專利名稱：液冷套的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)摩擦攪拌接合將密封體固定于套本體的凹部的開口部而構(gòu)成的液冷套的制造方法。
背景技術(shù)：
作為接合金屬構(gòu)件彼此的方法，已知一種摩擦攪拌接合(FSW，F(xiàn)riction Stir Welding)。摩擦攪拌接合是指使旋轉(zhuǎn)工具旋轉(zhuǎn)并沿著金屬構(gòu)件彼此的對(duì)接部移動(dòng)，利用旋轉(zhuǎn)工具與金屬構(gòu)件之間的摩擦熱，使對(duì)接部的金屬塑性流動(dòng)，藉此將金屬構(gòu)件彼此固相接
I=I ο然而，近年來(lái)，隨著以個(gè)人計(jì)算機(jī)為代表的電子設(shè)備的性能的提高，其所裝設(shè)的 CPU(發(fā)熱體)的發(fā)熱量也增大，CPU的冷卻變得日益重要。以往，為了冷卻CPU—直使用空冷風(fēng)扇方式的散熱片(heat sink)，但為了解決風(fēng)扇噪音和使用空冷方式的冷卻極限等問(wèn)題，作為下一代的冷卻方式，液冷套受到關(guān)注。關(guān)于這種液冷套，專利文獻(xiàn)1中公開了通過(guò)摩擦攪拌接合使構(gòu)成構(gòu)件相互接合的技術(shù)。該液冷套例如包括具有收納金屬制肋片的肋片收納室的套本體；以及密封該肋片收納室的密封體，使旋轉(zhuǎn)工具沿著環(huán)繞肋片收納室的套本體的周壁與密封體的外周面之間的對(duì)接部旋轉(zhuǎn)一周，以通過(guò)摩擦攪拌接合來(lái)制造液冷套。密封體比套本體薄，并載置在由形成于套本體的臺(tái)階的底面所構(gòu)成的支承面上。接著，使旋轉(zhuǎn)工具的中心位于對(duì)接部上方并沿著對(duì)接部移動(dòng)，以接合套本體與密封體。然而，如前所述，將厚度較薄的密封體載置于套本體的支承面上，并對(duì)該對(duì)接部進(jìn)行摩擦攪拌接合時(shí)，由于從套本體的表面進(jìn)行摩擦攪拌，故存在因熱收縮及熱膨脹導(dǎo)致密封體朝反面翹曲的問(wèn)題。因此，為了解決前述問(wèn)題，專利文獻(xiàn)2公開了一種利用冷卻噴嘴對(duì)進(jìn)行摩擦攪拌接合的位置噴水，并利用輥軸來(lái)滾壓進(jìn)行摩擦攪拌接合后的接合部的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2006-3M647號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利特開2001-87871號(hào)公報(bào)發(fā)明的公開發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題但是，在專利文獻(xiàn)2的發(fā)明中，由于對(duì)進(jìn)行摩擦攪拌接合的位置噴水，因此摩擦攪拌裝置會(huì)浸泡于水中，有可能會(huì)對(duì)其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等造成不良影響。此外，對(duì)接合位置處噴水， 該水會(huì)因旋轉(zhuǎn)工具的旋轉(zhuǎn)而朝周圍飛濺，存在水的管理變得繁雜的問(wèn)題。根據(jù)前述觀點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種能容易地抑制密封體變形的液冷套的制造方法。解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案作為用于解決前述技術(shù)問(wèn)題的手段，本發(fā)明是一種液冷套的制造方法，通過(guò)摩擦攪拌接合將密封體固定在套本體上，其中，所述套本體供將發(fā)熱體所產(chǎn)生的熱量輸送至外部的熱輸送流體流動(dòng)并具用凹部，所述密封體用于密封所述凹部的開口部，該制造方法的特征是，在形成于所述套本體的所述凹部的開口周緣部且由自所述套本體的表面起下沉的臺(tái)階底面構(gòu)成的支承面上，載置所述密封體，并使所述套本體的臺(tái)階側(cè)面與所述密封體的外周面對(duì)接，使具有長(zhǎng)度尺寸比所述密封體的厚度尺寸大的攪拌銷的旋轉(zhuǎn)工具，沿著所述套本體的所述臺(tái)階側(cè)面與所述密封體的外周面的對(duì)接部移動(dòng)一周而形成塑性化區(qū)域，以將所述密封體接合到所述套本體上。根據(jù)前述方法，旋轉(zhuǎn)工具的攪拌銷從支承面插入至套本體內(nèi)，故塑性化區(qū)域深入至套本體內(nèi)部的深處部分。藉此，能將塑性化區(qū)域的熱收縮所產(chǎn)生應(yīng)力分散至套本體，故能抑制密封體的變形。此外，本發(fā)明的特征是，所述支承面的寬度尺寸比所述旋轉(zhuǎn)工具的肩部的半徑尺寸大。根據(jù)前述方法，當(dāng)使旋轉(zhuǎn)工具在對(duì)接部的正上方移動(dòng)時(shí)，可在支承面內(nèi)形成塑性化區(qū)域，能利用支承面可靠地支承旋轉(zhuǎn)工具的按壓力。此外，本發(fā)明的特征是，在所述凹部的內(nèi)部形成有具有與所述支承面齊平的表面的脊部，使所述旋轉(zhuǎn)工具在所述密封體的表面沿著所述脊部移動(dòng)而形成塑性化區(qū)域，以將所述密封體接合至所述脊部。根據(jù)前述方法，即使在凹部為大面積的情況下，也可在凹部的內(nèi)側(cè)部分，通過(guò)表面與支承面齊平的脊部來(lái)接合套本體與密封體，故可抑制密封體的變形。此外，本發(fā)明的特征是，所述脊部的寬度尺寸比所述旋轉(zhuǎn)工具的肩部的直徑尺寸大。根據(jù)前述方法，當(dāng)使旋轉(zhuǎn)工具在脊部的正上方移動(dòng)時(shí)，可在脊部?jī)?nèi)形成塑性化區(qū)域，故能利用脊部可靠地支承旋轉(zhuǎn)工具的按壓力。此外，本發(fā)明的特征是，在所述套本體的進(jìn)行摩擦攪拌接合的面的相反側(cè)的面上， 安裝供冷卻介質(zhì)在內(nèi)部流動(dòng)的冷卻板，一邊冷卻所述套本體一邊使所述旋轉(zhuǎn)工具移動(dòng)來(lái)進(jìn)行摩擦攪拌接合。根據(jù)前述方法，可通過(guò)冷卻板吸收摩擦攪拌接合所產(chǎn)生的熱量，故可減少塑性化區(qū)域的熱收縮，并能抑制密封體的變形。此外，本發(fā)明的特征是，所述冷卻板的供所述冷卻介質(zhì)流動(dòng)的冷卻流路形成為至少具有沿著所述旋轉(zhuǎn)工具的移動(dòng)軌跡的平面形狀。根據(jù)前述方法，能在距發(fā)熱位置較近的位置有效地吸收摩擦攪拌接合所產(chǎn)生的熱量，故可提高抑制密封體變形的效果。此外，本發(fā)明的特征是，所述冷卻板的供所述冷卻介質(zhì)流動(dòng)的冷卻流路由埋設(shè)于所述冷卻板的冷卻管構(gòu)成。根據(jù)前述方法，可容易地形成使冷卻介質(zhì)流動(dòng)順暢且不會(huì)泄漏的冷卻流路。此外，本發(fā)明的特征是，使冷卻介質(zhì)在所述開口部被所述密封體密封的所述凹部的內(nèi)部流動(dòng)，一邊冷卻所述套本體及所述密封體，一邊使所述旋轉(zhuǎn)工具移動(dòng)來(lái)進(jìn)行摩擦攪拌接合。根據(jù)前述方法，無(wú)需設(shè)置冷卻板，利用冷卻介質(zhì)就能吸收摩擦攪拌接合的熱量，故能減少塑性化區(qū)域的熱收縮，能在抑制密封體變形的同時(shí)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化加工工序。
