本發(fā)明涉及一種用于金屬原料的表面粗化裝置和用于金屬原料的表面粗化方法,更特別地,本發(fā)明涉及用于使金屬原料的表面粗化的表面粗化裝置和表面粗化方法。
背景技術(shù):
已知的是,在使金屬材料與樹脂彼此接合的情況下,金屬材料的表面被粗化以增大表面積,這使得接合強(qiáng)度提高。粗化方法的示例包括使用激光、蝕刻以及噴丸的方法。然而,在使用激光的方法中,加工時(shí)間的增加以及設(shè)備成本的增加導(dǎo)致制造成本的增加。在使用蝕刻的方法和使用噴丸的方法中,在金屬材料的表面上形成的凸部和凹部具有較小的深度,這可能導(dǎo)致難以獲得足夠的接合強(qiáng)度。
還已知的是,在使金屬材料的表面粗化的情況下,在金屬材料的表面上形成的凹部(凹入部)形成為“底切形狀”,這使得接合強(qiáng)度進(jìn)一步提高?!暗浊行螤睢敝傅氖窍率鲂螤睿?,形成凹部的壁面的中間部分向內(nèi)(朝向凹部的孔,即,朝向凹部的中央)突出(凸出)。在使金屬材料與樹脂彼此接合的情況下,使樹脂流動(dòng)到凹部中。因此,即使力在樹脂與金屬材料分離的方向上作用,樹脂也鉤在底切形狀處,這防止樹脂與金屬材料分離。這使得接合強(qiáng)度進(jìn)一步提高。
關(guān)于上述技術(shù),日本未經(jīng)審查的特許公開(kāi)No.2011-005549公開(kāi)了一種使金屬表面粗化以提高熱噴鍍?cè)谒鼋饘俦砻嫔系膶拥恼澈闲缘姆椒?。在日本未?jīng)審查的特許公開(kāi)No.2011-005549中公開(kāi)的方法中,在形成于金屬表面中的槽之間形成的脊?fàn)畈克苄宰冃我栽诓壑行纬傻浊胁俊?/p>
在日本未經(jīng)審查的特許公開(kāi)No.2011-005549公開(kāi)的方法中,槽通過(guò)在金屬表面中的鉆孔過(guò)程等形成,并且然后脊?fàn)畈客ㄟ^(guò)輥的旋轉(zhuǎn)而連續(xù)地塑性變形。在這種結(jié)構(gòu)中,輥僅在一個(gè)位置處使每個(gè)脊?fàn)畈克苄宰冃?,這導(dǎo)致用于在所有槽中形成底切部的加工時(shí)間的增加。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明能夠提供一種能夠更有效地使金屬原料的表面粗化以增大接合強(qiáng)度的表面粗化裝置和表面粗化方法。
本發(fā)明的第一示例性方面是使金屬原料的表面粗化的表面粗化裝置,該表面粗化裝置包括:第一模具,該第一模具具有多個(gè)第一凸出部,多個(gè)第一凸出部中的每個(gè)第一凸出部均形成為尖角形,第一模具的形成有多個(gè)第一凸出部的表面在第一模具的該表面面向金屬原料的第一表面的狀態(tài)下按壓金屬原料,從而在金屬原料中形成多個(gè)凹部,該多個(gè)凹部中的每個(gè)凹部均具有與多個(gè)第一凸出部中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)第一凸出部的形狀相對(duì)應(yīng)的形狀;以及第二模具,該第二模具具有多個(gè)第二凸出部,多個(gè)第二凸出部中的每個(gè)第二凸出部均形成為尖角形,第二模具的形成有多個(gè)第二凸出部的表面在通過(guò)第一模具在金屬原料中形成多個(gè)凹部之后面向金屬原料的第一表面,多個(gè)第二凸出部在多個(gè)第二凸出部分別被壓入多個(gè)凹部中的狀態(tài)下按壓金屬原料,從而使在金屬原料中形成的多個(gè)凹部中的每個(gè)凹部變形為底切形狀。多個(gè)第一凸出部中的每個(gè)第一凸出部的高度大于多個(gè)第二凸出部中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)第二凸出部的高度。多個(gè)第一凸出部中的每個(gè)第一凸出部的頂錐角小于多個(gè)第二凸出部中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)第二凸出部的頂錐角。
本發(fā)明的第二示例性方面是使金屬原料的表面粗化的表面粗化方法,該表面粗化方法包括:第一步驟,該第一步驟使用具有多個(gè)第一凸出部的第一模具以如下方式在金屬原料中形成多個(gè)凹部:第一模具的形成有多個(gè)第一凸出部的表面在第一模具的該表面面向金屬原料的第一表面的狀態(tài)下按壓金屬原料,其中,多個(gè)第一凸出部中的每個(gè)第一凸出部均形成為尖角形,多個(gè)凹部中的每個(gè)凹部均具有與多個(gè)第一凸出部中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)第一凸出部的形狀相對(duì)應(yīng)的形狀;以及第二步驟,該第二步驟使用具有多個(gè)第二凸出部的第二模具以如下方式使在金屬原料中形成的多個(gè)凹部中的每個(gè)凹部變形為底切形狀:在第一步驟之后,第二模具的形成有多個(gè)第二凸出部的表面面向金屬原料的第一表面,并且金屬原料在多個(gè)第二凸出部分別被壓入多個(gè)凹部中的狀態(tài)下被按壓,其中,該多個(gè)第二凸出部中的每個(gè)第二凸出部均形成為尖角形、具有比多個(gè)第一凸出部中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)第一凸出部的高度小的高度以及具有比多個(gè)第一凸出部中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)第一凸出部的頂錐角大的頂錐角。
當(dāng)多個(gè)第一凸出部中的每個(gè)第一凸出部的高度大于多個(gè)第二凸出部中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)第二凸出部的高度并且當(dāng)多個(gè)第一凸出部中的每個(gè)第一凸出部的頂錐角小于多個(gè)第二凸出部中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)第二凸出部的頂錐角時(shí),在金屬原料通過(guò)使用第二模具按壓而塑性變形之后,多個(gè)凹部中的每個(gè)凹部能夠形成為底切形狀。通過(guò)使用形成有多個(gè)第一凸出部的第一模具按壓(壓力加工)金屬原料并且使用形成有多個(gè)第二凸出部的第二模具按壓(壓力加工)金屬原料的方法,多個(gè)部分能夠通過(guò)兩個(gè)按壓步驟同時(shí)形成為底切形狀,并且因此加工能夠在短的時(shí)間段內(nèi)完成。因此,根據(jù)本發(fā)明,能夠更有效地使金屬原料的表面粗化以增大接合強(qiáng)度。
優(yōu)選地,當(dāng)?shù)诙>甙磯航饘僭蠒r(shí),多個(gè)第二凸出部中的每個(gè)第二凸出部面向多個(gè)第一凸出部中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)第一凸出部與金屬原料接觸過(guò)的位置。
通過(guò)該結(jié)構(gòu),在各凹部中形成大致一致的底切形狀。大致一致的底切形狀的形成能夠提高接合強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明,能夠更可靠地形成用于進(jìn)一步提高接合強(qiáng)度的底切形狀。
優(yōu)選地,在第一模具的形成有多個(gè)第一凸出部的表面上形成有第一非粗化部,第一非粗化部未形成多個(gè)第一凸出部,并且在第二模具的形成有多個(gè)第二凸出部的表面上形成有第二非粗化部,第二非粗化部未形成多個(gè)第二凸出部。
