[發(fā)明專利]用于感應(yīng)焊接的散熱器和形成散熱器的方法

在審

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• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN112344781A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅伯特·A·迪基亞拉;理查德·W·伯恩斯;弗蘭西斯·J·薩瑪洛特·里韋拉;克里德·歐內(nèi)斯特·布萊文斯
• 申請（專利權(quán)）人: 波音公司
• 主分類號: F28D21/00
• 分類號: F28D21/00;F28F9/26;F28F21/00;F28F21/06;B29C65/32;B29C35/16;B29L31/18
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 沈丹陽

本申請涉及用于感應(yīng)焊接的散熱器和形成散熱器的方法。用于感應(yīng)焊接的散熱器包括許多瓦片，其中，瓦片是不導(dǎo)電的，并且具有大于約25mm²/秒的熱擴散率。關(guān)節(jié)將瓦片靈活地連接在一起。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及感應(yīng)焊接。更具體地，本公開涉及使用柔性散熱器和/或降低遠(yuǎn)離焊接界面的溫度的冷卻的熱塑性復(fù)合材料的感應(yīng)焊接。

背景技術(shù)

感應(yīng)焊接可用于將熱塑性復(fù)合材料(TPC)零件熔合或接合在一起。TPC零件通常包括用非塑料材料，例如碳纖維，增強的熱塑性塑料。TPC零件具有很高的耐損傷性、耐濕性和耐化學(xué)性，并且在高溫或潮濕條件下都不會降解。而且，TPC零件可重新熔化，與其他替代品相比，可提供維修和使用壽命終止可回收性方面的好處，并降低了處理和存儲成本。

感應(yīng)焊接涉及沿TPC零件的焊接線移動感應(yīng)線圈。感應(yīng)線圈在設(shè)置在TPC零件內(nèi)的固有導(dǎo)電碳纖維中感應(yīng)出渦流，該渦流會產(chǎn)生熱量并熔化熱塑性塑料，以特別在焊接界面處熔化熱塑性塑料。將TPC零件壓縮在一起會形成熔合或焊接關(guān)節(jié)。感應(yīng)焊接產(chǎn)生的焊接關(guān)節(jié)被認(rèn)為是一個整體，因此兩個或多個零件成為一個零件。

盡管感應(yīng)焊接很有效，但感應(yīng)線圈會在整個TPC零件中產(chǎn)生熱量，而不僅僅是在焊接關(guān)節(jié)處產(chǎn)生熱量。例如，TPC零件中靠近感應(yīng)線圈的部分的熱量要高于焊接關(guān)節(jié)的熱量。因此，在本領(lǐng)域中需要一種感應(yīng)焊接TPC零件的系統(tǒng)和方法，其將熱量集中在焊接關(guān)節(jié)處。

發(fā)明內(nèi)容

在一個實例中，提供了一種用于感應(yīng)焊接的散熱器。所述散熱器包括多個瓦片，其中所述瓦片是不導(dǎo)電的并且具有大于約25mm²/秒的熱擴散率。關(guān)節(jié)將瓦片靈活地接合在一起。

在另一個實例中，提供了一種形成散熱器的方法。該方法包括：將多個瓦片間隔放置于單層，在瓦片之間具有間隙，其中，所述瓦片是不導(dǎo)電的和導(dǎo)熱的；以及靈活地接合所述瓦片。

在另一個實例中，提供了一種用于形成用于感應(yīng)焊接的散熱器的方法。該方法包括在具有夾具的框架內(nèi)將多個瓦片間隔放置于單層，移除夾具，以及在瓦片之間施加柔性粘合劑。

在不與技術(shù)方案相混淆的以下條款中還引用了本設(shè)備、系統(tǒng)和方法。

條款1.一種用于感應(yīng)焊接的散熱器(20)，該散熱器(20)包括：

多個瓦片(40)，其中所述瓦片(40)是不導(dǎo)電的并且具有大于約25mm²/秒的熱擴散率；和

關(guān)節(jié)(42)，將瓦片(40)靈活地連接在一起。

條款2.根據(jù)條款1所述的散熱器(20)，其中，所述瓦片(40)由氮化鋁構(gòu)成。

條款3.根據(jù)條款1所述的散熱器(20)，其中，所述瓦片(40)由氧化鈹構(gòu)成。

條款4.根據(jù)條款1所述的散熱器(20)，其中，所述瓦片(40)布置成單層。

條款5.根據(jù)條款1所述的散熱器(20)，其中，所述瓦片(40)在它們之間限定間隙(44)，并且所述關(guān)節(jié)(42)設(shè)置在所述間隙(44)內(nèi)。

條款6.根據(jù)條款5所述的散熱器(20)，其中，所述間隙(44)在約0.005英寸至約0.1英寸之間。

條款7.根據(jù)條款1所述的散熱器(20)，其中，所述關(guān)節(jié)(42)由在真空或空氣中具有大于約400華氏度的長期降解溫度的硅樹脂構(gòu)成。

條款8.根據(jù)條款7所述的散熱器(20)，其中，所述硅樹脂具有在12％至670％之間的延伸率。

條款9.根據(jù)條款7所述的散熱器(20)，其中，所述硅樹脂的撕裂強度在31lb/in和190lb/in之間。