[發明專利]一種柱形陣列支撐雙層板冷卻結構的制造方法

有效

• 申請號: 202010196119.6
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111283390B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 王磊;夏春;柯黎明;劉奮成;邢麗;劉瑤
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B29C41/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張德才

1.一種柱形陣列支撐雙層板冷卻結構的制造方法，其特征在于：柱形陣列支撐雙層板冷卻結構包括金屬基板、金屬蓋板以及位于所述金屬基板和所述金屬蓋板之間若干陣列的柱形凸臺，所述制造方法包括以下步驟：

1)利用基于CMT的增材制造技術，在所述金屬基板上設置若干陣列的柱形凸臺，形成一級單層板；

2)將所述一級單層板浸泡于熱塑性塑料溶液中，所述熱塑性塑料溶液填滿各柱形凸臺之間的間隙，待所述熱塑性塑料溶液冷卻凝固后，形成二級單層板；

3)對所述二級單層板上柱形凸臺的端面進行平整加工，形成三級單層板；

4)將所述三級單層板上的塑料去除，得到終極單層板；

5)在所述終極單層板的所述柱形凸臺上焊接所述金屬蓋板，得到初級雙層板；

6)在所述初級雙層板的金屬基板和金屬蓋板上加工通氣孔，得到最終的柱形陣列支撐雙層板冷卻結構。

2.根據權利要求1所述的柱形陣列支撐雙層板冷卻結構的制造方法，其特征在于：在步驟1)中，所述基于CMT的增材制造技術采用CMT Pin工藝，通過焊絲端部加熱，使暴露的焊絲端部熔化并與所述金屬基板形成冶金結合，再通過調節電流大小以及焊絲回抽動作，使焊絲在預設位置熔斷，從而使一段焊絲焊接在所述金屬基板上，形成柱形凸臺。

3.根據權利要求2所述的柱形陣列支撐雙層板冷卻結構的制造方法，其特征在于：所述CMT Pin工藝的工藝參數為：焊接電流20～300A、焊絲下壓速度0.1～10m/min、焊絲下壓時間0.5～100ms、焊絲回抽速度0.1～10m/min、焊絲回抽延遲時間0.5～500ms。

4.根據權利要求2或3所述的柱形陣列支撐雙層板冷卻結構的制造方法，其特征在于：所述焊絲的材質與所述金屬基板、所述金屬蓋板材質相同，所述焊絲直徑為0.4～6mm，所述柱形凸臺高度0.2～10mm、所述柱形凸臺之間的間距為1～200mm。

5.根據權利要求4所述的柱形陣列支撐雙層板冷卻結構的制造方法，其特征在于：步驟1)中所述柱形凸臺的端部為球頭形狀。

6.根據權利要求1所述的柱形陣列支撐雙層板冷卻結構的制造方法，其特征在于：步驟2)中的熱塑性塑料為尼龍、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的柱形陣列支撐雙層板冷卻結構的制造方法，其特征在于：步驟3)中的加工方法選用車、銑、刨、磨中的一種或幾種。

8.根據權利要求1所述的柱形陣列支撐雙層板冷卻結構的制造方法，其特征在于：步驟4)中，采用加熱使塑料熔融的方法將塑料去除，加熱溫度為150～400℃。

9.根據權利要求1所述的柱形陣列支撐雙層板冷卻結構的制造方法，其特征在于：步驟5)中，在所述柱形凸臺端面上涂覆釬料和釬劑，再蓋上金屬蓋板，然后通過釬焊/擴散焊的方法將所述柱形凸臺與所述金屬蓋板進行連接，所述釬焊/擴散焊的方法包括火焰釬焊、固相擴散焊、氣體加壓擴散焊或瞬間液相擴散焊。

10.根據權利要求9所述的柱形陣列支撐雙層板冷卻結構的制造方法，其特征在于：所述釬料為錳基釬料、鎳基釬料，所述釬劑為硼砂、硼酸和堿性氟化物的混合物。