面 Zc 起至相对的另一个侧面 Zd 为止连续形成的凹槽 43。凹槽 43 是供热介质用管 21 及盖板 42 插入的部分。凹槽 43 形成为截面呈 U 字形而俯视观察呈蛇行状。如图 13 所示， 凹槽 43 的 侧壁 43a、 43b 之间的宽度 A’ 形成为与热介质用管 20 的外径大致相等。此外， 凹槽 43 的宽 度 A’ 形成为比接合用旋转工具 F 的肩部 F1 的外径 X1 还小。凹槽 43 的深度以深度 C’ 形 成。
     热介质用管 21 是插入凹槽 43 的管， 从基底构件 2 的一个侧面 Zc 起贯穿至另一个 侧面 Zd 而形成。热介质用管 21 俯视观察呈蛇行状， 呈现与凹槽 43 的俯视观察的形状大致 相同的形状。
     盖板 42 是插入截面呈矩形而俯视观察呈蛇行状的构件即凹槽 43 的构件。 盖板 42 具有侧面 42a、 42b 及上表面 42c、 下表面 42d。当将盖板 42 插入凹槽 43 时， 上表面 42c 与 基底构件 2 的表面 Za 齐平， 且盖板 42 的侧面 42a、 42b 分别与凹槽 43 的侧壁 43a、 43b 面接 触或隔着微小的间隙相对。
     接着， 对第四实施方式的制造方法做说明。
     第四实施方式的传热板的制造方法包括 (1) 槽形成工序、 (2) 热介质用管插入工 序、 (3) 盖板插入工序、 (4) 接合工序、 (5) 矫正工序、 (6) 面切削工序。
     (1) 槽形成工序
     如图 12 及图 13 所示， 在槽形成工序中， 在基底构件 2 的表面 Za 以规定的宽度及 深度形成凹槽 43。槽形成工序例如使用公知的端铣等进行。
     (2) 热介质用管插入工序
     如图 12 及图 13 所示， 在热介质用管插入工序中， 将热介质用管 21 插入在槽形成 工序中所形成的凹槽 43 中。
     (3) 盖板插入工序
     如图 12 及图 13 所示， 在盖板插入工序中， 将盖板 42 插入凹槽 43 来闭塞凹槽 43。 在此， 在凹槽 43 与盖板 42 的对接面上， 凹槽 43 的一个侧壁 43a 与盖板 42 的一个侧面 42a 对接的部分为对接部 J3， 凹槽 43 的另一个侧壁 43b 与盖板 42 的另一个侧面 42b 对接的部 分为对接部 J4。
     (4) 接合工序
     在接合工序中， 使接合用旋转工具 F 沿着盖板 42( 凹槽 43) 进行摩擦搅拌。 在本实 施方式中， 接合工序包括配置突出材的突出材配置工序及进行摩擦搅拌的正式接合工序。
     如图 14a 所示， 在突出材配置工序中， 将一对突出材 33、 34 分别配置于基底构件 2 的一个侧面 Zc 及另一个侧面 Zd。突出材 33、 34 的两侧面与基底构件 2 通过焊接而做临时 接合。
     如图 14a 及图 14b 所示， 在正式接合工序中， 沿着盖板 42( 凹槽 43) 进行摩擦搅拌。 将接合用旋转工具 F 压入设定于突出材 33 的开始位置 SM4， 在肩部 F1 接触于基底构件 2 之 后， 使接合用旋转工具 F 沿着盖板 42 做相对移动， 并连续地进行摩擦搅拌至设定于突出材 34 的结束位置 EM4。如图 14b 所示， 由于接合用旋转工具 F 的肩部 F1 的外径 X1 设定成比凹 槽 43 的宽度 A’ 还大， 因此， 当使接合用旋转工具 F 沿着盖板 42 的宽度方向的中心移动时， 对接部 J3、 J4 被塑性化。如此， 根据本实施方式， 由于能仅设定一条路径来摩擦搅拌对接部 J3、 J4， 因此， 与第一实施方式相比， 能大幅地省略作业手续。 此外， 由于在进行摩擦搅拌时， 将接合用旋转工具 F 压入盖板 42， 因此， 热介质用管 21 也被按压变形。 藉此， 由于能减少形 成于热介质用管 21 周围的空隙部 Q， 因此能提高传热板 41 的热交换效率。