此外，本發(fā)明的特征是，在使所述旋轉(zhuǎn)工具相對(duì)于所述開口部順時(shí)針移動(dòng)時(shí)，使所述旋轉(zhuǎn)工具順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在使所述旋轉(zhuǎn)工具相對(duì)于所述開口部逆時(shí)針移動(dòng)時(shí)，使所述旋轉(zhuǎn)工具逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。根據(jù)前述方法，即使萬(wàn)一產(chǎn)生空洞缺陷，也產(chǎn)生于較對(duì)接部朝外側(cè)位置遠(yuǎn)離的部分，即遠(yuǎn)離熱輸送流體的流路的位置。因此，不會(huì)使熱輸送流體從流路泄漏至外部，故不會(huì)對(duì)接合部的密閉性能造成不良影響。此外，本發(fā)明的特征是，在使所述旋轉(zhuǎn)工具沿所述對(duì)接部移動(dòng)一周后，將所述旋轉(zhuǎn)工具偏移至第一周所形成的所述塑性化區(qū)域的外周側(cè)，并使所述旋轉(zhuǎn)工具沿所述對(duì)接部再移動(dòng)一周，以對(duì)所述塑性化區(qū)域的外周側(cè)進(jìn)行再次攪拌。根據(jù)前述方法，即使在第一周產(chǎn)生了空洞缺陷也能通過(guò)第二圈的移動(dòng)來(lái)進(jìn)行攪拌以減少空洞缺陷，且即使萬(wàn)一在第二圈產(chǎn)生了空洞缺陷，由于該產(chǎn)生位置遠(yuǎn)離套本體的開口周緣部與密封體的周緣部的對(duì)接部，故不會(huì)使熱輸送流體泄漏至外部，能大幅度提高接合部的密閉性能。此外，本發(fā)明的特征是，在實(shí)施利用所述旋轉(zhuǎn)工具形成所述塑性化區(qū)域的工序之前，使用比所述旋轉(zhuǎn)工具還小型的預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具，對(duì)所述對(duì)接部的局部進(jìn)行預(yù)先接根據(jù)前述方法，通過(guò)使套本體與密封體預(yù)先接合，在進(jìn)行摩擦攪拌接合(以下稱作“正式接合”)時(shí)，密封體不會(huì)移動(dòng)，能使接合更容易，同時(shí)能提高密封體的定位精度。此外，用于預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具比正式接合用旋轉(zhuǎn)工具小，故僅使正式接合用旋轉(zhuǎn)工具在預(yù)先接合部分上方移動(dòng)以進(jìn)行摩擦攪拌，便可通過(guò)正式接合進(jìn)行修飾。此外，本發(fā)明的特征是，所述對(duì)接部呈矩形框狀，在利用所述預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具對(duì)所述對(duì)接部進(jìn)行預(yù)先接合的工序中，先對(duì)所述對(duì)接部的一方對(duì)角彼此進(jìn)行預(yù)先接合后， 再對(duì)另一方對(duì)角彼此進(jìn)行預(yù)先接合。此外，本發(fā)明的特征是，所述對(duì)接部呈矩形框狀，在利用所述預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具對(duì)所述對(duì)接部進(jìn)行預(yù)先接合的工序中，先對(duì)所述對(duì)接部的一方對(duì)邊的中間部彼此進(jìn)行預(yù)先接合后，再對(duì)另一方對(duì)邊的中間部彼此進(jìn)行預(yù)先接合。根據(jù)前述方法，可平衡地對(duì)密封體進(jìn)行預(yù)先接合，故可提高密封體相對(duì)于套本體的定位精度。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能發(fā)揮出容易地抑制密封體變形的優(yōu)異效果。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的液冷套的分解立體圖。圖2是從斜下方表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的液冷套的密封體的立體圖。圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施方式的液冷套的制造方法的圖，圖3(a)是表示第一圈的摩擦攪拌接合工序的剖視圖，圖3(b)是表示第二圈的摩擦攪拌接合工序的剖視圖。圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施方式的液冷套的制造方法的圖，其是表示脊部處的摩擦攪拌接合工序的剖視圖。圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施方式的液冷套的制造方法的摩擦攪拌工序的圖，圖5(a)是表示預(yù)先接合工序的俯視圖，圖5(b)是表示正式接合工序的俯視圖。圖6(a)、圖6(b)是用于說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施方式的液冷套的制造方法的摩擦攪拌工序的圖，是接著圖5表示摩擦攪拌工序(正式接合工序)的俯視圖。圖7(a)、圖7(b)是用于說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施方式的液冷套的制造方法的摩擦攪拌工序的圖，是接著圖6表示摩擦攪拌工序的俯視8是表示在本發(fā)明第二實(shí)施方式的液冷套的制造方法中使用的冷卻板的圖，圖 8(a)表示使用狀態(tài)，圖8(b)是表示分解立體圖的立體圖。圖9是用于說(shuō)明本發(fā)明第三實(shí)施方式的液冷套的制造方法的摩擦攪拌工序的圖， 圖9(a)是表示預(yù)先接合工序的俯視圖，圖9(b)是表示正式接合工序的俯視圖。(符號(hào)說(shuō)明)1液冷套10套本體11 凹部12 開口部12a開口周緣部15a支承面(臺(tái)階底面)15b臺(tái)階側(cè)面17 脊部17a (脊部)表面30密封體30b外周面40對(duì)接部
41塑性化區(qū)域
43(第二)塑性化區(qū)域
50旋轉(zhuǎn)工具
51肩部
52攪拌銷
60預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具
Hl(套本體的上表面與支承面的高度差)尺寸
Ll攪拌銷的長(zhǎng)度尺寸
Rl肩部的直徑尺寸
R2肩部的半徑尺寸
Tl(密封體)厚度尺寸
Wl(支承面)寬度尺寸
W2(脊部)寬度尺寸
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施方式以下，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。