通過(guò)該結(jié)構(gòu),當(dāng)不需要使某些金屬原料的整個(gè)表面粗化時(shí),能夠僅僅粗化需要被粗化的區(qū)域(例如,金屬原料的表面的周邊),而不會(huì)使不需要使金屬原料粗化的區(qū)域(例如,金屬原料的表面的中央部)粗化。
優(yōu)選地,第一非粗化部和第二非粗化部均為平坦表面。
可替換地,第一非粗化部形成有釘狀翅片形成部,釘狀翅片形成部包括多個(gè)釘狀翅片形成凹部,并且第二非粗化部形成有釘狀翅片容納部。
優(yōu)選地,表面粗化裝置還包括第一沖壓機(jī)和第二沖壓機(jī),第一沖壓機(jī)構(gòu)造成朝向第一模具移動(dòng)以將插置在第一沖壓機(jī)與第一模具之間的金屬原料抵靠第一模具按壓,第二沖壓機(jī)包括按壓構(gòu)件和切割構(gòu)件。按壓構(gòu)件構(gòu)造成朝向第二模具移動(dòng)以將插置在第二沖壓機(jī)與第二模具之間的金屬原料抵靠第二模具按壓,切割構(gòu)件設(shè)置在按壓構(gòu)件的周邊并且構(gòu)造成朝向第二模具移動(dòng)以切割金屬原料的外周部。
優(yōu)選地,第一沖壓機(jī)位于第一模具的上方,并且第二沖壓機(jī)位于第二模具的上方。
優(yōu)選地,表面粗化裝置還包括輸送構(gòu)件,輸送構(gòu)件構(gòu)造成將金屬原料輸送到面向第一模具的位置以及輸送到所述第二模具的位置。
優(yōu)選地,相鄰的第一凸出部之間的間距與相鄰的第二凸出部之間的間距相同。
優(yōu)選地,在形成于金屬原料的第一表面上的多個(gè)凹部中的相鄰凹部之間形成有平坦部。
優(yōu)選地,多個(gè)第一凸出部位于第一非粗化部的周圍,多個(gè)第二凸出部位于第二非粗化部的周圍。
優(yōu)選地,多個(gè)第一凸出部均具有相同的高度,并且多個(gè)第二凸出部均具有相同的高度。
可替換地,多個(gè)第一凸出部具有不同的高度,多個(gè)第二凸出部具有不同的高度。
優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的表面粗化方法中,第一模具的形成有多個(gè)第一凸出部的表面上形成有第一非粗化部,第二模具的形成有多個(gè)第二凸出部的表面上形成有第二非粗化部。
優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的表面粗化方法中,第一非粗化部和第二非粗化部均為平坦表面。
可替換地,在根據(jù)本發(fā)明的表面粗化方法中,在第一步驟中,在金屬原料的第一表面上同時(shí)形成多個(gè)釘狀翅片和多個(gè)凹部,并且第二步驟還包括對(duì)金屬原料進(jìn)行修整。在此情況下,第一非粗化部形成有釘狀翅片形成部,釘狀翅片形成部包括多個(gè)釘狀翅片形成凹部,第二非粗化部形成有釘狀翅片容納部。多個(gè)釘狀翅片中的每個(gè)釘狀翅片的形狀與多個(gè)釘狀翅片形成凹部中的對(duì)應(yīng)一個(gè)釘狀翅片形成凹部的形狀對(duì)應(yīng)。
可替換地,在根據(jù)本發(fā)明的表面粗化方法中,在第一步驟之前,在金屬原料的第一表面上形成多個(gè)釘狀翅片,然后,對(duì)金屬原料進(jìn)行修整。在此情況下,第一非粗化部和第二非粗化部均形成有用于容納釘狀翅片的腔。
可替換地,在根據(jù)本發(fā)明的表面粗化方法中,在第一步驟中,在金屬原料的第一表面上同時(shí)形成多個(gè)釘狀翅片和多個(gè)凹部,并且在第一步驟與第二步驟之間,對(duì)金屬原料進(jìn)行修整。在此情況下,第一非粗化部形成有釘狀翅片形成部,釘狀翅片形成部包括多個(gè)釘狀翅片形成凹部,第二非粗化部形成有釘狀翅片容納部。多個(gè)釘狀翅片中的每個(gè)釘狀翅片的形狀與多個(gè)釘狀翅片形成凹部中的對(duì)應(yīng)一個(gè)釘狀翅片形成凹部的形狀對(duì)應(yīng)。
可替換地,在根據(jù)本發(fā)明的表面粗化方法中,在第一步驟之前,在金屬原料的第一表面上形成多個(gè)釘狀翅片,并且第一步驟還包括對(duì)金屬原料進(jìn)行修整。在此情況下,第一非粗化部和第二非粗化部均形成有用于容納釘狀翅片的腔。
可替換地,在根據(jù)本發(fā)明的表面粗化方法中,在第二步驟中,在使形成在金屬原料中的多個(gè)凹部中的每個(gè)凹部變形為底切形狀的同時(shí),在金屬原料的第一表面上形成多個(gè)釘狀翅片,并且在第二步驟之后,對(duì)金屬原料進(jìn)行修整。在此情況下,第一非粗化部為平坦表面,第二非粗化部形成有釘狀翅片形成部,釘狀翅片形成部包括多個(gè)釘狀翅片形成凹部。多個(gè)釘狀翅片中的每個(gè)釘狀翅片的形狀與多個(gè)釘狀翅片形成凹部中的對(duì)應(yīng)一個(gè)釘狀翅片形成凹部的形狀對(duì)應(yīng)。
可替換地,在根據(jù)本發(fā)明的表面粗化方法中,在第一步驟與第二步驟之間,在金屬原料的第一表面上形成多個(gè)釘狀翅片,并且第二步驟還包括對(duì)金屬原料進(jìn)行修整。在此情況下,第一非粗化部為平坦表面,第二非粗化部形成有用于容納釘狀翅片的腔。
優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的表面粗化方法中,相鄰的第一凸出部之間的間距與相鄰的第二凸出部之間的間距相同。
優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的表面粗化方法中,在第一步驟中,在形成于金屬原料中的多個(gè)凹部中的相鄰凹部之間形成有平坦部。
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種能夠更有效地使金屬原料的表面粗化以增強(qiáng)接合強(qiáng)度的表面粗化裝置以及表面粗化方法。
根據(jù)下文給出的詳細(xì)描述以及附圖,將更全面地理解本發(fā)明的上述和其他目的、特征以及優(yōu)點(diǎn),附圖僅僅通過(guò)示例的方式給出并且因而不應(yīng)被認(rèn)為是限制本發(fā)明。
附圖說(shuō)明
圖1是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的表面粗化裝置的圖;
圖2是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的第一模具的立體圖;
圖3是第一模具的局部放大視圖;
圖4是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的第二模具的立體圖;
圖5是第二模具的局部放大視圖;
圖6是用于比較在第一模具上形成的凸出部(凸部)與在第二模具上形成的凸出部(凸部)的圖;
圖7是示出通過(guò)根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的表面粗化裝置進(jìn)行的表面粗化方法的流程圖;
圖8是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的表面粗化方法中的第一步驟的細(xì)節(jié)的過(guò)程圖;
圖9是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的表面粗化方法中的第二步驟的細(xì)節(jié)的過(guò)程圖;
圖10是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的在凹部中形成底切形狀的原理的圖;
