一种散热板材摩擦焊接装置的制作方法

1.本实用新型涉及多层材料加工领域，具体涉及一种散热板材摩擦焊接装置。


背景技术：

2.导热板材用于对设置在电路基层上的电子零部件进行导热，可以使用板材结构形式，也可以使用丝状结构形式。铜钼铜(cu/mo/cu)封装材料是一种三明治结构的平板复合材料，它采用纯钼做芯材，双面再覆以纯铜或者弥散强化铜。这种材料的热膨胀系数可调，热导率高，耐高温性能优异，在电子封装中得到了广泛的运用。
3.生产的过程中需要将三层材料依次热熔焊接在一起最终形成板材。公告号为cn210011357u名为一种大型板材热熔焊接设备公开了在底座主体的一侧安装有板材加热板滑动导轨，在板材支撑框架的下侧设有多组板材吸盘和板材夹持装置，通过板材夹持装置将上层的单层复合材料板材固定；在底座主体的上侧设有板材夹持装置，通过板材夹持装置将下层的单层复合材料板材固定；在上下两层单层复合材料板材之间设有可移动的板材加热板。通过控制板材夹持装置的气缸锁紧，配合多组板材吸盘，提前将上下两块单层复合材料板材固定在装置内，通过加热使单层复合材料板材的表面熔融，再通过框架式液压机将两块表面熔融的单层复合材料板材在压力作用下热熔焊接成为双层复合材料板材，整体结构简单，容易工业化操作实现。
4.上述专利技术方案采用加热板材实现焊接的方法，板材表面没有均匀被加热至热熔状态，板材焊接不牢固，在基层导热的过程中，不同材料膨胀系数不同，变形量较大，此时焊接程度不高，容易出现材料分层的情况。