首先，說(shuō)明通過(guò)本發(fā)明的液冷套的制造方法所形成的液冷套。液冷套是裝設(shè)于例如個(gè)人計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)的構(gòu)成零件，是用來(lái)冷卻CPU(發(fā)熱體)等的零件。液冷系統(tǒng)主要具有可將CPU安裝于規(guī)定位置的液冷套；將冷卻水(熱輸送流體)所輸送的熱量排出至外部的散熱器(radiator、散熱裝置)；使冷卻水循環(huán)的微波泵(熱輸送流體供給裝置)；吸收因溫度變化造成的冷卻水的膨脹/收縮的備用槽；用于連接上述設(shè)備的軟管； 以及用于輸送熱量的冷卻水。冷卻水是用于將發(fā)熱體即CPU(未圖示)所產(chǎn)生的熱量輸送至外部的熱輸送流體。作為冷卻水可使用例如乙二醇類的防凍液。然后，當(dāng)微波泵運(yùn)作時(shí)， 能使冷卻水在上述設(shè)備中循環(huán)。如圖1所示，液冷套1是在供冷卻水(未圖示)流動(dòng)且局部具有開口的凹部11的套本體10上，通過(guò)摩擦攪拌接合(參照?qǐng)D5至圖7)來(lái)將用于密封該凹部11的開口部12 的密封體30加以固定而構(gòu)成的。液冷套1在其下方側(cè)的中央隔著散熱片(未圖示)安裝有CPU(未圖示)，并能在接收CPU所產(chǎn)生的熱量的同時(shí)，與在其內(nèi)部流動(dòng)的冷卻水進(jìn)行熱交換。藉此，液冷套1能將接收自CPU的熱量傳遞給冷卻水，其結(jié)果是能有效地冷卻CPU。另外，散熱片是用于將CPU 的熱量有效地傳遞給套本體10的薄片，例如，是由銅等具有高熱傳遞性的金屬所形成的。套本體10是在其一側(cè)(本實(shí)施方式中圖1的上側(cè))形成有開口的淺底箱體，本實(shí)施方式中俯視呈長(zhǎng)方形。套本體10在其內(nèi)側(cè)形成有上部開口的凹部11，并具有凹部11的底壁13與周壁14。這種套本體10通過(guò)例如壓鑄、鑄造、鍛造等制成。套本體10是由鋁或鋁合金形成的。藉此，可實(shí)現(xiàn)液冷套1的輕量化，使其更容易使用。套本體10的凹部11的開口部12形成四角被倒角成圓弧狀的大致長(zhǎng)方形。在套本體10的凹部11的開口周緣部1 形成有由朝凹部11底面?zhèn)认鲁恋呐_(tái)階底面構(gòu)成的支承面15a。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)在凹部11內(nèi)形成有脊部17，且該脊部17也是凹部11 的一部分，凹部11的開口部12呈大致長(zhǎng)方形的情形進(jìn)行說(shuō)明。此外，凹部11的開口周緣部1 是包含脊部17的凹部11的周緣部。如圖3(a)所示，套本體10的上表面與支承面1 之間的高度差尺寸Hl與密封體 30的厚度尺寸Tl相同。支承面1 是支承密封體30的面，密封體30的周緣部30a載置于支承面1 上。此外，支承面15a的寬度(載置密封體30的周緣部30a的部分的寬度)尺寸Wl設(shè)定成比摩擦攪拌接合用的旋轉(zhuǎn)工具50的肩部51的半徑尺寸R2大。如圖1所示，凹部11四周的周壁14由位于套本體10的長(zhǎng)邊方向(圖1中X軸方向)兩端的一對(duì)壁部14a、14b以及位于短邊方向(圖1中Y軸方向)兩端的一對(duì)壁部14c、 14d所構(gòu)成。一對(duì)壁部14a、14b均沿著Y軸方向延伸，且在X軸方向上相隔規(guī)定距離相互平行地形成。一對(duì)壁部14c、14d均沿X軸方向延伸，且在Y軸方向上相隔規(guī)定距離相互平行地形成。在凹部11的內(nèi)部形成有脊部17。脊部17構(gòu)成為從凹部11的底壁13立起的壁體。 脊部17距底壁13的高度設(shè)定為與支承面1 距底壁13的高度相同。S卩，脊部17的上端面(脊部17的表面)17a與形成于凹部11的開口周緣部12a的支承面15a齊平。脊部17 從一對(duì)壁部14a、14b中的一側(cè)壁部14a的內(nèi)壁面(凹部11側(cè)的內(nèi)周側(cè)面)的Y軸方向長(zhǎng)度的中央部朝另一側(cè)壁部14b沿X軸方向延伸。脊部17的延伸方向(X軸方向)前端與壁部14b的內(nèi)壁面(凹部11側(cè)的內(nèi)周側(cè)面)相隔規(guī)定距離，在脊部17的前端與壁部14b的內(nèi)壁面之間形成有供冷卻液流動(dòng)的空間。即，通過(guò)在凹部11的內(nèi)部形成脊部17，從而形成俯視呈U字狀的槽(實(shí)際上凹陷部分)，使冷卻液沿該U字流動(dòng)。在位于俯視呈U字狀的流路兩端的壁部Ha分別形成有用于使冷卻水流入凹部11的通孔16。在本實(shí)施方式中，通孔 16、16沿X軸方向延伸，并具有圓形截面，且形成于凹部11的深度方向中間部。另外，通孔 16的形狀、個(gè)數(shù)及形成位置并非限定于上述結(jié)構(gòu)，可根據(jù)冷卻水的種類、流量進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏Ｈ鐖D1及圖2所示，密封體30包括具有與套本體10的臺(tái)階側(cè)面15b (參照?qǐng)D1) 相同形狀(在本實(shí)施方式中是四角被倒角成圓弧狀的大致長(zhǎng)方形)的外周形狀的板狀的蓋板部31 ；以及設(shè)置于該蓋板部31的下表面的多個(gè)肋片32、32...。肋片32是為增加密封體30的表面積而設(shè)的。多個(gè)肋片32、32...相互平行且與蓋板部31正交設(shè)置，并與蓋板部31形成一體。藉此，在蓋板部31與肋片32、32...之間形成良好的熱傳遞。如圖1所示，肋片32、32...配置成朝與形成有通孔16、16的周壁14的壁部Ha正交的方向(圖1中是X軸方向)延伸。將蓋板部31安裝至套本體10時(shí)，由于脊部17位于蓋板部31的Y軸方向中央部，故該處無(wú)法設(shè)置肋片。肋片32具有與凹部11 的深度尺寸相等的高度(深度)尺寸(圖1中Z軸方向長(zhǎng)度)，其前端部與凹部11的底面 (底壁13的表面)抵接。藉此，在將密封體30安裝于套本體10的狀態(tài)下，由密封體30的蓋板部31、相鄰的肋片32和32、凹部11的底面形成筒狀空間，該空間作為供冷卻水流動(dòng)的流路33 (參照?qǐng)D5(a))起作用。此外，肋片32、32...具有較脊部17的延伸長(zhǎng)度尺寸還短的長(zhǎng)度尺寸(圖1中X 軸方向長(zhǎng)度)，其一端(壁部Ha側(cè))與壁部14a的內(nèi)壁面分別相隔規(guī)定間隔。該肋片32、 32...的一端部與壁部1 之間的空間是構(gòu)成了流路集管部34 (參照?qǐng)D5(a))，該流路集管部34連接利用肋片32所劃分形成的流路33與通孔16。此外，肋片32、32...的另一端 (壁部14b側(cè))位于相當(dāng)于脊部17前端的部分，肋片32、32...室溫另一端部、脊部17的前端部、壁部14b之間的空間構(gòu)成了連通流路35 (參照?qǐng)D5 (a))，該連通流路35連接位于脊部 17兩側(cè)的流路33、33。密封體30也與套本體10相同，是由鋁或鋁合金所形成的。藉此，可實(shí)現(xiàn)液冷套1 的輕量化，使其更容易拿取。密封體30是通過(guò)對(duì)由鋁或鋁合金所形成的塊材進(jìn)行切削加工以形成蓋板部31與肋片32所制成的。另外，其制作方法并非限定于前述方法，例如，可通過(guò)壓鑄、鑄造、鍛造等制成，也可通過(guò)擠壓成形或槽加工來(lái)形成具有由蓋板部31與多個(gè)肋片32、32...所組成的斷面形狀的構(gòu)件，再將該肋片32的兩端部切除而制成。