     在正式接合工序结束之后， 将突出材从基底构件 2 切除。
     图 15a 及图 15b 是表示本实施方式的正式接合工序后的传热板 41 的图。传热板 41 通过接合工序而形成有表面塑性化区域 W3。由于表面塑性化区域 W3 因热收缩而缩小， 因此， 传热板 41 可能在表面 Za 侧形成凹状的反向弯曲。特别是表示于传热板 41 的表面 Za 的地点 a ～地点 j 中， 传热板 41 的四角的地点 a、 c、 f、 h 的弯曲有显著表现的倾向。地点 j 表示传热板 41 的中心地点。
     (5) 矫正工序
     在矫正工序中， 使用矫正用旋转工具 G， 从基底构件 2 的背面 Zb 进行摩擦搅拌。 矫 正工序是为消除在上述接合工序中产生的弯曲而进行的工序。在本实施方式中， 矫正工序 包括 ： 放射线状地进行摩擦搅拌的矫正摩擦搅拌工序 ； 以及对基底构件 2 的角部进行摩擦 搅拌的角部摩擦搅拌工序。
     如图 16a 所示， 在矫正摩擦搅拌工序中， 进行摩擦搅拌而形成通过中心地点 j’ 呈 放射状的塑性化区域。即， 设定摩擦搅拌的路径， 使得分别在连接地点 a’ 与地点 h’ 的直线 上、 在连接地点 d’ 与地点 e’ 的直线上、 在连接地点 f’ 与地点 c’ 的直线上、 在连接地点 g’与地点 b’ 的直线上分别设定摩擦搅拌的开始位置 (SM5、 SM6、 SM7、 SM8) 及结束位置 (EM5、 EM6、 EM7、 EM8)， 并使从各开始位置至中心地点 j’ 的距离与从中心地点 j’ 至各结束位置的距离相 等。
     在设定矫正摩擦搅拌工序的摩擦搅拌的路径之后， 将矫正用旋转工具 G 压入各开 始位置， 沿着各路径 ( 直线 ) 使矫正用旋转工具 G 移动。在矫正摩擦搅拌工序中， 以与接合 工序大致相等的压入量进行摩擦搅拌。如图 16b 所示， 在矫正摩擦搅拌工序中形成的背面 塑性化区域 W41 ～ W44 相对于中心地点 j’ 在八个方向上放射状地扩大。
     如图 16b 所示， 在角部摩擦搅拌工序中， 在基底构件 2 的地点 a’ 、 地点 c’ 、 地点 f’ 及地点 h’ 的各角部， 进行重点的摩擦搅拌。即， 在构成对应于地点 a’ 的角部的一边 2a 侧 设定摩擦搅拌的开始位置 SM9 及结束位置 EM9， 在另一边 2b 侧设定折返位置 SR9。然后， 在将 矫正用旋转工具 G 压入开始位置 SM9 并朝折返位置 SR9 移动之后， 使矫正用旋转工具 G 在折 返位置 SR9 折返， 并在结束位置 EM9 脱离。也可以在地点 c’ 、 地点 f’ 及地点 h’ 的各角部进 行同样的工序。由于通过角部摩擦搅拌工序， 能对特别是弯曲大的基底构件 2 的角部进行 重点的矫正工序， 因此， 能进一步提高传热板 41 的平坦性。
     在本实施方式中， 在角部摩擦搅拌工序中， 矫正用旋转工具 G 的轨迹以与各角部 形成对角线正交的形式形成， 但并不限于此。只需考虑角部弯曲的大小而适当地设定摩擦 搅拌的路径即可。在角部摩擦搅拌工序所形成的背面塑性化区域 W45 与背面塑性化区域 W47、 背面塑性化区域 W46 与背面塑性化区域 W48 分别相对于中心地点 j’ 形成点对称。藉 此， 能平衡地消除传热板 41 的表面 Za 侧与背面 Zb 侧的弯曲， 从而能提高传热板 41 的平坦 性。