圖11是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的用于生產(chǎn)電子器件的方法的圖;
圖12是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的電子部件結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)的圖;
圖13是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的用于生產(chǎn)冷卻器的冷卻器生產(chǎn)裝置的圖;
圖14是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的第一模制(成形)部的圖;
圖15是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的第二模制(成形)部的圖;
圖16是示出通過(guò)根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的冷卻器生產(chǎn)裝置來(lái)生產(chǎn)冷卻器的方法的過(guò)程圖;
圖17是示出圖16所示的第一步驟的細(xì)節(jié)的過(guò)程圖;
圖18是示出圖16所示的第二步驟的細(xì)節(jié)的過(guò)程圖;
圖19是示出形成釘狀翅片和修整在與粗化步驟不同的步驟中進(jìn)行的示例的過(guò)程圖;以及
圖20是示出在相鄰的凹部之間設(shè)置平坦部的狀態(tài)的圖。
具體實(shí)施方式
(第一示例性實(shí)施方式)
將在下文中參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。在附圖中,相同的元件由相同的附圖標(biāo)記表示,并且適當(dāng)?shù)厥÷粤讼嗤闹貜?fù)描述。
圖1是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的表面粗化裝置1的圖。表面粗化裝置1包括輸送金屬材料50(金屬原料)的輸送構(gòu)件2、第一模具10(第一模具)以及第二模具20(第二模具)。輸送構(gòu)件2將金屬材料50輸送到面向第一模具10的位置。由此,第一模具10的相對(duì)表面10a面向金屬材料50的表面50a(第一表面)。如箭頭A所示,輸送構(gòu)件2將金屬材料50輸送到面向第二模具20的位置。由此,第二模具20的相對(duì)表面20a面向金屬材料50的表面50a。
第一模具10和第二模具20分別由比金屬材料50硬的材料形成。金屬材料50由例如鋁、銅等形成。另一方面,第一模具10和第二模具20分別由例如通常用于模具的合金工具鋼(SKD)形成。
第一模具10具有多個(gè)凸出部12(第一凸出部)。凸出部12形成在第一模具10的相對(duì)表面10a上。如圖1所示,凸出部12分別形成為尖角形(圓錐形、多角錐形等)。每個(gè)凸出部12朝向該凸出部的稍端變窄并且具有尖的稍端。如箭頭B所示,第一模具10按壓金屬材料50(壓力加工)。這允許第一模具10將凸出部12的形狀轉(zhuǎn)印到金屬材料50的表面50a。這將在下文中詳細(xì)描述。
第二模具20具有多個(gè)凸出部22(第二凸出部)。凸出部22形成在第二模具20的相對(duì)表面20a上。如圖1所示,凸出部22分別形成為尖角形(圓錐形、多角錐形等)。每個(gè)凸出部22朝向該凸出部的稍端變窄并且具有尖的稍端。在第一模具10按壓金屬材料50之后,第二模具20如箭頭C所示那樣按壓金屬材料50(壓力加工)。這允許第二模具20將凸出部22的形狀轉(zhuǎn)印到金屬材料50的表面50a(凹部52)。這將在下文中詳細(xì)描述。
在這種情況下,每個(gè)凸出部12的在朝向金屬材料50的方向上的長(zhǎng)度比每個(gè)凸出部22的在朝向金屬材料50的方向上的長(zhǎng)度大。換言之,每個(gè)凸出部12的高度大于每個(gè)凸出部22的高度。在每個(gè)凸出部12的稍端處的角度小于在每個(gè)凸出部22的稍端處的角度。換言之,每個(gè)凸出部12的側(cè)面在朝向金屬材料50的方向上的坡度(傾斜度)小于每個(gè)凸出部22的側(cè)面在朝向金屬材料50的方向上的坡度(傾斜度)。
圖2是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的第一模具10的立體圖。圖3是第一模具10的局部放大圖。圖3是圖2中的圈出部分(如箭頭W1所示)的放大視圖。非粗化部10c(第一非粗化部)和用于使金屬材料50的表面50a粗化的粗化模制部10b形成在第一模具10的相對(duì)表面10a上,其中,非粗化部10c為不執(zhí)行粗化的區(qū)域。即,凸出部12形成在粗化模制部10b上并且凸出部12不形成在非粗化部10c上。例如,在一些產(chǎn)品中,粗化模制部10b設(shè)置在非粗化部10c周圍。在第一示例性實(shí)施方式中,非粗化部10c可以是簡(jiǎn)單的平坦表面。如將在下文描述的,能夠根據(jù)由金屬材料50形成的產(chǎn)品而適當(dāng)?shù)匦纬煞谴只?0c。在一些產(chǎn)品中,不需要粗化產(chǎn)品的整個(gè)表面。在這種情況下,非粗化部10c的形成使得能夠僅僅粗化需要被粗化的區(qū)域(例如,金屬材料50的表面50a的周邊),而不粗化不需要使金屬材料50粗化的區(qū)域(例如,金屬材料50的表面50a的中央部)。
在粗化模制部10b上形成有多個(gè)(許多)凸出部12。圖3示出每個(gè)凸出部12具有基本上呈四角錐形的形狀的示例。然而,每個(gè)凸出部12的形狀不局限于四角錐形的形狀,而是可以是呈多角椎形的形狀(例如,三角錐形的形狀)或者呈圓錐形的形狀(漸縮的形狀)。如圖3所示,多個(gè)凸出部12在粗化模制部10b中設(shè)置成多排。優(yōu)選地,多個(gè)凸出部12基本上以等間隔設(shè)置,其中,在相鄰的凸出部12之間具有間距P1。優(yōu)選地,多個(gè)凸出部12具有相同的高度??商鎿Q地,多個(gè)凸出部12具有不同的高度。
圖4是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的第二模具20的立體圖。圖5是第二模具20的局部放大視圖。圖5是示出圖4中的圈出部分(如由箭頭W2所示)的放大視圖。非粗化部20c(第二非粗化部)和用于使金屬材料50的表面50a粗化的粗化模制部20b形成在第二模具20的相對(duì)表面20a上,其中,非粗化部20c為不執(zhí)行粗化的區(qū)域。即,凸出部22形成在粗化模制部20b中并且凸出部22不形成在非粗化部20c中。例如,在一些產(chǎn)品中,粗化模制部20b設(shè)置在非粗化部20c周圍。在第一示例性實(shí)施方式中,非粗化部20c可以是簡(jiǎn)單的平坦表面。如將在下文描述的,能夠根據(jù)由金屬材料50形成的產(chǎn)品而適當(dāng)?shù)匦纬煞谴只?0c。在一些產(chǎn)品中,不需要粗化產(chǎn)品的整個(gè)表面。在這種情況下,非粗化部20c的形成使得能夠僅僅粗化需要被粗化的區(qū)域(例如,金屬材料50的表面50a的周邊),而不粗化不需要使金屬材料50粗化的區(qū)域(例如,金屬材料50的表面50a的中央部)。