接著，參照?qǐng)D3至圖7來(lái)說(shuō)明通過(guò)摩擦攪拌接合來(lái)將密封體30固定于套本體10 的方法。首先，如圖5(a)所示，以肋片32朝下的方式將密封體30插入至套本體10的凹部 11中，并將密封體30的周緣部30a載置于支承面1 上。如此一來(lái)，套本體10的臺(tái)階側(cè)面 15b與密封體30的外周面30b對(duì)接而構(gòu)成對(duì)接部40。然而，在本實(shí)施方式中，在利用圖3所示的旋轉(zhuǎn)工具50進(jìn)行正式接合(形成塑性化區(qū)域41)工序之前，使用較旋轉(zhuǎn)工具50還小型的預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具60(圖5(a)僅圖示了其俯視形狀)對(duì)套本體10與密封體30的對(duì)接部40的局部進(jìn)行預(yù)先接合。預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具60具有較旋轉(zhuǎn)工具50還小徑的肩部和攪拌銷(未圖示)，由預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具60形成的塑性化區(qū)域45的寬度比后續(xù)工序中通過(guò)旋轉(zhuǎn)工具50形成的塑性化區(qū)域41(參照?qǐng)D5(b))的寬度小。此外，塑性化區(qū)域45形成于不超出后續(xù)工序中塑性化區(qū)域41所形成位置的位置(在本實(shí)施方式中，塑性化區(qū)域45的寬度方向中心位于對(duì)接部40處)。藉此，可通過(guò)塑性化區(qū)域41來(lái)完全地覆蓋預(yù)先接合的塑性化區(qū)域45，故殘留于塑性化區(qū)域45的預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具60的拔出痕跡及塑性化區(qū)域45的痕跡均不會(huì)殘留。在本實(shí)施方式中，對(duì)接部40形成四角被倒角成圓弧狀的大致長(zhǎng)方形(矩形框狀)。 在通過(guò)預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具60進(jìn)行對(duì)接部40的預(yù)先接合的工序中，先將對(duì)接部40的業(yè)已倒角的一側(cè)的對(duì)角Ma、44b彼此預(yù)先接合后，再對(duì)業(yè)已倒角的另一側(cè)的對(duì)角Mc、44d彼此進(jìn)行預(yù)先接合。依前述順序進(jìn)行預(yù)先接合，藉此可將密封體30平衡地預(yù)先接合至套本體 10，可提高密封體30相對(duì)于套本體10的定位精度，同時(shí)也可抑制密封體30的變形。另外， 對(duì)各對(duì)角Ma、44b、Mc、44d進(jìn)行預(yù)先接合后，將預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具60拔出時(shí)，會(huì)留下拔出痕跡61 (參照?qǐng)D5 (b))，在本實(shí)施方式中保持殘留而無(wú)需處理。接著，通過(guò)旋轉(zhuǎn)工具50來(lái)進(jìn)行正式接合。在本工序中，首先，如圖5(b)所示，在插入位置53處一邊使摩擦攪拌接合用的旋轉(zhuǎn)工具50旋轉(zhuǎn)一邊將其插入，然后使其移動(dòng)到對(duì)接部40上方，并使其沿著對(duì)接部40移動(dòng)。此時(shí)，較為理想的是，使從四個(gè)方向圍繞套本體 10的夾具(未圖示)與套本體10的周壁14的外周面預(yù)先抵接。藉此，即使周壁14的厚度較薄，旋轉(zhuǎn)工具50的肩部51(參照?qǐng)D3(a))的外周面與周壁14的外周面之間的距離(間隙)為例如2. Omm以下，也不易因旋轉(zhuǎn)工具50的按壓力而使周壁14朝外側(cè)變形。另外，在周壁14的厚度較厚時(shí)，也可不設(shè)置前述夾具。旋轉(zhuǎn)工具50由較套本體10、密封體30還硬的金屬材料構(gòu)成，如圖3(a)所示，具有圓柱狀的肩部51以及突出設(shè)置于該肩部51下端面的攪拌銷(探針)52。旋轉(zhuǎn)工具50的尺寸、形狀是根據(jù)套本體10及密封體30的材質(zhì)、厚度等而設(shè)定的。在本實(shí)施方式中，攪拌銷 52呈下方直徑縮小的圓錐臺(tái)狀，且其突出長(zhǎng)度尺寸Ll在密封體30的蓋板部31的厚度尺寸 Tl以上。接著，在摩擦攪拌接合時(shí)，旋轉(zhuǎn)工具50的肩部51的前端從套本體10及密封體30 的表面插入至規(guī)定深度，且攪拌銷52的前端穿入支承面15a。此外，肩部51的半徑尺寸R2 比支承面15a的寬度尺寸Hl小。旋轉(zhuǎn)工具50的旋轉(zhuǎn)速度為500 15000 (rpm)，進(jìn)刀速度為0. 05 2 (m/分鐘)，按壓對(duì)接部40的按壓力為1 20 (kN)左右，可根據(jù)套本體10及密封體30的材質(zhì)、板厚以及形狀來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇。以下具體說(shuō)明旋轉(zhuǎn)工具50的移動(dòng)。首先，使旋轉(zhuǎn)工具50 —邊旋轉(zhuǎn)一邊插入至插入位置53。如圖5(b)所示，旋轉(zhuǎn)工具50的插入位置53位于從對(duì)接部40偏向外側(cè)的周壁 14的上表面。另外，也可在旋轉(zhuǎn)工具50的插入位置53處，預(yù)先形成導(dǎo)孔(未圖示)。藉此可縮短旋轉(zhuǎn)工具50的插入時(shí)間(按壓時(shí)間)。然后，使旋轉(zhuǎn)工具50從插入位置53朝對(duì)接部40的正上方位置(旋轉(zhuǎn)工具50的軸心位于對(duì)接部40上方的位置)一邊旋轉(zhuǎn)一邊移動(dòng)。待旋轉(zhuǎn)工具50移動(dòng)至對(duì)接部40的正上方位置后，改變其移動(dòng)方向以使得旋轉(zhuǎn)工具50的中心(軸心)沿著對(duì)接部40移動(dòng)，并使旋轉(zhuǎn)工具50移動(dòng)。此時(shí)，旋轉(zhuǎn)并移動(dòng)旋轉(zhuǎn)工具50，以使密封體30位于流動(dòng)側(cè)50a，該流動(dòng)側(cè)50a是旋轉(zhuǎn)工具50朝向該旋轉(zhuǎn)工具50的移動(dòng)方向(參照?qǐng)D5及圖6中的箭頭Yl)的相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)而形成的。具體而言，使對(duì)接部40處的旋轉(zhuǎn)工具50的旋轉(zhuǎn)方向(自轉(zhuǎn)方向)與其移動(dòng)方向(公轉(zhuǎn)方向)成為相同方向。即，在本實(shí)施方式中，如圖5(b)所示，由于使旋轉(zhuǎn)工具50相對(duì)于凹部11的開口部12 (參照?qǐng)D5 (a))順時(shí)針旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，故使旋轉(zhuǎn)工具50順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(參照?qǐng)D5及圖6中的箭頭Y2)。