     (6) 面切削工序
     在面切削工序中， 使用公知的端铣刀等对传热板 41 的背面 Zb 进行面切削。如图 16b 所示， 在传热板 41 的背面 Zb 产生矫正用旋转工具 G 的冲孔 ( 未图示 )、 由于压入各旋 转工具而产生的槽 ( 未图示 ) 及毛边等。因此， 通过进行面切削工序， 能使传热板 41 的背 面 Zb 形成平滑。在本实施方式中， 如图 17 所示， 面切削加工的厚度 Ma 设定成比背面塑性 化区域 W42 的厚度 Wa 还大。藉此， 由于除去形成于基底构件 2 的背面 Zb 的背面塑性化区 域 W41 ～ W44， 因此， 能实现基底构件 2 的性质的均一性。此外， 由于背面塑性化区域 W42 等 不从背面 Zb 露出， 因此设计性等也较佳。
     在本实施方式中， 面切削加工的厚度设定成比背面塑性化区域的厚度还大， 但并 不限定于此。面切削加工的厚度例如也可设定成比矫正用旋转工具 G 的搅拌销 G2 的长度 还大。
     此外， 在本实施方式中， 使用具有搅拌销 G2 的矫正用旋转工具 G 进行矫正工序， 但 也可使用不具有搅拌销 G2 的矫正用旋转工具来进行矫正工序。由于利用该旋转工具， 能使 背面塑性化区域的深度变浅， 因此能减小面切削的厚度。藉此， 由于面切削的部分较小， 因 此基底构件 2 的损耗变少， 能降低成本。
     根据以上说明的第四实施方式， 即便因接合工序造成的热收缩使传热板 41 弯曲， 也能通过在基底构件 2 的背面 Zb 进行摩擦搅拌， 消除在表面 Za 产生的弯曲， 从而能容易地 提高传热板 41 的平坦性。即， 由于形成于基底构件 2 的背面 Zb 的背面塑性化区域 W41 至 W44 因热收缩而缩小， 因此， 在传热板 41 的背面 Zb 侧， 压缩应力从基底构件 2 的各角部侧朝中心侧作用。藉此， 在正式接合工序所形成的弯曲被消除， 能提高传热板 41 的平坦性。
     此外， 根据第四实施方式， 由于对盖板 42 与凹槽 43 的对接部 J3、 J4 以接合用旋 转工具 F 的一次移动来进行摩擦搅拌， 因此， 与第一实施方式相比， 能大幅度地省略作业手 续。此外， 由于对基底构件 2 的背面 Zb 进行角部摩擦搅拌工序， 因此能对特别是弯曲大的 角部进行重点的矫正， 能提高传热板 41 的平坦性。
     第五实施方式
     图 18 是第五实施方式的传热板的剖视图。第五实施方式的传热板 51 除了不具有 热介质用管这点以外， 其他与第四实施方式的传热板 41 相同。如传热板 51 那样， 也可使热 介质直接流入凹槽 43。传热板 51 的制造方法除了不插入热介质用管 21 这点之外， 其他与 第四实施方式相同， 因此省略其说明。
     第六实施方式
     图 19 是表示第六实施方式的传热板的表面侧的俯视图。图 20 是表示第六实施方 式的传热板的背面侧的俯视图。如图 19 及图 20 所示的第六实施方式所述， 也可设定矫正 工序的摩擦搅拌路径而使形成于传热板的表面 Za 侧及背面 Zb 侧的塑性化区域形成大致相 同的形状。第六实施方式与第四实施方式相同， 将热介质用管 53 及盖板 54 插入形成于基 底构件 2 的表面的凹槽， 以形成一条塑性化区域 W60 的方式而接合。在第六实施方式中， 省 略与第四实施方式重复的点的说明。
     图 19 所示的传热板 61 主要包括中央具有开口部 52 的基底构件 2、 埋设于在基底 构件 2 的表面 Za 切出的凹槽 ( 未图示 ) 的热介质用管 53 及闭塞凹槽的盖板 54。