技术实现要素：

5.有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的就是提供一种散热板材摩擦焊接装置，可以将不同材质的两种材料熔融焊接在一起，材料焊接质量高，不容易出现分层现象。
6.本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的：
7.一种散热板材摩擦焊接装置，包括，
8.机架；
9.转动部，水平的设置在机架上；
10.底板座，设置在转动部上表面；
11.驱动部，设置在机架上，位于底板座的一侧，驱动底座转动；
12.上板部，可升降的设置在机架上，位于底板座的正上方；
13.加压部，设置在机架上，位于上板部的正上方，可对上板部内的板材向下加压。
14.进一步地，所述转动部为压力轴承；所述压力轴承的上表面设有若干定位凸起，所述定位凸起上端为锥形结构；所述底板座的下表表面设有与定位凸起对应的凹槽。
15.进一步地，所述定位凸起为6个，围绕压力轴承的圆心均匀的圆周阵列设置。
16.进一步地，所述底板座包括，
17.圆形板，下表面与转动部接触，下表面设有与定位凸起对应的凹槽；所述圆形板上表面围绕圆心均匀圆周阵列设置有若干螺纹孔；
18.凸台，圆台状，同轴的设置在圆形板的上表面；所述圆台的顶面和侧面平滑过渡；
19.压环，设有与若干螺纹孔对应的第一穿孔，压环通过螺栓固定在凸台上。
20.进一步地，所述凸台的侧面和圆形板上表面倒圆角平滑过渡；所述压环的下表面设有与凸台的侧面和圆形板上表面倒圆角匹配的曲面。
21.进一步地，所述上板部包括，
22.两个相对设置在升降气缸，垂直向下设置，位于底板座的正上方；
23.底环，水平设置，上表面与两个升降气缸的伸缩端固接，环面上设有若干围绕底环圆心均匀圆周阵列的第二穿孔；所述底环的内径大于凸台上端的直径；所述底环加上压环的厚度小于凸台的高度；
24.扣环，上表面设有若干围绕扣环圆心均匀圆周阵列的第三穿孔，所述扣环通过螺栓穿过第二穿孔和第三穿孔固定在一起。
25.进一步地，所述加压部包括，
26.加压气缸，垂直向下设置；
27.圆形的加压板，水平的设置在加压气缸的伸缩端上；所述加压板的直径小于扣环的内径。
28.进一步地，所述加压板通过均压组件与加压气缸固接；所述均匀组件包括，
29.均压板，水平的同轴的与加压气缸的伸缩端固接；
30.若干加压弹簧，垂直的围绕均压板的圆心均匀圆周阵列的设置；一端与均压板固接，另一端与加压板固接。
31.进一步地，所述底板座的外圆柱面上设有环形齿轮；
32.所述驱动部包括，
33.驱动电机，垂直向上的设置在机架上；
34.驱动齿轮，同轴的设置在驱动电机的转轴上，与环形齿轮啮合。
35.进一步地，还包括若干限位组件，围绕底板座圆心圆周阵列设置，苏搜狐限位组件包括，
36.限位轴承，垂直的设置在机架上；
37.转轴，内套在限位轴承内；
38.限位齿轮，外套在转轴上，与环形齿轮啮合。
39.由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：
40.通过底板座将一层材料给固定，并通过驱动部使得固定的材料产生转动；上板部将另一层材料给固定，两者产生相对的旋转。加压部对两侧材料施加挤压力，使得两层材料产生摩擦将两层材料表面加热至熔融状态，最后焊接在一起。
41.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。
附图说明
42.本实用新型的附图说明如下：
43.图1为实施例中散热板材摩擦焊接装置的结构示意图。
44.图2为图1中的a处放大结构示意图。
45.图3为图1中的b处放大结构示意图。
46.图4为图1中的c处放大结构示意图。
47.图5为图1中d-d剖的结构示意图。
48.图6为图1中e-e剖的结构示意图。
49.图中：1.机架；2.转动部；21.定位凸起；31.圆形板；311.凹槽；312.螺纹孔；32.凸台；33.压环；331.第一穿孔；34.螺钉；35.环形齿轮；41.驱动电机；42.驱动齿轮；51.升降气缸；52.底环；521.第二穿孔；53.扣环；531.第三穿孔；54.螺栓；61.加压气缸；62.加压板；63.均压板；64.加压弹簧；71.限位轴承；72.转轴；73.限位齿轮；8.第一层材料；9.第二层材料。
具体实施方式
50.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
51.实施例：
52.如图1至图6所示，一种散热板材摩擦焊接装置，包括，
53.机架1；
54.转动部2，水平的设置在机架1上；
55.底板座，设置在转动部2上表面；
56.驱动部，设置在机架1上，位于底板座的一侧，驱动底座转动；
57.上板部，可升降的设置在机架1上，位于底板座的正上方；