另外，當(dāng)使旋轉(zhuǎn)工具50相對(duì)于凹部11的開口部 12逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)移動(dòng)時(shí)，使旋轉(zhuǎn)工具50逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。通過(guò)前述方法，旋轉(zhuǎn)工具50的外周相對(duì)于密封體30的相對(duì)速度是從旋轉(zhuǎn)工具50 外周的切線速度大小中減去其移動(dòng)速度大小(密封體30為流動(dòng)側(cè)50a)而得到的值，相較于旋轉(zhuǎn)工具50朝與旋轉(zhuǎn)工具50的移動(dòng)方向相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)而形成的剪切側(cè)50b，該速度為低速。藉此，在密封體30側(cè)不易形成空洞缺陷。此外，由于剪切側(cè)50b位于靠近對(duì)接部40外側(cè)的套本體10的厚壁部，故不會(huì)發(fā)生接合材料不足的問(wèn)題。此外，此時(shí)，如圖3(a)所示，旋轉(zhuǎn)工具50的攪拌銷52的長(zhǎng)度尺寸Ll較密封體30 的厚度尺寸Tl還長(zhǎng)，因此攪拌銷52的前端部穿入支承面15a，并進(jìn)入套本體10的內(nèi)部深處。藉此，旋轉(zhuǎn)工具50所形成的塑性化區(qū)域41的前端部(下端部)深入至套本體10的內(nèi)部深處。此處，所謂“塑性化區(qū)域”包括通過(guò)旋轉(zhuǎn)工具50的摩擦熱而被加熱以塑性化的狀態(tài)、旋轉(zhuǎn)工具50通過(guò)后回到常溫的狀態(tài)這兩個(gè)狀態(tài)。然后，繼續(xù)前述工序，持續(xù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)工具50的旋轉(zhuǎn)及移動(dòng)，如圖6 (a)所示，使旋轉(zhuǎn)工具50沿著對(duì)接部40繞開口部12旋轉(zhuǎn)一周而形成塑性化區(qū)域41。待旋轉(zhuǎn)工具50旋轉(zhuǎn)一周后，使旋轉(zhuǎn)工具50沿著包含第一周的起始端5 的起始端部(自起始端5 朝旋轉(zhuǎn)工具50的移動(dòng)方向前進(jìn)規(guī)定長(zhǎng)度后的位置(等同于終止端Mb的位置)為止的部分)移動(dòng)規(guī)定長(zhǎng)度。藉此，旋轉(zhuǎn)工具50的周向移動(dòng)的起始端5 與終止端54b重疊，塑性化區(qū)域41 的一部分重疊。然后，如圖6 (b)所示，待旋轉(zhuǎn)工具50完成第一周的移動(dòng)后，接著使旋轉(zhuǎn)工具50再旋轉(zhuǎn)一周以形成塑性化區(qū)域43 (以下稱作“第二塑性化區(qū)域”)。第二圈時(shí)，使旋轉(zhuǎn)工具50 從第一周的終止端54b朝第一周的移動(dòng)所形成的塑性化區(qū)域41的外周側(cè)偏移。此時(shí)，旋轉(zhuǎn)工具50的偏移是隨著朝向移動(dòng)方向往外側(cè)移動(dòng)而傾斜移動(dòng)的，且旋轉(zhuǎn)工具50的第二圈的移動(dòng)軌跡(塑性化區(qū)域43)的內(nèi)側(cè)端位于第一周移動(dòng)軌跡(塑性化區(qū)域41)的中心線(對(duì)接部40)上，抑或位于較該中心線稍微靠外側(cè)的位置。然后，如圖6(b) 所示，旋轉(zhuǎn)工具50與第一周移動(dòng)軌跡(塑性化區(qū)域41)保持一定的位置關(guān)系而平行移動(dòng)。 因此，通過(guò)旋轉(zhuǎn)工具50的第二圈的移動(dòng)，第一周的移動(dòng)軌跡的外周側(cè)部分被再次攪拌(參照?qǐng)D6及圖7)。藉此，即使萬(wàn)一在旋轉(zhuǎn)工具50的剪切側(cè)50b即塑性化區(qū)域41的外周側(cè)部分產(chǎn)生空洞缺陷，也可通過(guò)再攪拌來(lái)消除空洞缺陷。此外，第二圈移動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)工具50的剪切側(cè)50b位于靠對(duì)接部40外側(cè)的套本體10 的厚壁部，故不會(huì)發(fā)生材料不足的問(wèn)題。再者，即使萬(wàn)一產(chǎn)生了空洞缺陷，也位于距對(duì)接部 40較遠(yuǎn)的位置故不存在問(wèn)題。此處，旋轉(zhuǎn)工具50的第二圈的移動(dòng)與第一周的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)速度、移動(dòng)方向、移動(dòng)速度及按壓量均相同(參照?qǐng)D6及圖7中的箭頭TO、Y4)。另外，第二圈的旋轉(zhuǎn)工具50的旋轉(zhuǎn)速度、移動(dòng)速度、按壓量等也可根據(jù)套本體10和密封體30的形狀、材質(zhì)適當(dāng)?shù)刈髯兓?。此外，此時(shí)，如圖3 (b)所示，旋轉(zhuǎn)工具50的攪拌銷52的長(zhǎng)度尺寸Ll (參照?qǐng)D3 (a)) 較密封體30的厚度尺寸Tl (參照?qǐng)D3(a))還長(zhǎng)，故攪拌銷52的前端部進(jìn)入套本體10的內(nèi)部深處。藉此，通過(guò)旋轉(zhuǎn)工具50的第二圈移動(dòng)所形成的第二塑性化區(qū)域43的前端部(下端部)深入至套本體10的內(nèi)部深處。接著，如圖6 (a)所示，待旋轉(zhuǎn)工具50的周向移動(dòng)完成后，使旋轉(zhuǎn)工具50移動(dòng)至遠(yuǎn)離塑性化區(qū)域43外側(cè)的周壁14的上表面，并在該位置(拔出位置55)，將旋轉(zhuǎn)工具50拔出。 如此一來(lái)，旋轉(zhuǎn)工具50的拔出位置55位于從對(duì)接部40偏向外側(cè)的位置，故攪拌銷52 (參照?qǐng)D4(a))的拔出痕跡(未圖示)不會(huì)形成于對(duì)接部40處。藉此，可進(jìn)一步提高套本體10 與密封體30之間的接合性。另外，也可對(duì)周壁14上表面的拔出痕跡進(jìn)行填埋焊接金屬等加工而加以修補(bǔ)。然后，使用相同的旋轉(zhuǎn)工具50對(duì)脊部17和密封體30進(jìn)行摩擦攪拌接合。如圖 7 (b)所示，在該工序中，在脊部17前端部的插入位置56處，使旋轉(zhuǎn)工具50 —邊旋轉(zhuǎn)一邊插入。另外，也可預(yù)先在旋轉(zhuǎn)工具50的插入位置56處形成導(dǎo)孔(未圖示)。如此一來(lái)，便可縮短旋轉(zhuǎn)工具50的插入時(shí)間(按壓時(shí)間)。接著，使旋轉(zhuǎn)工具50從插入位置56朝向?qū)硬?0外側(cè)并沿著脊部17 —邊旋轉(zhuǎn)一邊移動(dòng)以形成塑性化區(qū)域49。待旋轉(zhuǎn)工具50推進(jìn)移動(dòng)，進(jìn)行摩擦攪拌至塑性化區(qū)域41 的內(nèi)周側(cè)端后，便使旋轉(zhuǎn)工具50直接突入塑性化區(qū)域41，并接著從塑性化區(qū)域41朝第二塑性化區(qū)域43移動(dòng)。