     热介质用管 53 以俯视观察呈中空的十字状的方式埋设于基底构件 2 的内部。热 介质用管 53 的一端和另一端露出于基底构件 2 的开口部 52。从出现于开口部 52 的热介质 用管 53 的一端供给热， 从另一端将热排出而将热传递至基底构件 2。
     盖板 54 与基底构件 2 的对接部是通过使用接合用旋转工具 F 进行与第四实施方 式大致相同的工序而摩擦搅拌来接合的。藉此， 在基底构件 2 的表面 Za 形成有俯视大致呈 中空十字状的表面塑性化区域 W60。
     一方面， 如图 20 所示， 传热板 61 的背面 Zb 与表面 Za 相同， 形成有俯视观察呈中 空十字状的背面塑性化区域 W61。 该矫正工序中的摩擦搅拌的开始位置 SM 及结束位置 EM 设 定于基底构件 2 的任意一点。在矫正工序中， 以与接合工序大致相同的压入量进行摩擦搅 拌。此外， 背面塑性化区域 W61 是使用矫正用旋转工具 G 以连续的轨迹进行摩擦搅拌而形 成的。
     如第六实施方式的传热板 61 那样， 也可设定摩擦搅拌的路径以使分别形成于传 热板 61 的表面 Za 和背面 Zb 的表面塑性化区域 W60 和背面塑性化区域 W61 形成大致相同 的形状。通过该接合工序及矫正工序， 形成于传热板 61 的表面 Za 侧及背面 Zb 侧的塑性化 区域的形状大致相同， 因此， 能平衡地消除传热板 61 的弯曲， 从而能提高平坦性。
     根据第六实施方式， 在基底构件 2 的表面 Za 侧所进行的摩擦搅拌的轨迹的长度与 在背面 Zb 侧所进行的摩擦搅拌的轨迹的长度大致相等， 但由于矫正用旋转工具 G 形成为比 接合用旋转工具 F 还小， 因此， 矫正工序的加工度比接合用工序的加工度还小。
     矫正工序并不限定于上述第一实施方式至第六实施方式的摩擦搅拌的路径， 而能 设定成各种路径。以下， 对矫正工序中的摩擦搅拌的路径的其它方式做说明。第一变形例～第六变形例
     矫正工序的摩擦搅拌的路径并不限定于上述方式， 以下的方式亦可。图 21 是传热 板的背面侧的俯视图， 图 21a 是第一变形例， 图 21b 是第二变形例， 图 21c 是第三变形例， 图 21d 是第四变形例， 图 21e 是第五变形例， 图 21f 是第六变形例。
     图 21a 及图 21b 所示的第一变形例及第二变形例的矫正用旋转工具的轨迹 ( 背面 塑性化区域 W2) 的特征是， 均形成为围绕基底构件 2 的中心地点 j’ 。此外， 第一变形例形 成为与基底构件 2 的外形形状相似。此外， 也可如图 21b 所示的第二变形例那样， 形成格子 状。
     图 21c 及图 21d 所示的第三变形例及第四变形例的矫正用旋转工具的轨迹 ( 背面 塑性化区域 W2) 的特征是均通过基底构件 2 的中心地点 j’ 而形成放射状。图 20c 所示的第 三变形例包含多个以中心地点 j 为起点、 终点的环， 且相对于中心地点 j’ 形成点对称。此 外， 由于第三变形例以连续轨迹而形成， 因此能提高作业效率。图 20d 所示的第四变形例通 过中心地点 j’ ， 且相对于基底构件 2 的对角线平行地形成。
     图 20e 及图 20f 所示的第五变形例及第六变形例的矫正用旋转工具的的轨迹 ( 背 面塑性化区域 W2) 被通过中心地点 j’ 的直线分割成四个区域， 相同形状的四个轨迹分别独 立地形成， 且隔着中心地点 j’ 而倾斜相对的轨迹形成点对称。 只要是四个轨迹的形状相同， 则任意形状皆可。