在粗化模制部20b上形成有多個(gè)(許多)凸出部22。圖5示出每個(gè)凸出部22具有基本上呈四角錐形的形狀的示例。然而,與凸出部12一樣,每個(gè)凸出部22的形狀不局限于四角錐形的形狀,而是可以是多角椎形的形狀(例如,三角錐形的形狀)或者圓錐形的形狀(漸縮的形狀)。在這種情況下,每個(gè)凸出部22的形狀優(yōu)選對(duì)應(yīng)于每個(gè)凸出部12的形狀。具體地,當(dāng)凸出部12中的每個(gè)凸出部12均形成為基本上呈四角錐形的形狀時(shí),凸出部22中的每個(gè)凸出部22也均形成為基本上呈四角錐形的形狀。當(dāng)凸出部12中的每個(gè)凸出部12均形成為基本上呈圓錐形的形狀時(shí),凸出部22中的每個(gè)凸出部22也均形成為基本上呈圓錐形的形狀。如圖5所示,多個(gè)凸出部22在粗化模制部20b中設(shè)置成多排。優(yōu)選地,多個(gè)凸出部22基本上以等間隔設(shè)置,其中,在相鄰的凸出部22之間具有間距P2。優(yōu)選地,多個(gè)凸出部22具有相同的高度。可替換地,多個(gè)凸出部22具有不同的高度。
在這種情況下,凸出部12的間距P1優(yōu)選基本上與凸出部22的間距P2相同。例如,間距P1和間距P2中的每一者均為大約0.04mm。這允許凸出部22中的每個(gè)凸出部22接觸下述位置:在所述位置,當(dāng)金屬材料50被第一模具10按壓時(shí),凸出部12中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)凸出部12接觸金屬材料50的表面50a。
圖6是用于將形成在第一模具10上的每個(gè)凸出部12與形成在第二模具20上的每個(gè)凸出部22進(jìn)行比較的圖。圖6示出凸出部12和凸出部22的橫截面圖。通過(guò)L1表示從形成表面10d到凸出部12的稍端12a的長(zhǎng)度,其中,第一模具10的凸出部12形成在形成表面10d上。通過(guò)L2表示從形成表面20d到凸出部22的稍端22a的長(zhǎng)度,其中,第二模具20的凸出部22形成在形成表面20d上。即,長(zhǎng)度L1表示凸出部12的在朝向金屬材料50的方向上的長(zhǎng)度,并且長(zhǎng)度L2表示凸出部22的在朝向金屬材料50的方向上的長(zhǎng)度。換言之,長(zhǎng)度L1表示凸出部12的高度,并且長(zhǎng)度L2表示凸出部22的高度。在這種情況下,凸出部12的長(zhǎng)度L1比凸出部22的長(zhǎng)度L2大。即,凸出部12的高度(即,L1)大于凸出部22的高度(即,L2)。反過(guò)來(lái),凸出部22的長(zhǎng)度L2比凸出部12的長(zhǎng)度L1短。換言之,凸出部22的高度(即,L2)小于凸出部12的高度(即,L1)。即,L1>L2成立。例如,L1為大約0.1mm并且L2為L(zhǎng)1的1/2至1/3。然而,長(zhǎng)度L1和L2不局限于這些長(zhǎng)度。
假設(shè)凸出部12的虛擬中心線(如點(diǎn)劃線所示)由C1表示,虛擬中心線C1沿著從凸出部12的稍端12a到金屬材料50的方向延伸。在凸出部12的側(cè)面12b與虛擬中心線C1之間形成的角度由θ1表示。在這種情況下,角度θ1對(duì)應(yīng)于側(cè)面12b相對(duì)于虛擬中心線C1的坡度,并且Ф1(=2*θ1)對(duì)應(yīng)于凸出部12的頂錐角。相似地,假設(shè)凸出部22的虛擬中心線(如點(diǎn)劃線所示)由C2表示,虛擬中心線C2沿著從凸出部22的稍端22a到金屬材料50的方向延伸。在凸出部22的側(cè)面22b與虛擬中心線C2之間形成的角度由θ2表示。在這種情況下,角度θ2對(duì)應(yīng)于側(cè)面22b相對(duì)于虛擬中心線C2的坡度,并且Ф2(=2*θ2)對(duì)應(yīng)于凸出部22的頂錐角。
在這種情況下,凸出部12的側(cè)面12b相對(duì)于虛擬中心線C1的坡度θ1小于凸出部22的側(cè)面22b相對(duì)于虛擬中心線C2的坡度θ2。換言之,凸出部12的頂錐角Ф1小于凸出部22的頂錐角Ф2。反過(guò)來(lái),凸出部22的頂錐角Ф2大于凸出部12的頂錐角Ф1。即,θ1<θ2以及Ф1<Ф2成立。例如,Ф1為20至30度并且Ф2為40至50度。然而,頂錐角Ф1和Ф2不局限于這些角度。
接下來(lái),將描述根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的表面粗化裝置1的操作。
圖7是示出使用根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的表面粗化裝置1的表面粗化方法的流程圖。首先,表面粗化裝置1通過(guò)使用第一模具10而在金屬材料50中形成粗化區(qū)域(步驟S12)。使用第一模具10的步驟稱為“第一步驟”。將在下文描述第一步驟。在第一步驟中,在金屬材料50的表面50a上形成凹部。
接下來(lái),表面粗化裝置1通過(guò)使用輸送構(gòu)件2來(lái)輸送金屬材料50(步驟S14)。這允許金屬材料50朝向面向第二模具20的位置移動(dòng)。接下來(lái),表面粗化裝置1通過(guò)使用第二模具20而在金屬材料50中形成粗化區(qū)域(步驟S16)。使用第二模具20的步驟稱為“第二步驟”。將在下文中描述第二步驟。在第二步驟中,在金屬材料50中形成的凹部變形,并且底切形狀施加(增加)到凹部中的每個(gè)凹部。
圖8是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的表面粗化方法中的第一步驟的細(xì)節(jié)的過(guò)程圖。在步驟1A中,第一模具10的形成有凸出部12的相對(duì)表面10a面向金屬材料50的表面50a。在步驟1B中,第一模具10如箭頭B所示那樣朝向金屬材料50移動(dòng)。這允許第一模具10按壓金屬材料50。此時(shí),在第一模具10上形成的多個(gè)凸出部12被壓入金屬材料50的表面50a中,以使得金屬材料50塑性變形。在步驟1C中,第一模具10如箭頭B’所示那樣在遠(yuǎn)離金屬材料50的方向上移動(dòng)。
以此方式,第一模具10在金屬材料50的表面50a上形成多個(gè)凹部52。多個(gè)凹部52中的每個(gè)凹部的形狀對(duì)應(yīng)于多個(gè)凸出部12中的每個(gè)凸出部的形狀。具體地,每個(gè)凹部52的深度對(duì)應(yīng)于每個(gè)凸出部12的長(zhǎng)度L1。每個(gè)凹部52的側(cè)面的坡度對(duì)應(yīng)于每個(gè)凸出部12的側(cè)面的坡度。
圖9是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的表面粗化方法中的第二步驟的細(xì)節(jié)的過(guò)程圖。在步驟2A中,第二模具20的形成有凸出部22的相對(duì)表面20a面向金屬材料50的表面50a。此時(shí),在金屬材料50的表面50a上形成有凹部52。在步驟2B中,第二模具20如箭頭C所示那樣朝向金屬材料50移動(dòng)。這允許第二模具20按壓金屬材料50。此時(shí),在第二模具20上形成的多個(gè)凸出部22分別被壓入多個(gè)凹部52中,以使得金屬材料塑性變形。在步驟2C中,第二模具20如箭頭C’所示那樣在遠(yuǎn)離金屬材料50的方向上移動(dòng)。