58.加压部，设置在机架1上，位于上板部的正上方，可对上板部内的板材向下加压。
59.通过底板座将一层材料给固定，并通过驱动部使得固定的材料产生转动；上板部将另一层材料给固定，两者产生相对的旋转。加压部对两侧材料施加挤压力，使得两层材料产生摩擦将两层材料表面加热至熔融状态，最后焊接在一起。
60.本实施例中，所述转动部2为压力轴承；所述压力轴承的上表面设有若干定位凸起21，所述定位凸起21上端为锥形结构；所述底板座的下表表面设有与定位凸起21对应的凹槽311。
61.压力轴承可以承受加压部的压力，同时保证底板座的转动，定位凸起21可以保证底板座与转动部2的连接稳定。
62.本实施例中，所述定位凸起21为6个，围绕压力轴承的圆心均匀的圆周阵列设置。
63.六个定位凸起21可以较好地传递转动部2的转动到底板座上。
64.本实施例中，所述底板座包括，
65.圆形板31，下表面与转动部2接触，下表面设有与定位凸起21对应的凹槽311；所述圆形板31上表面围绕圆心均匀圆周阵列设置有若干螺纹孔312；
66.凸台32，圆台状，同轴的设置在圆形板31的上表面；所述圆台的顶面和侧面平滑过渡；
67.压环33，设有与若干螺纹孔312对应的第一穿孔331，压环33通过螺栓54固定在凸台32上。
68.设置圆台将第一层材料8中部上凸，给与第二层材料9相互转动摩擦提供空间，压环33可以将第一层材料8压紧固定在底板座上。
69.圆台的顶面和侧面平滑过渡可以减少第一层材料8变形时的应力集中。
70.本实施例中，所述凸台32的侧面和圆形板31上表面倒圆角平滑过渡；所述压环33的下表面设有与凸台32的侧面和圆形板31上表面倒圆角匹配的曲面。
71.设置匹配的曲面可以将第一层材料8更好的固定，在摩擦的过程中也不容易撕裂。
72.本实施例中，所述上板部包括，
73.两个相对设置在升降气缸51，垂直向下设置，位于底板座的正上方；
74.底环52，水平设置，上表面与两个升降气缸51的伸缩端固接，环面上设有若干围绕底环52圆心均匀圆周阵列的第二穿孔521；所述底环52的内径大于凸台32上端的直径；所述底环52加上压环33的厚度小于凸台32的高度；
75.扣环53，上表面设有若干围绕扣环53圆心均匀圆周阵列的第三穿孔531，所述扣环53通过螺栓54穿过第二穿孔521和第三穿孔531固定在一起。
76.通过底环52和口环可以将圆形的第二层材料9固定。
77.本实施例中，所述加压部包括，
78.加压气缸61，垂直向下设置；
79.圆形的加压板62，水平的设置在加压气缸61的伸缩端上；所述加压板62的直径小于扣环53的内径。
80.加压气缸61可以将第二层材料9向第一层材料8挤压，增大摩擦力，加速接触面的温度上升。
81.本实施例中，所述加压板62通过均压组件与加压气缸61固接；所述均匀组件包括，
82.均压板63，水平的同轴的与加压气缸61的伸缩端固接；
83.若干加压弹簧64，垂直的围绕均压板63的圆心均匀圆周阵列的设置；一端与均压板63固接，另一端与加压板62固接。
84.通过加压弹簧64可以实现较为均匀的可控的压力施加。
85.本实施例中，所述底板座的外圆柱面上设有环形齿轮35；
86.所述驱动部包括，
87.驱动电机41，垂直向上的设置在机架1上；
88.驱动齿轮42，同轴的设置在驱动电机41的转轴72上，与环形齿轮35啮合。
89.本实施例中，还包括若干限位组件，围绕底板座圆心圆周阵列设置，苏搜狐限位组件包括，
90.限位轴承71，垂直的设置在机架1上；
91.转轴72，内套在限位轴承71内；
92.限位齿轮73，外套在转轴72上，与环形齿轮35啮合。
93.限位齿轮73限制底板座的转动晃动，增强焊接效果，同时延长本装置的使用寿命。
94.本实施例散热板材摩擦焊接装置是这样工作的，将第二层材料9平铺到底环52上，再扣压上扣环53，并通过螺栓54将底环52和扣环53压紧固定，使得第二层材料9被固定。
95.将第一层材料8冲压变形，以使得其符合凸台32的轮廓，再将第一层材料8安置到凸台32上，并使用压环33将其固定。
96.启动驱动电机41，第一层材料8围绕凸台32的圆心转动，控制升降气缸51伸长，使得第二层材料9与第一层材料8接触，同步控制挤压气缸伸长，使得加压板62向第二层材料9挤压，使得第二层材料9与第一层材料8相互挤压。
97.直到第一层材料8和第二层材料9的接触面温度升高而熔融，最后停止第一层材料8的转动，使得第一层材料8和第二层材料9相对静置。当第一层材料8和第二层材料9冷却后，减掉第一层材料8和第二层材料9未熔融焊接的部分，将中间已经熔融焊接的部分取出后，再分别拆掉扣环53和压环33，将未焊接的材料回收。
98.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。