然后，使旋轉(zhuǎn)工具50從第二塑性化區(qū)域43的外周側(cè)端朝偏離于外側(cè)的周壁14的上表面移動(dòng)，并在該位置(拔出位置57)處將旋轉(zhuǎn)工具50拔出。如此一來(lái)，旋轉(zhuǎn)工具50的拔出位置57位于從對(duì)接部40偏向外側(cè)的位置，故攪拌銷52 (參照?qǐng)D4 (a))的拔出痕跡(未圖示)不會(huì)形成于對(duì)接部40處。藉此，能提高套本體10與密封體30之間的接合性。另外，也可對(duì)周壁14上表面的拔出痕跡進(jìn)行填埋焊接金屬等加工而加以修補(bǔ)。如前述，旋轉(zhuǎn)工具50從插入位置56沿著脊部17直線狀(參照?qǐng)D7(b)中箭頭TO) 地移動(dòng)至拔出位置57。此時(shí)，其旋轉(zhuǎn)方向(自轉(zhuǎn)方向)、旋轉(zhuǎn)速度、移動(dòng)方向(公轉(zhuǎn)方向)、 移動(dòng)方向及按壓量皆為一定值。另外，其旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)皆可。此時(shí)，如圖4所示，旋轉(zhuǎn)工具50的攪拌銷52的長(zhǎng)度尺寸Ll較密封體30的厚度尺寸Tl還長(zhǎng)，故攪拌銷52的前端部穿入脊部17的表面17a，并深入至套本體10內(nèi)部(脊部 17內(nèi)部)深處。藉此，通過(guò)旋轉(zhuǎn)工具50所形成的塑性化區(qū)域49的前端部(下端部)深入至套本體10的內(nèi)部深處。如前述說(shuō)明所述，在凹部11的開口部12周圍，使旋轉(zhuǎn)工具50沿著對(duì)接部40旋轉(zhuǎn)兩圈以進(jìn)行摩擦攪拌接合而形成塑性化區(qū)域41及第二塑性化區(qū)域43，然后，沿著脊部17 移動(dòng)旋轉(zhuǎn)工具50以進(jìn)行摩擦攪拌接合而形成塑性化區(qū)域49，將密封體30固定至套本體10 后，將摩擦攪拌所產(chǎn)生的毛邊除去，便形成了液冷套1。根據(jù)本實(shí)施方式的液冷套1的制造方法及摩擦攪拌接合方法，使用具有攪拌銷52 的旋轉(zhuǎn)工具50進(jìn)行摩擦攪拌接合，故塑性化區(qū)域41、43、46的前端部深入至套本體10的內(nèi)部深處，所述攪拌銷52具有比密封體30的厚度尺寸Tl大的長(zhǎng)度尺寸Li。藉此，能將因塑性化區(qū)域41、43、46的熱收縮所產(chǎn)生的應(yīng)力分散至套本體10。由于套本體10的厚度較厚故其受應(yīng)力的變形也較少，此外，可減少作用于密封體30的應(yīng)力，故可抑制密封體30的變形。此外，由于支承面15a的寬度尺寸Wl比旋轉(zhuǎn)工具50的肩部51的半徑尺寸R2大， 故在旋轉(zhuǎn)工具50的第一周移動(dòng)中，使旋轉(zhuǎn)工具50在對(duì)接部40的正上方移動(dòng)時(shí)，可在支承面15a內(nèi)形成塑性化區(qū)域41。藉此，塑性化區(qū)域41不會(huì)露出到凹部11的內(nèi)側(cè)面，支承面 1 不會(huì)朝凹部11的底壁13側(cè)下降，能以支承面1 來(lái)可靠地支承旋轉(zhuǎn)工具50的按壓力。藉此，密封體30被支承面1 支承，密封體30不會(huì)因朝向下方的旋轉(zhuǎn)工具50的按壓力影響而產(chǎn)生變形。此外，在凹部11的內(nèi)部形成有脊部17，該脊部17具有與支承面1 齊平的表面 17a，沿著該脊部17形成塑性化區(qū)域49來(lái)將密封體30接合至脊部17，藉此即使在凹部11 為大面積的情況下，也可將密封體30平面狀地支承于支承面1 和脊部17的表面17a上。 藉此，能保持密封體30的平面性并可抑制密封體30的變形。再者，萬(wàn)一在套本體10的開口部12周圍進(jìn)行摩擦攪拌接合中使密封體30產(chǎn)生變形，也可在后續(xù)工序中，通過(guò)接合密封體30與脊部17來(lái)消除密封體30的變形。此時(shí)，由于脊部17的寬度尺寸W2比旋轉(zhuǎn)工具50的肩部51的直徑尺寸Rl大，因此當(dāng)旋轉(zhuǎn)工具50在脊部17的正上方移動(dòng)時(shí)，可在脊部15的表面17a內(nèi)形成塑性化區(qū)域49。 藉此，塑性化區(qū)域49不會(huì)露出至脊部17的側(cè)面，脊部17的表面17a不會(huì)朝凹部11的底壁 13側(cè)下降，能以脊部17可靠地支承旋轉(zhuǎn)工具50的按壓力。藉此，該密封體30被脊部17的表面17a支承，密封體30不會(huì)因朝向下方的旋轉(zhuǎn)工具50的按壓力影響而產(chǎn)生變形。此外，本實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)工具50相對(duì)于開口部12順時(shí)針移動(dòng)，并繞順時(shí)針旋轉(zhuǎn)， 因此厚度較薄的密封體30位于流動(dòng)側(cè)50a，故在密封體30側(cè)不易產(chǎn)生空洞缺陷。雖然套本體10位于剪切側(cè)50b，但由于套本體10的厚度較厚，因此即使旋轉(zhuǎn)工具50的外周相對(duì)于套本體10的相對(duì)速度較快，也不會(huì)發(fā)生材料不足。因此，可抑制在對(duì)接部處因材料不足而產(chǎn)生空洞缺陷，并可抑制對(duì)接部40的接合強(qiáng)度降低。此外，即使萬(wàn)一產(chǎn)生了空洞缺陷，由于其位于較對(duì)接部40朝外側(cè)位置遠(yuǎn)離的部分，即產(chǎn)生于遠(yuǎn)離熱輸送流體的流路的位置，故熱輸送流體不易從流路泄露至外部，因而不會(huì)對(duì)接合部的密閉性能產(chǎn)生影響。此外，本實(shí)施方式中，即使在旋轉(zhuǎn)工具50的第一周移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了空洞缺陷，也可通過(guò)旋轉(zhuǎn)工具50的第二圈移動(dòng)來(lái)對(duì)第一周的剪切側(cè)50b部分進(jìn)行再攪拌，故可消除空洞缺陷。此外，本實(shí)施方式中，由于在利用旋轉(zhuǎn)工具50形成塑性化區(qū)域41的工序之前，使用預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具60對(duì)對(duì)接部40的局部進(jìn)行預(yù)先接合，因此在通過(guò)旋轉(zhuǎn)工具50進(jìn)行摩擦攪拌接合時(shí)，密封體30不會(huì)移動(dòng)，能容易地進(jìn)行接合，同時(shí)也可提高密封體30相對(duì)于套本體10的定位精度。此外，由于預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具60比正式接合用旋轉(zhuǎn)工具50小， 因此僅需使正式接合用旋轉(zhuǎn)工具50在預(yù)先接合所形成的塑性化區(qū)域45的上方移動(dòng)以進(jìn)行摩擦攪拌，便可掩蓋塑性化區(qū)域45及旋轉(zhuǎn)工具60的拔出痕跡，通過(guò)正式接合進(jìn)行修飾。此外，對(duì)接部40呈矩形框狀，在通過(guò)預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具60預(yù)先接合對(duì)接部40 的工序中，先將對(duì)接部40的一側(cè)的對(duì)角Ma、44b彼此預(yù)先接合后，再將另一側(cè)的對(duì)角44c、 44d彼此預(yù)先接合，因此可平衡地進(jìn)行密封體30的預(yù)先接合，能進(jìn)一步提高密封體30相對(duì)于套本體10的定位精度。此外，在本實(shí)施方式中，在旋轉(zhuǎn)工具50的周向移動(dòng)中的起始端5 與終止端Mb， 塑性化區(qū)域41的一部分是重疊的，藉此在凹部11的開口周緣部1 處，塑性化區(qū)域41不存在中斷的部分。因此，能良好地接合套本體10的周壁14與密封體30，不會(huì)使熱輸送流體泄露至外部，故可提高接合部的密閉性能。第二實(shí)施方式接著，參照?qǐng)D8來(lái)說(shuō)明第二實(shí)施方式的液冷套的制造方法。