     如以上说明所述， 矫正工序只需对应于在基底构件 2 所进行的接合工序的摩擦搅 拌的轨迹而适当地设定摩擦搅拌的路径即可。
     在本实施方式的说明中， 对基底构件 2 是俯视观察呈正方形的例子做了说明， 但 其它形状亦可。
     第七实施方式
     在上述第一实施方式至第六实施方式的矫正工序中， 使用矫正用旋转工具 G 对基 底构件 2 的背面 Zb 进行摩擦搅拌来做弯曲的矫正， 但并不限定于此。在第七实施方式的矫 正工序中， 由拉伸应力产生的弯曲力矩从传热板 1( 基底构件 2) 的背面 Zb 作用于基底构件 2 的表面 Za 侧， 从而矫正由上述接合工序所形成的传热板 1 的弯曲。在本实施方式的矫正 工序中， 只需从以下所述的推压矫正、 冲击矫正及滚子矫正这三种方法中任选一种以上进 行即可。
     图 22 是表示第七实施方式的推压矫正的准备阶段的立体图。图 23 是表示第七实 施方式的推压矫正的侧视图， 图 23a 是表示推压前的图， 图 23b 表示推压中的图。图 24 是 表示第七实施方式的推压矫正的按压位置的俯视图。图 25 是表示第七实施方式的滚子矫 正的图， 图 25a 是立体图， 图 25b 是表示推压前的侧视图， 图 25c 是表示推压中的侧视图。
     在第七实施方式的矫正工序中， 使用第一实施方式的传热板 1 做说明。
     ( 推压矫正 )
     以与上述第一实施方式相同的要领进行接合工序之后， 除去因摩擦搅拌产生的毛 边， 并如图 22 所示， 使传热板 1 的背面 Zb 朝向上方地翻转， 在背面 Zb 的中心地点 j’ ( 参照 图 7b) 配置板状的第一辅助构件 T1。而且， 在传热板 1 的表面 Za 侧的四角， 配置板状的第 二辅助构件 T2、 T2 及第三辅助构件 T3、 T3。即， 第二辅助构件 T2 和第三辅助构件 T3 隔着 第一辅助构件 T1 而配置于两侧。第一辅助构件 T1 至第三辅助构件 T3 是进行推压矫正时成为抵接材或台座的构件， 也是为了避免损伤传热板 1 的构件。第一辅助构件 T1 至第三辅 助构件 T3 只要是比传热板 1 软的材料即可， 例如能使用铝合金、 硬质橡胶、 塑料、 木材。第 一辅助构件 T1 至第三辅助构件 T3 只需根据传热板 1 的力学特性及弯曲的曲率， 设定能使 传热板 1 朝弯曲相反的一侧挠曲来矫正弯曲的足够的厚度即可。
     如图 23a 及图 23b 所示， 在配置各辅助构件之后， 使用公知的推压装置 P， 从传热 板 1 的背面 Zb 按压。将推压装置 P 的冲头 Pa 压抵于第一辅助构件 T1， 并以规定的按压力 按压。当利用推压装置 P 对传热板 1 施加压力时， 如图 23a 及图 23b 所示， 第一辅助构件 T1 将传热板 1 朝下侧按压， 第二辅助构件 T2 及第三辅助构件 T3 将传热板 1 的两端侧朝上侧 按压， 因此传热板 1 上作用有弯曲力矩。由于该弯曲力矩使拉伸应力作用于传热板 1 的表 面 Za 侧， 因此将传热板 1 强制地朝下侧凸出挠曲。
     推压装置的按压力只需根据传热板 1 的厚度及材料而做适当的设定即可， 如图 23b 所示， 最好使传热板 1 的表面 Za 侧向下凸出， 使弯曲力矩作用而在表面 Za 产生拉伸应 力。
     此外， 在本实施方式中， 如图 24 所示， 不仅对中心地点 j’ ， 也可对传热板 1 的背面 Zb 的地点 b’ 、 地点 d’ 、 地点 e’ 及地点 g’ 附近也进行按压。在包含传热板 1 的背面 Zb 的 各边的中间地点即地点 b’ 、 地点 d’ 、 地点 e’ 及地点 g’ 的位置 H2 ～ H5 配置第一辅助构件 T1， 并利用推压装置 P 进行按压。藉此， 能平衡地矫正传热板 1， 并能进一步提高平坦性。