以此方式,第二模具20的對(duì)應(yīng)凸出部22使每個(gè)凹部52的形狀改變。因此,底切形狀54形成在(施加到)每個(gè)凹部52中。在這種情況下,每個(gè)凸出部22優(yōu)選與凸出部12已經(jīng)和金屬材料50的表面50a接觸過(guò)的位置(即,每個(gè)凹部52的中央)相對(duì)。將在下文描述底切形狀54的形成。特別地,在通過(guò)第一模具10轉(zhuǎn)印凸出部12的形狀之后,需要使第二模具20的每個(gè)凸出部22與對(duì)應(yīng)的凹部52接觸。因此,必須提前確定第一模具10與作為工件的金屬材料50的相對(duì)位置以及第二模具20與工件的相對(duì)位置。優(yōu)選采用適合于此目的的定位機(jī)構(gòu)。
圖10是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的在每個(gè)凹部52中形成底切形狀54的原理的圖。圖10對(duì)應(yīng)于示出在圖9所示的步驟2B的狀態(tài)下的凹部52附近的截面圖。首先,在圖8所示的步驟1C(圖9所示的步驟2A)中,在金屬材料50(表面50a)中形成凹部52。該凹部52由底部52a和側(cè)面52b形成。底部52a對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的凸出部12的稍端12a,并且側(cè)面52b對(duì)應(yīng)于側(cè)面12b。即,凹部52的深度基本上等于凸出部12的長(zhǎng)度L1。而且,凹部52的側(cè)面52b相對(duì)于虛擬中心線C1的坡度基本上等于凸出部12的側(cè)面12b的坡度θ1。在下文中,凹部52的深度由L1表示并且側(cè)面52b的坡度由θ1表示。
凸出部22的側(cè)面22b的坡度θ2(凸出部22的頂錐角Ф2)大于凹部52的側(cè)面52b的坡度θ1(底部52a的角度Ф1)。因此,當(dāng)凸出部22的稍端22a如箭頭C所示那樣進(jìn)入凹部52中時(shí),凸出部22的側(cè)面22b與拐角部55接觸,拐角部55對(duì)應(yīng)于凹部52與表面50a之間的邊界。當(dāng)凸出部22在這種狀態(tài)下如箭頭C所示那樣進(jìn)一步進(jìn)入凹部52中時(shí),拐角部55的材料以下述方式被撞擊和變形:拐角部55如箭頭S所示那樣朝向凹部52的內(nèi)側(cè)突出。
而且,由于凸出部22的長(zhǎng)度L2小于凹部52的深度L1,即使凸出部22進(jìn)入凹部52中直到凸出部22的形成表面20d與表面50a接觸為止,凸出部22的稍端22a也被止擋在凹部52的中部。取決于此時(shí)凸出部22的位置,從側(cè)面52b朝向凹部52的中央突出的突出部56分別形成在凹部52的側(cè)面52b的中部。因此,形成底切形狀54。
與通過(guò)挖溝槽并使脊?fàn)畈孔冃味纬傻浊胁康姆椒ú煌?,在該示例性?shí)施方式中,合適的底切形狀54通過(guò)諸如模壓(沖壓)的相對(duì)簡(jiǎn)單的方法而形成。通過(guò)采用沖壓方法,能夠在金屬材料50的表面50a上同時(shí)形成多個(gè)凹部52(第一步驟),并且能夠在相應(yīng)的凹部52中同時(shí)形成底切形狀54(第二步驟)。
當(dāng)激光、噴丸等用作粗化方法時(shí),使用大的設(shè)備,這導(dǎo)致成本增加。而且,形成分別具有底切形狀54的凹部52花費(fèi)大量的時(shí)間。另一方面,根據(jù)該示例性實(shí)施方式,上述結(jié)構(gòu)使得能夠使用相對(duì)小的設(shè)備,諸如用于按壓的模具,并且因此能夠降低成本。而且,如上所述,分別具有底切形狀54的凹部52能夠在短的時(shí)間內(nèi)形成。
即,在該示例性實(shí)施方式中,能夠在較短時(shí)間內(nèi)形成適當(dāng)?shù)牡浊行螤?4,該底切形狀54提高金屬材料50與樹脂之間的接合強(qiáng)度。因此,在該示例性實(shí)施方式中,能夠更有效地執(zhí)行金屬材料的表面的粗化來(lái)提高接合強(qiáng)度。
由于用于處理金屬材料50的表面50a所需要的深度(每個(gè)凹部52的深度)為大約0.1mm,這并不很深,因此不需要增大用于形成每個(gè)凹部52的壓力載荷。因此,能夠使得模具的磨損最小。
優(yōu)選地,第一模具10的凸出部12的間距P1基本上與第二模具20的凸出部22的間距P2相同。第二模具20的凸出部22的位置分別對(duì)應(yīng)于第一模具10的凸出部12的位置。
由于凸出部12與凸出部22具有上述位置關(guān)系,每個(gè)凸出部22的稍端22a面向底部52a。具體地,每個(gè)凸出部22面向下述位置,在所述位置,對(duì)應(yīng)的凸出部12已經(jīng)與金屬材料50的表面50a接觸過(guò)。因此,如圖10所示,分別形成在右側(cè)的側(cè)面52b和左側(cè)的側(cè)面52b上的突出部56的形狀彼此更相似。換言之,在凹部52的側(cè)面52b的周邊處形成的突出部56的形狀是近似一致的。反過(guò)來(lái),在圖10中,能夠抑制底切形狀54的不一致性,例如,其中,在凹部52的左側(cè)上的突出部56較大,而在凹部52的右側(cè)上的突出部56較小。因此,形成有助于提高金屬材料50與樹脂之間的接合強(qiáng)度的底切形狀54。
而且,多個(gè)凸出部22中的每個(gè)凸出部面向下述位置:在所述位置,多個(gè)凸出部12中的對(duì)應(yīng)一個(gè)凸出部已經(jīng)與金屬材料50的表面50a接觸。如上所述,多個(gè)凸出部22中的每個(gè)凸出部在通過(guò)相應(yīng)的凸出部12形成的多個(gè)凹部52中的每個(gè)凹部中形成底切形狀54。因此,在各個(gè)凹部52中形成彼此更相似的底切形狀54。因此,在各個(gè)凹部52中形成基本上一致的底切形狀54(所述底切形狀是大致一致的)。因此,進(jìn)一步提高了金屬材料50與樹脂之間的接合強(qiáng)度。換言之,能夠通過(guò)諸如壓力加工的簡(jiǎn)單的方法更可靠地形成適當(dāng)形狀的底切部。
(第二示例性實(shí)施方式)
下面將描述第二示例性實(shí)施方式。在第二示例性實(shí)施方式中,根據(jù)上述的第一示例性實(shí)施方式的表面粗化方法適用于形成釘狀翅片(在下文中稱為“釘狀翅片”),所述釘狀翅片形成在用于冷卻電子部件等的冷卻器中。具體地,在第二示例性實(shí)施方式中,在形成由金屬材料制成的冷卻器期間執(zhí)行金屬材料的表面粗化。
圖11是示出了根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的用于生產(chǎn)電子器件70的方法的圖。電子器件70包括多個(gè)電子部件結(jié)構(gòu)72。電子器件70具有下述結(jié)構(gòu):在該結(jié)構(gòu)中,多個(gè)電子部件結(jié)構(gòu)72在疊置的狀態(tài)下接合到一起。每個(gè)電子部件結(jié)構(gòu)72包括冷卻器150以及諸如電源板的電子部件74。每個(gè)電子部件結(jié)構(gòu)72具有下述結(jié)構(gòu):在所述結(jié)構(gòu)中,電子部件74和冷卻器150用樹脂模制。冷卻器150包括在釘狀翅片形成區(qū)域162中形成的多個(gè)釘狀翅片164。
在步驟A中,電子部件結(jié)構(gòu)72中的一部分被裝配。具體地,電子部件74夾在兩個(gè)熱傳導(dǎo)膜76之間。夾在兩個(gè)熱傳導(dǎo)膜76之間的電子部件74還夾在兩個(gè)冷卻器150之間。換言之,熱傳導(dǎo)膜76分別形成在電子部件74的上表面和下表面上,并且冷卻器150形成在位于電子部件74的上表面上的熱傳導(dǎo)膜76的上表面上,以及形成在位于電子部件74的下表面上的熱傳導(dǎo)膜76的下表面上。
