[發明專利]熱熔接合

有效

• 申請號: 201180072029.5
• 申請日: 2011-07-01
• 公開（公告）號: CN103635270A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: C·D·普雷斯特;M·S·斯柯特;S·P·扎德斯基;R·W·希利;D·I·斯特拉頓;J·C·浦爾
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: B21J1/06
• 分類號: B21J1/06;B21K25/00;C22C45/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 邊海梅

特此通過引用將本說明書中引述的所有公布、專利和專利申請全部并入。

背景技術

在多種金屬系統中制作了塊體固化非晶質合金（bulk-solidifying?amorphous?alloy）。它們一般是通過從熔融溫度以上淬火到環境溫度來制備的。一般地，實現非晶質結構需要較高的冷卻速率，例如大約10⁵℃/秒。可以冷卻塊體固化合金以避免結晶、從而在冷卻期間實現并維持非晶質結構的最低速率被稱為合金的“臨界冷卻速率”。為了實現高于臨界冷卻速率的冷卻速率，必須從樣本中提取熱量。從而，從非晶質合金制成的物品的厚度經常變成限制性尺寸，其一般被稱為“臨界（鑄件）厚度”。非晶質合金的臨界厚度可在考慮到臨界冷卻速率的情況下通過熱流計算來獲得。

接合不同的結構組件的傳統方法包括焊接（soldering）、熔焊（welding）或利用緊固件來機械緊固。然而，焊接和熔焊一般需要在非常高的溫度下執行，這經常導致對被接合的部件的損壞。另外，一般來說，焊接在用于接合化學上不相似的組件時變得無效。當要接合具有低軟化溫度的組件時，這些挑戰可變得尤其加重。

從而，需要開發接合不同結構組件的方法，而沒有諸如焊接和熔焊之類的傳統接合方法的困難之處。

發明內容

一個實施例提供了一種方法，包括：提供第一部件，該第一部件包括突起部分，其中突起部分包括至少部分為非晶質的合金；提供第二部件，該第二部件包括開口；將第二部件布置在第一部件近旁，使得突起部分貫穿開口；以及在第一溫度下將突起部分和開口相配合以將突起部分塑形為接合第一部件和第二部件的互鎖裝置。

另一實施例提供了一種方法，包括：提供組裝件，包括：第一部件，該第一部件包括突起部分，其中突起部分包括至少部分為非晶質的合金；第二部件，該第二部件包括開口；第二部件被布置在第一部件近旁，使得突起部分貫穿開口；以及在介于合金的大約玻璃轉變溫度Tg和大約結晶溫度Tx之間的溫度下利用經加熱的尖端將突起部分和開口相配合以將突起部分塑形為接合第一部件和第二部件的互鎖裝置。

替換實施例提供了一種裝置，包括：第一部件，該第一部件包括突起部分，其中突起部分包括至少部分為非晶質的合金；第二部件，該第二部件包括開口；第二部件被布置在第一部件近旁，使得突起部分貫穿開口；以及互鎖裝置，該互鎖裝置接合第一部件和第二部件，其中突起部分和開口被互連以將突起部分塑形為互鎖裝置。

另一實施例提供了一種方法，包括：提供組裝件，包括：第一部件，該第一部件包括突起部分，其中突起部分包括至少部分為非晶質的合金；第二部件，該第二部件與突起部分的基底的一部分接觸；以及在介于合金的大約玻璃轉變溫度Tg和大約結晶溫度Tx之間的溫度下將突起部分朝著第二部件壓縮以將突起部分塑形為接合第一部件和第二部件的互鎖裝置。

附圖說明

圖1(a)-1(d)提供了一系列漫畫，示出了在一個實施例中利用突起來接合兩個部件的過程，該突起在一個實施例中包括非晶質合金。

圖2(a)-2(b)分別提供了一個實施例中的部件的組裝件的截面圖和鳥瞰圖和具有互鎖裝置的組裝件的照片的示意圖。如圖2(a)中所示的示意圖是圖2(b)中所示的結構中所示的接合元件和部件的放大版本。

圖3(a)-3(b)示出了一個實施例中可用于將基板的突起按壓到互鎖裝置中的尖端的示意圖。圖3(b)示出了在按壓過程期間尖端與組件的其他部件的關系的示意圖。

圖4(a)-4(c)提供了對被活塞形狀的尖端壓縮的第一部件的突起部分（未按比例）進行配合的過程的圖示。突起部分通過夸張被示為與第一部件分開，這只是為了表明第一部件和突起部分不需要是相同的。圖中還示出了突起部分的形狀的逐漸變化。

圖5(a)-5(c)示出了組裝件的示意圖（在一個實施例中具有被當前描述的接合元件接合的不銹鋼部分（SUS）和非晶質合金部分（VIT））。圖5(b)-5(c)示出了實施例，其中圖5(a)中所示的組裝件被制成樣本，用于不同的機械屬性測量測試：拉伸測試（5(b)）和剪切測試（5(c)）。

圖6(a)-6(b)示出了在一個實施例中形成的接合元件的示意圖。

圖7(a)-7(b)分別示出了一個實施例中的拉伸測試樣品和剪切測試樣品的照片。每個樣品包括接合元件，該接合元件包括具有至少兩個不同部分的非晶質合金。在一個實施例中，樣品的尺寸在圖5(b)-5(c)中描述。