     而且， 在本实施方式中， 推压的位置设定于五个位置， 但并不限定于此， 只需对应 于因接合工序所产生的传热板 1 的弯曲而适当地设定即可。
     ( 冲击矫正 )
     接着， 对冲击矫正做说明。由于冲击矫正与推压矫正近似， 因此省略具体的图示。 所谓冲击矫正是指例如利用榔头等冲击工具对产生于传热板的弯曲进行矫正。 冲击矫正除 了以榔头等冲击工具取代推压装置 P 对传热板 1 进行冲击这点之外， 其余与推压矫正大致 相同。
     在冲击矫正中， 在与推压矫正相同地配置辅助构件之后， 参照图 23 及图 24， 从传 热板 1 的背面 Zb 利用例如塑料榔头等冲击工具冲击传热板 1。由于当冲击传热板 1 时， 在 传热板 1 的表面 Za 侧产生拉伸应力， 因此使传热板 1 强制地向下侧凸出地挠曲 ( 参照图 23b)。藉此， 能矫正传热板 1 的弯曲而变得平坦。此外， 与推压矫正相同， 根据需要冲击传 热板 1 的背面 Zb 的位置 H2 ～ H5( 参照图 24)， 从而能平衡地矫正传热板 1。
     冲击矫正与推压矫正相比， 由于省略了准备推压装置等的手续， 因此能容易地进 行作业。 此外， 冲击矫正由于作业容易， 因此对小且薄的传热板 1 是有效的。 而且， 最好在冲 击矫正结束之后， 除去由于冲击而产生的毛边。此外， 冲击工具只要能冲击传热板 1 即可， 并不特别限定其种类， 但最好例如是塑料榔头。
     ( 滚子矫正 )
     接着， 对滚子矫正做说明。 以与第一实施方式相同的要领进行接合工序之后， 除去 因摩擦搅拌所产生的毛边， 并如图 25a 所示， 使传热板 1 的背面 Zb 朝上方翻转， 将长板状的 第一辅助构件 T1 配置成通过背面 Zb 的中心地点 j’ ( 参照图 7b) 并与纵向平行。而且， 将 长板状的第二辅助构件 T2 及第三辅助构件 T3 配置成在传热板 1 的表面 Za 侧的缘部与纵 向平行。即， 第二辅助构件 T2、 第三辅助构件 T3 隔着第一辅助构件 T1 而配置于两侧。然后， 在第一辅助构件 T1 的上侧， 与第一辅助构件 T1 正交地配置滚子 R1， 在第二 辅助构件 T2、 第三辅助构件 T3 的下侧与第二辅助构件 T2 及第三辅助构件 T3 正交地配置滚 子 R2。即， 如图 25b 所示， 传热板 1 在上侧以凸出的状态配置于滚子 R1、 R2 之间， 经由第一 辅助构件 T1 至第三辅助构件 T3 而被滚子 R1、 R2 夹持。
     第一辅助构件 T1 至第三辅助构件 T3 是进行滚子矫正时的抵接材， 也是避免使传 热板 1 损伤的构件。第一辅助构件 T1 至第三辅助构件 T3 只要是比传热板 1 还软的材料即 可， 例如能使用铝合金、 硬质橡胶、 塑料、 木材。
     当滚子 R1、 R2 相互接近而施加压力于传热板 1 时， 如图 25b 及图 25c 所示， 第一辅 助材 T1 将传热板 1 朝下侧按压， 第二辅助构件 T2 及第三辅助构件 T3 将传热板 1 的两端侧 朝上侧按压， 因此， 有弯曲力矩作用于传热板 1。由于该弯曲力矩使拉伸应力产生于传热板 1 的表面 Za 侧， 因此， 将传热板 1 强制地朝下侧凸出挠曲。