接下來(lái),在步驟B中,樹脂部80接合到彼此疊置的電子部件74和冷卻器150的周邊,從而形成電子部件結(jié)構(gòu)72。具體地,彼此疊置的電子部件74和冷卻器150的周邊用樹脂模制。因此,冷卻器150的周邊接合到樹脂部80。接下來(lái),在步驟C中,多個(gè)電子部件結(jié)構(gòu)72一個(gè)疊置在另一個(gè)的頂部上,從而形成電子器件70。此時(shí),多個(gè)電子部件結(jié)構(gòu)72在疊置的狀態(tài)下接合到一起。因此,產(chǎn)生具有多個(gè)電子部件結(jié)構(gòu)72彼此成一體(組裝)的結(jié)構(gòu)的電子器件70。
圖12是示出了根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的電子部件結(jié)構(gòu)72的細(xì)節(jié)的圖。圖12示出了電子部件結(jié)構(gòu)72的局部切除視圖,其中樹脂部80的一部分被切除。電子部件結(jié)構(gòu)72設(shè)置有兩個(gè)通道孔82。冷卻水通過(guò)通道孔82中的一個(gè)通道孔供給到電子部件結(jié)構(gòu)72的冷卻器150,并且冷卻水從通道孔82中的另一個(gè)通道孔排出。由電子部件74的負(fù)載產(chǎn)生的熱量傳遞到冷卻器150。冷卻水在冷卻器150的釘狀翅片164之間流動(dòng),這允許冷卻器150中的熱交換。因此,電子部件74被冷卻。
用于提高接合強(qiáng)度的粗化區(qū)域152在下述位置處形成:在所述位置,冷卻器150在冷卻器150的釘狀翅片形成區(qū)域162的外周接合到樹脂部80。粗化區(qū)域152通過(guò)根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的表面粗化方法來(lái)粗化。具體地,在粗化區(qū)域152中形成分別具有底切形狀54的凹部52。
圖13是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施方式生產(chǎn)冷卻器150的冷卻器生產(chǎn)裝置100的圖。冷卻器生產(chǎn)裝置100包括輸送金屬材料50的輸送構(gòu)件2、第一模制部110以及第二模制部120。在冷卻器生產(chǎn)裝置100中,金屬材料50通過(guò)第一模制部110和第二模制部120形成為冷卻器150。輸送構(gòu)件2將金屬材料50從第一模制部110輸送至第二模制部120。
第一模制部110包括根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的第一模具10和第一沖壓機(jī)112。第一沖壓機(jī)112優(yōu)選定位在第一模具10上方。金屬材料50由輸送構(gòu)件2在第一模具10與第一沖壓機(jī)112之間輸送。如下文所述,第一模制部110在金屬材料50的與釘狀翅片形成區(qū)域162對(duì)應(yīng)的區(qū)域中形成多個(gè)釘狀翅片164。而且,第一模制部110在金屬材料50的與粗化區(qū)域152對(duì)應(yīng)的區(qū)域中形成凹部52。
第二模制部120包括根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的第二模具20以及第二沖壓機(jī)122。第二沖壓機(jī)122優(yōu)選定位在第二模具20上方。金屬材料50由輸送構(gòu)件2在第二模具20與第二沖壓機(jī)122之間輸送。如下文所述,第二模制部120切割(修整)金屬材料50的外周部以對(duì)應(yīng)于作為產(chǎn)品的冷卻器150的形狀。而且,第二模制部120在凹部52中的每個(gè)凹部中形成底切形狀54,凹部52形成在金屬材料50的與粗化區(qū)域152對(duì)應(yīng)的區(qū)域中。以此方式,冷卻器生產(chǎn)裝置100由金屬材料50生產(chǎn)具有粗化區(qū)域152的冷卻器150。
圖14是示出了根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的第一模制部110的圖。圖14示出第一模制部110的截面圖。如箭頭B所表示的,第一沖壓機(jī)112被構(gòu)造為朝向第一模具10移動(dòng)。第一沖壓機(jī)112在箭頭B所表示的方向上移動(dòng),從而允許第一沖壓機(jī)112將插置在第一沖壓機(jī)112與第一模具10之間的金屬材料50抵靠第一模具10按壓。這允許第一模具10按壓金屬材料50。
在第一模制部110中,第一模具10從圖1所示的狀態(tài)倒置。即,第一模具10的相對(duì)表面10a朝向上。如在第一示例性實(shí)施方式中那樣,在第一模具10的非粗化部10c的周邊處形成有粗化模制部10b。而且,如在第一示例性實(shí)施方式中那樣,在粗化模制部10b上形成有凸出部12。如下文所述,第一沖壓機(jī)112將金屬材料50抵靠第一模具10按壓,從而在金屬材料50中形成凹部52。
在第二示例性實(shí)施方式中,在非粗化部10c處形成有用于形成釘狀翅片164的釘狀翅片形成部114。釘狀翅片形成部114包括多個(gè)釘狀翅片形成凹部114a。釘狀翅片形成凹部114a中的每個(gè)釘狀翅片形成凹部的形狀對(duì)應(yīng)于每個(gè)釘狀翅片164的形狀。如下文所述,當(dāng)?shù)谝粵_壓機(jī)112將金屬材料50抵靠第一模具10按壓時(shí),金屬材料50的一部分被壓入釘狀翅片形成凹部114a中。由此,形成釘狀翅片164(擠出成型)。具體地,第一模制部110通過(guò)壓力加工而在金屬材料50中形成凹部52和釘狀翅片164。
圖15是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的第二模制部120的圖。圖15示出第二模制部120的截面圖。第二沖壓機(jī)122包括按壓構(gòu)件122a和切割構(gòu)件122b,切割構(gòu)件122b例如是切割機(jī)。切割構(gòu)件112b設(shè)置在按壓構(gòu)件122a的周邊處。第二沖壓機(jī)122的按壓構(gòu)件122a被構(gòu)造為如箭頭C1所示那樣朝向第二模具20移動(dòng)。當(dāng)按壓構(gòu)件122a在箭頭C1所表示的方向上移動(dòng)時(shí),按壓構(gòu)件122a將插置在第二沖壓機(jī)122與第二模具20之間的金屬材料50抵靠第二模具20按壓。因此,第二模具20按壓金屬材料50。
在第二模制部120中,第二模具20從圖1所示的狀態(tài)倒置。即,第二模具20的相對(duì)表面20a朝向上。如在第一示例性實(shí)施方式中那樣,在第二模具20的非粗化部20c的外周形成有粗化模制部20b。而且,如在第一示例性實(shí)施方式中那樣,在粗化模制部20b上形成有凸出部22。如下文所述,按壓構(gòu)件122a將金屬材料50抵靠第二模具20按壓,從而在形成于金屬材料50中的凹部52中的每個(gè)凹部中均形成底切形狀54。
在第二示例性實(shí)施方式中,在非粗化部20c中形成有釘狀翅片容納部124。當(dāng)金屬材料50插置在第二沖壓機(jī)122與第二模具20之間時(shí),釘狀翅片容納部124容納由第一模制部110形成的釘狀翅片164。切割構(gòu)件122b在箭頭C2所表示的方向上移動(dòng),從而切割(修整)金屬材料50的外周部,以使得金屬材料50的形狀對(duì)應(yīng)于冷卻器150的產(chǎn)品的形狀。即,第二模制部120通過(guò)壓力加工在每個(gè)凹部52中形成底切形狀54并且修整金屬材料50。