如圖8 (a)所示，本實(shí)施方式的特征是，在第一實(shí)施方式的通過(guò)旋轉(zhuǎn)工具50形成塑性化區(qū)域41、53、49的工序中，在套本體10的進(jìn)行摩擦攪拌接合的面(凹部11形成開口的面)的相反側(cè)的面上，安裝內(nèi)部流動(dòng)有冷卻介質(zhì)的冷卻板70，一邊冷卻套本體10 —邊移動(dòng)旋轉(zhuǎn)工具50 (參照?qǐng)D幻以進(jìn)行摩擦攪拌接合。如圖8(b)所示，冷卻板70采用在內(nèi)部埋設(shè)有構(gòu)成冷卻流路的冷卻管72的結(jié)構(gòu)。 具體而言，冷卻板70采用利用一對(duì)冷卻板本體71、71來(lái)夾持并固定冷卻管72的結(jié)構(gòu)。冷卻管72具有沿著旋轉(zhuǎn)工具50的移動(dòng)軌跡所形成的平面形狀，并具有沿著塑性化區(qū)域41 及第二塑性化區(qū)域43的外周部72a ；沿著脊部17的塑性化區(qū)域49的中間部72b ；使冷卻介質(zhì)流入的流入部72c ；以及使冷卻介質(zhì)流出的流出部72d。冷卻管72由例如圓筒形的銅管所構(gòu)成，且外周部72a、中間部72b、流入部72c以及流出部72d形成一體。冷卻板本體71、71是由鋁或鋁合金形成的。冷卻板本體71在上下相互形成面對(duì)稱形狀，且在內(nèi)側(cè)(冷卻管72側(cè))的面上形成有收納冷卻管72用的槽73。槽73形成半圓形截面，通過(guò)冷卻板本體71、71來(lái)夾持冷卻管72，以使槽73的內(nèi)周面與冷卻管72的外周面緊貼。槽73例如是對(duì)冷卻板本體71的表面進(jìn)行切削加工等而形成的。冷卻板本體71、71 彼此是通過(guò)例如具有熱傳導(dǎo)性的粘接劑而進(jìn)行粘接的。冷卻板本體71、71的接合并不限定于使用粘接劑，也可使用焊接或摩擦攪拌接合等其它方法。在將安裝有密封體30的套本體10固定于具有前述結(jié)構(gòu)的冷卻板70的上部后，在冷卻管72內(nèi)流動(dòng)冷卻介質(zhì)，并同時(shí)進(jìn)行摩擦攪拌接合。根據(jù)前述液冷套的制造方法，可通過(guò)冷卻板70有效地吸收摩擦攪拌接合所產(chǎn)生的熱量，可減少塑性化區(qū)域的熱收縮，并可抑制密封體30的翹曲、撓曲等變形。此外，在本實(shí)施方式中，冷卻流路(冷卻管7 具有至少沿著旋轉(zhuǎn)工具50的移動(dòng)軌跡所形成的平面形狀，可在靠近產(chǎn)生熱量的位置處有效且均勻地吸收由摩擦攪拌接合所產(chǎn)生的熱量，故可提高抑制密封體30變形的效果。此外，由于通過(guò)埋設(shè)于冷卻板70的冷卻管72來(lái)構(gòu)成冷卻流路，故能容易地形成可使冷卻介質(zhì)流動(dòng)順暢且不會(huì)泄露的冷卻流路。此外，通過(guò)設(shè)置冷卻板70，無(wú)需如現(xiàn)有技術(shù)那樣，利用噴嘴對(duì)接合位置噴水，就可以冷卻該接合部分，故水(冷卻介質(zhì))的管理較為容易。另外，在本實(shí)施方式中，在冷卻板70中流動(dòng)有冷卻介質(zhì)以冷卻套本體10及密封體 30，但并非限定于此。例如，也可在開口部12被密封體30密封后的凹部11的內(nèi)部流動(dòng)冷卻介質(zhì)，一邊冷卻套本體10及密封體30，一邊進(jìn)行摩擦攪拌接合。根據(jù)前述方法，即便不設(shè)置冷卻板70，也可通過(guò)冷卻介質(zhì)吸收摩擦攪拌接合的熱量，從而可減少塑性化區(qū)域41、43、49的熱收縮，能抑制密封體30的變形，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)加工工序的簡(jiǎn)化。第三實(shí)施方式接著，參照?qǐng)D9來(lái)說(shuō)明第三實(shí)施方式的液冷套的制造方法及摩擦攪拌接合方法。如圖9 (a)所示，本實(shí)施方式的特征是，在第一實(shí)施方式中利用旋轉(zhuǎn)工具50形成塑性化區(qū)域41的工序之前，使用較旋轉(zhuǎn)工具50還小型的預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具60對(duì)套本體10 與密封體30的對(duì)接部40的局部進(jìn)行預(yù)先接合。相對(duì)于第一實(shí)施方式中對(duì)長(zhǎng)方形的對(duì)接部 40的角部進(jìn)行摩擦攪拌接合，此處的預(yù)先接合是對(duì)各邊的中間部直線狀地進(jìn)行摩擦攪拌接合。具體而言，對(duì)接部40呈大致長(zhǎng)方形(矩形框狀)，在通過(guò)預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具60對(duì)對(duì)接部40進(jìn)行預(yù)先接合的工序中，先對(duì)該對(duì)接部40的一側(cè)的對(duì)邊46、46的中間部46a、46b 彼此進(jìn)行預(yù)先接合后，再對(duì)另一側(cè)的對(duì)邊47、47的中間部47a、47b彼此進(jìn)行預(yù)先接合。此時(shí)通過(guò)預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具60所形成的塑性化區(qū)域48分別形成具有相同長(zhǎng)度的直線狀。 此外，如圖9(b)所示，塑性化區(qū)域48形成于不超出后續(xù)工序中所形成的塑性化區(qū)域41的位置。另外，通過(guò)旋轉(zhuǎn)工具50形成塑性化區(qū)域41、43、49的正式接合工序與第一實(shí)施方式相同，故省略其說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，依前述順序進(jìn)行預(yù)先接合，藉此可平衡地將密封體30預(yù)先接合至套本體10，能提高密封體30相對(duì)套本體10的定位精度，同時(shí)可抑制密封體30的變形。 此外，通過(guò)進(jìn)行密封體30的預(yù)先接合，能抑制在通過(guò)旋轉(zhuǎn)工具50進(jìn)行正式接合時(shí)的密封體 30的偏移。此外，根據(jù)本實(shí)施方式，由于預(yù)先接合的摩擦攪拌接合呈直線狀，因此僅需使預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具60直線移動(dòng)即可，故加工較容易。以上說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并非限定于此，在不脫離本發(fā)明思想的范圍內(nèi)可作適當(dāng)?shù)淖兏?，在前述?shí)施方式中，密封體30俯視呈大致長(zhǎng)方形，但并非限定于此，也可形成正方形、多邊形、圓形等其它形狀。此外，安裝于密封體30的肋片32也可與蓋板部分體形成，例如，能獨(dú)立地收納、設(shè)置于凹部11內(nèi)，或與套本體形成一體。此外，在前述各實(shí)施方式中，脊部17從一側(cè)壁部Ha延伸向另一側(cè)壁部14b且僅形成有一處，但并非限定于前述結(jié)構(gòu)，也可形成有多個(gè)。此時(shí)，可形成有從一側(cè)壁部延伸向另一側(cè)壁部的多個(gè)脊部，抑或在彼此對(duì)向的一對(duì)壁部至少各形成一個(gè)脊部，以蛇行的方式形成供冷卻水流動(dòng)的流路。