     此外， 如图 25a 所示， 当滚子 R1 朝箭号 α 方向旋转、 滚子 R2 朝箭号 β 方向旋转 时， 滚子 R1、 R2 相对于传热板 1 朝箭号 γ 方向 ( 滚子传送方向 ) 做相对移动。此外， 当滚 子 R1 朝箭号 β 方向旋转、 滚子 R2 朝箭号 α 方向旋转时， 滚子 R1、 R2 相对于传热板 1 朝箭 号 δ 方向 ( 滚子传送方向 ) 做相对移动。 因此， 作用于传热板 1 的弯曲力矩的位置伴随该相对移动而迁移， 所以， 传热板 1 整体被强制性地向下侧凸出挠曲。 因此， 通过反复进行该相对移动并往复移动， 能逐渐矫正 弯曲。而且， 第一辅助构件 T1 至第三辅助构件 T3 只需根据传热板 1 的力学特性及弯曲的 曲率设定成能使传热板 1 朝弯曲相反的一侧挠曲来矫正弯曲的足够的厚度即可。
     此外， 也可在使滚子 R1、 R2 沿传热板 1 的纵向旋转而进行矫正工序后， 使滚子 R1、 R2 沿横向旋转。 即， 使第一辅助构件 T1 至第三辅助构件 T3 与横向平行地配置， 并与第一辅 助构件 T1 至第三辅助构件 T3 正交地配置滚子 R1、 R2。然后， 使滚子 R1、 R2 在横向上往复 移动。藉此， 能平衡地矫正传热板 1。
     此外， 在此， 对使传热板 1 的背面 Zb 朝上来进行弯曲矫正工序做了说明， 但也可不 翻转而使表面 Za 朝上来进行弯曲矫正工序。此时， 由于上述的各构成构件是表里对称的， 因此省略其说明。
     根据以上说明的第七实施方式， 即使传热板 1 的表面 Za 由于接合工序而热收缩使 得传热板 1 弯曲， 也能通过使弯曲力矩作用而在基底构件 2 的背面 Za 产生拉伸应力， 从而 能容易地提高传热板的平坦性。
     实施例
     接着， 对本发明的实施例做说明。本发明的实施例中， 如图 26a 及图 26b 所示， 分 别在俯视观察为正方形的基底构件 2 的表面 Za 及背面 Zb 以画出三个圆的方式进行摩擦搅 拌， 测定在表面 Za 侧产生的弯曲的变形量和在背面 Zb 侧产生的弯曲的变形量。即， 在表面 Za 侧产生的弯曲的变形量的值与在背面 Zb 侧产生的弯曲的变形量的值愈接近， 表示基底 构件 2 的平坦性愈高。
     基底构件 2 是俯视观察为 500mm×500mm 的长方体， 使用厚度为 30mm、 60mm 两种构 件分别进行测定。基底构件 2 的材料是 JIS 规格的 5052 铝合金。
     摩擦搅拌的轨迹的三个圆以设定于基底构件 2 的中心的地点 j 或地点 j’ 为中心， 且在表面 Za 及背面 Zb 都以半径 r1 ＝ 100mm( 以下称小圆 )、 r2 ＝ 150mm( 以下称中圆 )、
     r3 ＝ 200mm( 以下称大圆 ) 形成。摩擦搅拌的顺序以小圆、 中圆、 大圆的顺序进行。
     在表面 Za 侧及背面 Zb 侧都使用相同大小的旋转工具。旋转工具的尺寸是肩部的 外径为 20mm、 搅拌销的长度为 10mm、 搅拌销的根部的尺寸 ( 最大径 ) 为 9mm、 搅拌销的前端 的尺寸 ( 最小径 ) 为 6mm。旋转工具的转速设定成 600rpm， 传送速度设定成 300mm/min。此 外， 表面 Za 侧及背面 Zb 侧的旋转工具的压入量都设定为一定。如图 26 所示， 在表面 Za 侧 形成的塑性化区域从小圆向大圆分别为塑性化区域 W21 至塑性化区域 W23。此外， 在背面 Zb 侧形成的塑性化区域从小圆向大圆分别为塑性化区域 W31 至塑性化区域 W33。该实施例 中的各测定结果如以下的表 1 ～表 4 所示。