接下來(lái),將描述根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的冷卻器生產(chǎn)裝置100的操作。
圖16是示出用于通過(guò)根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的冷卻器生產(chǎn)裝置100生產(chǎn)冷卻器150的方法的過(guò)程圖。在第一步驟中,冷卻器生產(chǎn)裝置100在金屬材料50的對(duì)應(yīng)于釘狀翅片形成區(qū)域162的位置中形成多個(gè)釘狀翅片164。而且,在第一步驟中,冷卻器生產(chǎn)裝置100在金屬材料50的釘狀翅片形成區(qū)域162周圍的粗化區(qū)域152中形成多個(gè)凹部52。多個(gè)凹部52的形成對(duì)應(yīng)于圖8所示的凹部52的形成。即,在圖16所示的第一步驟中,形成釘狀翅片164并且形成如圖8所示的凹部52。
接下來(lái),在第二步驟中,冷卻器生產(chǎn)裝置100切割(修整)金屬材料50的外周部170。而且,在第二步驟中,冷卻器生產(chǎn)裝置100在形成于粗化區(qū)域152中的多個(gè)凹部52中的每個(gè)凹部中形成(施加)底切形狀54。底切形狀54的形成對(duì)應(yīng)于圖9所示的底切形狀54的形成。即,在如圖16所示的第二步驟中,執(zhí)行對(duì)外周部170的修整并且形成如圖9所示的底切形狀54。因此,冷卻器生產(chǎn)裝置100用金屬材料50生產(chǎn)冷卻器150。
圖17是示出圖16所示的第一步驟的細(xì)節(jié)的過(guò)程圖。首先,在步驟1a中,輸送構(gòu)件2將金屬材料50輸送到第一模制部110的第一模具10與第一沖壓機(jī)112之間的區(qū)域。由此,金屬材料50的表面50a面向粗化模制部10b和釘狀翅片形成部114。更具體地,在粗化模制部10b上形成的多個(gè)凸出部12面向金屬材料50的與粗化區(qū)域152對(duì)應(yīng)的位置。而且,釘狀翅片形成部114面向金屬材料50的與釘狀翅片形成區(qū)域162對(duì)應(yīng)的位置。
接下來(lái),在步驟1b中,第一沖壓機(jī)112如箭頭B所示那樣朝向金屬材料50移動(dòng),第一沖壓機(jī)112將金屬材料50抵靠第一模具10按壓。因此,金屬材料50的表面50a的一部分被壓入釘狀翅片形成凹部114a中。因此,在各釘狀翅片形成凹部114a中形成釘狀翅片164。注意的是,形成的釘狀翅片164中的每個(gè)釘狀翅片的形狀對(duì)應(yīng)于釘狀翅片形成凹部114a中的每個(gè)釘狀翅片形成凹部的內(nèi)部形狀。
此時(shí),金屬材料50的表面50a被第一沖壓機(jī)112壓靠在粗化模制部10b上。因此,如在第一示例性實(shí)施方式中那樣,多個(gè)凸出部12在金屬材料50的釘狀翅片形成區(qū)域162的外周形成相應(yīng)的凹部52。此時(shí),第一沖壓機(jī)112按壓金屬材料50,這允許金屬材料50的外周部170向外凸出。
以此方式,第一模制部110形成釘狀翅片164并且形成如圖8所示的凹部52。換言之,根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的冷卻器生產(chǎn)裝置100能夠在同一步驟(第一步驟)中執(zhí)行釘狀翅片164的形成以及用于粗化的凹部52的形成。因此,與釘狀翅片164的形成和凹部52的形成在不同步驟中執(zhí)行的情況相比,能夠減少生產(chǎn)冷卻器150的過(guò)程的步驟的數(shù)量。因此,在第二示例性實(shí)施方式中,能夠縮短生產(chǎn)冷卻器150的時(shí)間并且能夠降低冷卻器150的制造成本。
圖18是示出圖16所示的第二步驟的細(xì)節(jié)的過(guò)程圖。首先,在步驟2a中,輸送構(gòu)件2將金屬材料50輸送至第二模制部120的第二模具20與第二沖壓機(jī)122之間的區(qū)域,其中,第一模制部110在所述金屬材料50中形成釘狀翅片164和凹部52。此時(shí),釘狀翅片164容納在第二模具20的釘狀翅片容納部124中。由此,金屬材料50的粗化區(qū)域152面向粗化模制部20b。更具體地,在粗化區(qū)域152中形成的多個(gè)凹部52分別面向在粗化模制部20b上形成的多個(gè)凸出部22。
接下來(lái),在步驟2b中,第二沖壓機(jī)122朝向金屬材料50移動(dòng)。具體地,第二沖壓機(jī)122的按壓構(gòu)件122a如箭頭C1所示那樣朝向金屬材料50移動(dòng),從而允許按壓構(gòu)件122a將金屬材料50壓靠在第二模具20上。因此,如在第一示例性實(shí)施方式中那樣,多個(gè)凸出部22在凹部52中的每個(gè)凹部中形成(施加)底切形狀54。在這種情況下,金屬材料50的外周部170從第二模具20的外端部凸出。
由于此時(shí)按壓構(gòu)件122a按壓金屬材料50,因此金屬材料50固定到第二模具20。在這種狀態(tài)下,第二沖壓機(jī)122的切割構(gòu)件122b如箭頭C2所示那樣朝向金屬材料50移動(dòng),使得切割構(gòu)件122b切割外周部170。因此,生產(chǎn)符合產(chǎn)品的尺寸的冷卻器150。
以此方式,第二模制部120切割(修整)金屬材料50的外周部170并且如圖9所示在凹部52中的每個(gè)凹部中形成底切形狀54。換言之,根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的冷卻器生產(chǎn)裝置100能夠在同一步驟(第二步驟)中執(zhí)行金屬材料50的修整以及將底切形狀54施加到每個(gè)凹部52。因此,與金屬材料50的修整和底切形狀54的形成在不同步驟中執(zhí)行的情況相比較,能夠減少生產(chǎn)冷卻器150的過(guò)程的步驟的數(shù)量。因此,在第二示例性實(shí)施方式中,能夠縮短生產(chǎn)冷卻器150的時(shí)間并且能夠降低冷卻器150的制造成本。
粗化區(qū)域152定位在與釘狀翅片形成區(qū)域162分離的位置處。因此,即使在粗化和釘狀翅片164的形成在同一步驟中執(zhí)行的情況下,如在第二示例性實(shí)施方式中那樣,也能夠抑制對(duì)釘狀翅片164的形成的影響。
(變型示例)
注意的是,本發(fā)明不局限于上述示例性實(shí)施方式,并且能夠根據(jù)需要進(jìn)行如下所述的修改而不背離本發(fā)明的范圍。例如,在上述的第二示例性實(shí)施方式中,形成釘狀翅片164和修整在與粗化步驟相同的步驟中進(jìn)行。然而,形成釘狀翅片164和修整可以在與粗化步驟不同的步驟中進(jìn)行。
圖19是示出釘狀翅片164的形成和修整在不同于粗化步驟的步驟中進(jìn)行的示例的過(guò)程圖。首先,在步驟S102中,在金屬材料50的與釘狀翅片形成區(qū)域162對(duì)應(yīng)的位置中形成多個(gè)釘狀翅片164。該步驟S102能夠使用圖14所示的第一模制部110執(zhí)行,其中,從第一模制部110移除粗化模制部10b(凸出部12)。接下來(lái),在步驟S104中,金屬材料50的外周部170被切割(修整)。該步驟S104能夠使用圖15所示的第二模制部120執(zhí)行,其中,從第二模制部120移除粗化模制部20b(凸出部22)。