權(quán)利要求
1.一種液冷套的制造方法，通過(guò)摩擦攪拌接合將密封體固定在套本體上，其中，所述套本體供將發(fā)熱體所產(chǎn)生的熱量輸送至外部的熱輸送流體流動(dòng)并具有凹部，所述密封體用于密封所述凹部的開口部，其特征在于，在形成于所述套本體的所述凹部的開口周緣部且由自所述套本體的表面起下沉的臺(tái)階底面構(gòu)成的支承面上，載置所述密封體，并使所述套本體的臺(tái)階側(cè)面與所述密封體的外周面對(duì)接，使具有長(zhǎng)度尺寸比所述密封體的厚度尺寸大的攪拌銷的旋轉(zhuǎn)工具，沿著所述套本體的所述臺(tái)階側(cè)面與所述密封體的外周面的對(duì)接部移動(dòng)一周而形成塑性化區(qū)域，以將所述密封體接合到所述套本體上。
2.如權(quán)利要求1所述的液冷套的制造方法，其特征在于，所述支承面的寬度尺寸比所述旋轉(zhuǎn)工具的肩部的半徑尺寸大。
3.如權(quán)利要求1所述的液冷套的制造方法，其特征在于，在所述凹部的內(nèi)部形成有具有與所述支承面齊平的表面的脊部，使所述旋轉(zhuǎn)工具在所述密封體的表面沿所述脊部移動(dòng)而形成塑性化區(qū)域，以將所述密封體接合到所述脊部。
4.如權(quán)利要求3所述的液冷套的制造方法，其特征在于，所述脊部的寬度尺寸比所述旋轉(zhuǎn)工具的肩部的直徑尺寸大。
5.如權(quán)利要求1所述的液冷套的制造方法，其特征在于，在所述套本體的進(jìn)行摩擦攪拌接合的面的相反側(cè)的面上，安裝供冷卻介質(zhì)在內(nèi)部流動(dòng)的冷卻板，一邊冷卻所述套本體一邊使所述旋轉(zhuǎn)工具移動(dòng)來(lái)進(jìn)行摩擦攪拌接合。
6.如權(quán)利要求5所述的液冷套的制造方法，其特征在于，所述冷卻板的供所述冷卻介質(zhì)流動(dòng)的冷卻流路形成為至少具有沿著所述旋轉(zhuǎn)工具的移動(dòng)軌跡的平面形狀。
7.如權(quán)利要求5所述的液冷套的制造方法，其特征在于，所述冷卻板的供所述冷卻介質(zhì)流動(dòng)的冷卻流路由埋設(shè)于所述冷卻板的冷卻管構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的液冷套的制造方法，其特征在于，使冷卻介質(zhì)在所述開口部被所述密封體密封的所述凹部的內(nèi)部流動(dòng)，一邊冷卻所述套本體及所述密封體，一邊使所述旋轉(zhuǎn)工具移動(dòng)來(lái)進(jìn)行摩擦攪拌接合。
9.如權(quán)利要求1所述的液冷套的制造方法，其特征在于，在使所述旋轉(zhuǎn)工具相對(duì)于所述開口部順時(shí)針移動(dòng)時(shí)，使所述旋轉(zhuǎn)工具順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在使所述旋轉(zhuǎn)工具相對(duì)于所述開口部逆時(shí)針移動(dòng)時(shí)，使所述旋轉(zhuǎn)工具逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
10.如權(quán)利要求9所述的液冷套的制造方法，其特征在于，在使所述旋轉(zhuǎn)工具沿所述對(duì)接部移動(dòng)一周后，將所述旋轉(zhuǎn)工具偏移至第一周所形成的所述塑性化區(qū)域的外周側(cè)，并使所述旋轉(zhuǎn)工具沿所述對(duì)接部再移動(dòng)一周，以對(duì)所述塑性化區(qū)域的外周側(cè)進(jìn)行再次攪拌。
11.如權(quán)利要求1所述的液冷套的制造方法，其特征在于，在實(shí)施利用所述旋轉(zhuǎn)工具來(lái)形成所述塑性化區(qū)域的工序之前，使用比所述旋轉(zhuǎn)工具還小型的預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具，對(duì)所述對(duì)接部的局部進(jìn)行預(yù)先接合。
12.如權(quán)利要求11所述的液冷套的制造方法，其特征在于， 所述對(duì)接部呈矩形框狀，在利用所述預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具對(duì)所述對(duì)接部進(jìn)行預(yù)先接合的工序中，先對(duì)所述對(duì)接部的一方對(duì)角彼此進(jìn)行預(yù)先接合后，再對(duì)另一方對(duì)角彼此進(jìn)行預(yù)先接合。
13.如權(quán)利要求11所述的液冷套的制造方法，其特征在于， 所述對(duì)接部呈矩形框狀，在利用所述預(yù)先接合用旋轉(zhuǎn)工具對(duì)所述對(duì)接部進(jìn)行預(yù)先接合的工序中，先對(duì)所述對(duì)接部的一方對(duì)邊的中間部彼此進(jìn)行預(yù)先接合后，再對(duì)另一方對(duì)邊的中間部彼此進(jìn)行預(yù)先接
全文摘要
本發(fā)明提供一種能抑制密封體變形的液冷套的制造方法。在該液冷套的制造方法中，通過(guò)摩擦攪拌接合將密封體(30)固定于套本體(10)，其中，所述套本體(10)具有供將發(fā)熱體所產(chǎn)生的熱量輸送至外部的熱輸送流體流動(dòng)且局部開口的凹部(11)，所述密封體(30)密封所述凹部(11)的開口部(12)，該制造方法的特征是，在形成于套本體(10)的凹部(11)的開口周緣部(12a)且由自套本體(10)的表面起下沉的臺(tái)階底面構(gòu)成的支承面(15a)上，載置密封體(30)，使套本體(10)的臺(tái)階側(cè)面(15b)與密封體(30)的外周面(30b)對(duì)接，使具有長(zhǎng)度尺寸(L1)比密封體(30)的厚度尺寸(T1)的攪拌銷(52)的旋轉(zhuǎn)工具(50)，沿套本體(10)的臺(tái)階側(cè)面(15b)與密封體(30)的外周面(30b)的對(duì)接部(40)移動(dòng)一周而形成塑性化區(qū)域(41)，以將密封體(30)接合到套本體(10)上。
文檔編號(hào)F28F3/12GK102317027SQ200980156808
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月23日
發(fā)明者堀久司, 瀨尾伸城, 牧田慎也, 玉石雅敬 申請(qǐng)人:日本輕金屬株式會(huì)社