     表 1 是表示基底构件的板厚为 30mm， 从表面侧进行摩擦搅拌的情况下的测定值的 表。 “FSW 前” 表示在进行摩擦搅拌之前， 中心地点 j( 基准 j) 与各地点 ( 地点 a ～地点 h) 的高低差。 “FSW 后” 表示以基准 j 为 0， 在进行三个圆的摩擦搅拌之后， 基准 j 与各地点的 高低差。 “表面侧变形量” 表示各地点的 (FSW 后 -FSW 前 ) 的值。 “表面侧变形量” 的最下 栏表示地点 a ～地点 h 的平均值。 “FSW 前” 及” FSW 后” 的负值表示位于比基准 j 还靠下方 的位置。
     表1
     板厚 30mm 表面 (mm)
     表 2 是表示基底构件的板厚为 30mm， 从背面侧进行摩擦搅拌时 ( 矫正工序 ) 的测 定值的表。 “FSW 前” 表示进行摩擦搅拌之前， 中心地点 j’ ( 基准 j’ ) 与各地点 (a’ ～ h’ ) 的高低差。
     如图 27 所示， “FSW1” 表示以基准 j’ 为 0， 在进行小圆 ( 半径 r1) 的摩擦搅拌之后， 基准 j’ 与各地点的高低差。 “背面侧变形量 1” 表示各地点中 (FSW1-FSW 前 ) 的值。 “背面 侧变形量 1” 的最下栏表示地点 a ～地点 h 的平均值。
     “FSW2” 表示以基准 j’ 为 0， 除了小圆 ( 半径 r1) 之外， 在中圆 ( 半径 r2) 的摩擦
     搅拌后， 基准 j’ 与各地点的高低差。 “背面侧变形量 2” 表示各地点中 (FSW2-FSW 前 ) 的值。 “背面侧变形量 2” 的最下栏表示地点 a ～地点 h 的平均值。
     “FSW3” 表示以基准 j’ 为 0， 除了小圆 ( 半径 r1)、 中圆 ( 半径 r2) 之外， 在进行大 圆 ( 半径 r3) 的摩擦搅拌之后， 基准 j’ 与各地点的高低差。 “背面侧变形量 3” 表示各地点 中 (FSW3-FSW 前 ) 的值。 “背面侧变形量 3” 的最下栏表示地点 a ～地点 h 的平均值。
     表2
     板厚 30mm 背面 ( 矫正 FSW) (mm)
     表 3 表示基底构件的板厚为 60mm， 从表面侧进行摩擦搅拌时的测定值的表。表 3 的各项目与表 1 的各项目表示大致相同的意思。
     表3
     板厚 60mm 表面 (mm)
     表 4 表示基底构件的板厚为 60mm 时从背面侧进行摩擦搅拌时的测定值。表 4 的 各项目表示与表 2 的各项目大致相同的意义。
     表4
     板厚 60mm 背面 ( 矫正 FSW) (mm)
     表1的 “表面侧变形量” 的平均值 (1.61) 与表 2 的 “背面侧变形量 1” 的平均值 (2.04) 相比较， “背面侧变形量 1” 的值较大。同样地， “背面侧变形量 2” 的平均值 (2.95) 及 “背面侧变形量 3” 的平均值 (3.53) 也都比 “表面侧变形量” 的平均值 (1.61) 还大。即，当基底构件的板厚为 30mm 时， 即使从背面侧仅进行小圆的摩擦搅拌， 基底构件的弯曲也会 过度回复。因此在基底构件的板厚为 30mm 时， 能以比表面侧还低的加工度提高基底构件 2 的平坦性。
     表3的 “表面侧变形量” 的平均值 (0.98) 与表 4 的 “背面侧变形量 2” 的平均值 (0.91) 相比较， 两者的变形量近似。 因此， 能确认在基底构件 2 的板厚为 60mm 的情况下， 从 背面侧进行小圆及中圆的摩擦搅拌时， 基底构件 2 的平坦性较高。即， 当板厚为 60mm 时， 若 设定背面侧比表面侧的加工度低， 则能提高基底构件 2 的平坦性。