接下來(lái),在步驟S106中,在金屬材料50的釘狀翅片形成區(qū)域162周圍的粗化區(qū)域152中形成多個(gè)凹部52。該步驟S106對(duì)應(yīng)于圖7所示的S12(第一步驟)。該步驟S106能夠使用圖14所示的第一模制部110執(zhí)行,其中,釘狀翅片形成部114由圖15所示的第二模具20的釘狀翅片容納部124替換。換言之,能夠使用圖2所示的第一模具10執(zhí)行步驟S106,其中,在非粗化部10c上形成有與釘狀翅片容納部124類似的能夠容納釘狀翅片164的腔。
接下來(lái),在步驟S108中,在形成于金屬材料50的釘狀翅片形成區(qū)域62周圍的粗化區(qū)域152中的多個(gè)凹部52中的每個(gè)凹部中形成(施加)底切形狀54。該步驟S108對(duì)應(yīng)于圖7所示的S16(第二步驟)。該步驟S108能夠使用圖15所示的第二模制部120執(zhí)行,其中,從所述第二模制部120移除切割構(gòu)件122。換言之,步驟S108能夠使用圖4所示的第二模具20執(zhí)行,其中,在非粗化部20c上形成有與釘狀翅片容納部12類似的能夠容納釘狀翅片164的腔。
在這種情況下,在第二示例性實(shí)施方式中,金屬材料50設(shè)置在第一模具10與第一沖壓機(jī)112之間,并且第一沖壓機(jī)112將金屬材料50壓靠在第一模具10上。另一方面,在圖19的示例中,可以僅僅使用第一模具10而不使用第一沖壓機(jī)112。具體地,第一模具10可以如圖8等所示那樣向下移動(dòng),從而允許第一模具10從上方按壓金屬材料50,在第一模具10中,可以在非粗化部10c中設(shè)置位于金屬材料50的上方的能夠容納釘狀翅片164的腔。第二模具20也是如此。
在根據(jù)上述的第二示例性實(shí)施方式的第一模制部110中,第一沖壓機(jī)112定位在第一模具10的上方,但是第一沖壓機(jī)112的位置不局限于此。第一沖壓機(jī)112可以定位在第一模具10的下方。在這種情況下,第一沖壓機(jī)112可以從下方按壓金屬材料50。第二模制部120也是如此。如在第一示例性實(shí)施方式中那樣,第一模具10可以從下方按壓金屬材料50。第二模具20也是如此。
在上述的第二示例性實(shí)施方式中,在形成釘狀翅片164的步驟和修整步驟中都執(zhí)行粗化。然而,可以在形成釘狀翅片164的步驟和修整步驟中的一者中執(zhí)行粗化。在這種情況下,粗化的第一步驟S12可以在修整步驟中執(zhí)行,而不在形成釘狀翅片164的步驟中執(zhí)行粗化。在這種情況下,單獨(dú)進(jìn)行粗化的第二步驟S16。替代性地,粗化的第一步驟S12可以在形成釘狀翅片164的步驟中執(zhí)行,而不在修整步驟中執(zhí)行粗化。進(jìn)一步替代性地,可以首先進(jìn)行粗化的第一步驟,并且粗化的第二步驟可以在形成釘狀翅片164的步驟中進(jìn)行或者在修整步驟中進(jìn)行。
在上述的第一示例性實(shí)施方式中,輸送構(gòu)件2輸送金屬材料50。然而,可以省卻輸送構(gòu)件2。即,不需要單獨(dú)地形成第一模具10和第二模具20,因此,不需要使金屬材料50移動(dòng)。在這種情況下,在第一模具10通過(guò)按壓金屬材料50而形成凹部52之后,第一模具10可以由第二模具20替換。然而,輸送構(gòu)件2的使用省去了對(duì)于用第二模具20替換第一模具10的需求。第二示例性實(shí)施方式也是如此。
在上述的示例性實(shí)施方式中,凸出部12的間距P1基本上與凸出部22的間距P2相同,但是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不局限于該結(jié)構(gòu)。然而,當(dāng)凸出部12的間距P1基本上與凸出部22的間距P2相同時(shí),均具有底切形狀54的凹部52能夠基本上以等間隔形成。這使得金屬材料50與樹脂之間的接合強(qiáng)度提高。
只要能夠適當(dāng)?shù)匦纬傻浊行螤?4,每個(gè)凸出部就不需要具有尖的稍端。即,術(shù)語(yǔ)“每個(gè)凸出部的稍端處的角度(頂錐角)”指的是每個(gè)凸出部的側(cè)面的延伸程度。更具體地,術(shù)語(yǔ)“每個(gè)凸出部的頂錐角”指的是每個(gè)凸出部的與金屬材料50接觸的側(cè)面在朝向金屬材料50的方向上的坡度(的兩倍)。即使在每個(gè)凸出部22的側(cè)面22b的坡度θ2比每個(gè)凸出部12的側(cè)面12b的坡度θ1更大并且每個(gè)凸出部22的稍端22a比每個(gè)凸出部12的稍端12a更尖(例如,當(dāng)僅稍端22a形成為針狀形狀時(shí))的情況下,也能夠描述成每個(gè)凸出部12的“頂錐角”比每個(gè)凸出部22的“頂錐角”小。
凸出部12的間距、凸出部22的間距、凸出部12和凸出部22中的每一者的長(zhǎng)度(即,每個(gè)凹部52的深度和底切形狀54的位置)以及凸出部12和凸出部22中的每一者的頂錐角能夠依據(jù)待接合的材料、所需的接合強(qiáng)度等而根據(jù)需要改變。即,在示例性實(shí)施方式中,僅僅需要改變上述參數(shù)以滿足各種材料所需要的接合強(qiáng)度。
例如,在需要高的接合強(qiáng)度的情況下,每個(gè)凹部52的深度可以增大,或者凸出部12的間距可以變窄。在如第二示例性實(shí)施方式那樣生產(chǎn)冷卻器150的情況下,凸出部12的間距增大以在相鄰凹部52之間的區(qū)域中形成平坦部,而不需要對(duì)該區(qū)域加工。這使得對(duì)粗化區(qū)域152中的冷卻水的密封性能提高。
圖20是示出在相鄰凹部52之間形成平坦部的狀態(tài)的圖。通過(guò)增大凸出部12的間距和凸出部22的間距,如圖20所示,在相鄰凹部52之間形成平坦部60。在這種情況下,當(dāng)用樹脂對(duì)冷卻器150進(jìn)行模制時(shí),樹脂部80與金屬材料50的表面50a上的平坦部60面接觸。因此,樹脂部80與平坦部60面接觸,從而防止冷卻水通過(guò)粗化區(qū)域152泄漏到外部。換言之,提高了對(duì)粗化區(qū)域152中的冷卻水的密封性能。
上述的第二示例性實(shí)施方式示出了根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的表面粗化方法應(yīng)用于生產(chǎn)冷卻器150的示例。根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的表面粗化方法不僅能夠應(yīng)用于生產(chǎn)冷卻器,而且能夠應(yīng)用于待與樹脂接合的任意產(chǎn)品的加工步驟。在這種情況下,第一模具10的非粗化部10c和第二模具20的非粗化部20c可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀而形成為任意形狀。
根據(jù)已經(jīng)描述的發(fā)明,明顯的是,本發(fā)明的實(shí)施方式可以以許多方式修改。這種修改不認(rèn)為背離本發(fā)明的主旨和范圍,并且對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的所有這種修改意在包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。