【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在模制零件的电磁焊接中使用的散热器。本专利技术还涉及用于制造散热器的方法。本专利技术最终涉及一种使用本专利技术的散热器的用于电磁焊接模制零件的改进方法。模制零件的电磁焊接可包括点焊，点焊通过提供在交流电压下产生电磁场的固定电感器而在焊点处产生不连续的焊接。本专利技术的方法和散热器也可以涉及连续焊接方法，其中，电感器沿着焊接线移动到待焊接在一起的模制零件上。
技术介绍
1、存在许多用于接合诸如纤维增强热塑性或热固性复合零件的模制零件的技术。机械紧固和粘接通常用于接合模制零件的两个接触表面。然而，机械紧固和粘接都是昂贵且耗时的。例如，机械紧固需要昂贵的孔定位、钻孔、填隙和紧固件安装，而粘接需要可能涉及化学物质的复杂的表面预处理。
2、电磁焊接可以消除单独紧固件的使用，并且可能提供以相对较高的速度和很少的(如果有的话)预处理接合模制复合零件的接触表面的能力。电磁焊接在一个或多个模制零件的感应敏感部件中产生电磁场，以将模制零件的可热熔耦合材料加热到耦合材料的熔融温度以上。模制零件的接触表面通过熔融耦合材料相互接合。耦合材料可以例如是一个或多个待接合零件的热塑性树脂，也可以是单独应用的热塑性树脂。对于将热塑性模制零件和热固性模制零件焊接在一起，感应敏感部件熔融的热塑性树脂可以例如起到热熔胶的作用。
3、电磁(或感应)焊接包括使感应线圈沿着模制零件的焊接线移动。感应线圈在模制零件的感应敏感部件、例如设置在模制零件内的导电碳纤维中产生涡流。涡流产生热量并使耦合材料熔融，例如模制零件的热塑性基质材料，目
4、wo 90/08027公开了一种通过电磁焊接接合碳/peek复合零件的方法。感应线圈用于产生热量并使peek基质材料熔融，从而在焊接界面接合复合零件。
5、ep 0281347 a2还公开了apc2复合材料的电磁焊接。使用水作为冷却介质。
6、虽然电磁焊接是用于连接模制零件表面的有效方法，但电感器(或感应线圈)倾向于在整个模制零件中产生热量，而不仅仅是在焊接接头处产生热量。例如，与焊接接头相比，模制零件接近电感器的部分中，加热可能更为广泛。因此，本领域需要能够使加热更多集中在焊接接头处并且防止模制零件的其他部分过热的模制零件的电磁焊接系统和方法。
7、为了防止过热，提出了使用散热器。这种散热器通常由陶瓷材料制成。然而，这阻碍了散热器的形状自由度，并且在许多情况下，散热器的形状为二维结构，主要是板。为了使形状自由度有所增加，已经提出了包含多个互连的小板的散热器，例如ep 3785885 a1中公开的。
8、然而，需要可以形成多种形状，例如复杂的三维形状的散热器。这将增加感应焊接模制零件具有更复杂形状的可能性。此外，由于与待冷却的模制零件的外表面的接触改善，预期这种散热器将表现得更好。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于电磁焊接模制零件的方法的改进的散热器，该散热器克服了已知散热器的至少一些缺点。本专利技术的另一目的是提供一种用于制造该散热器的方法。又一目的是提供一种使用本专利技术的散热器的用于电磁焊接模制零件的改进方法。
2、出于该目的，本专利技术提供了一种根据权利要求1所述的散热器。根据本专利技术，提供了一种在模制零件的电磁焊接中使用的散热器，该散热器包括嵌入基质材料中的增强纤维，其中基本上所有的增强纤维都在纤维方向上单向取向，其中增强纤维的室温下热导率为100w/m.°k至1000w/m.°k并且室温下电阻率为0.5μω.m至10μω.m，并且其中基质材料包括玻璃转变温度tg高于350℃的耐高温材料，可选地为热固性树脂。
3、在本专利技术的另一方面，提供了一种通过电磁焊接连接第一模制零件的表面和第二模制零件的表面的方法，该方法包括步骤：
4、a)提供第一模制零件和第二模制零件，该第一模制零件和第二模制零件包含可热熔耦合装置和感应敏感部件；
5、b)将待连接的表面聚集在一起，并通过对模制零件提供加压体的加压表面以对待连接的表面加压；
6、c)通过在焊接方向上移动的电感器，至少在模制零件的待连接的表面中产生电磁场，从而通过加热感应敏感部件使耦合装置热熔融；
7、d)通过提供与外表面直接接触的所要求保护的散热器，冷却第一模制零件的外表面，并使散热器的纤维方向与焊接方向大致垂直；以及
8、e)通过熔融的可热熔耦合装置，在压力下耦合模制零件。
9、散热器在模制零件的电磁焊接中使用，当提供与模制零件的外表面直接接触的散热器时，其能够从所述外表面去除过多的热量。相比于模制零件的其他部分，这使加热更多集中在待连接的表面(焊接接头)，并且进一步防止所述模制零件的其他部分过热。
10、使用所要求保护的散热器，使得以迅速而有效的方式获得模制零件之间的高质量焊接连接成为可能，而没有外表面过热和燃烧的风险，其中焊接产品具有特别好的机械承载能力。模制零件包括可热熔耦合材料和感应敏感部件。所要求保护的方法通过加压体的电感器的方式在至少待连接的模制零件的表面产生电磁场，从而通过加热感应敏感部件使耦合材料热熔融。所要求保护的方法被配置为在模制零件中提供几何聚焦加热体积。这可以通过提供如所要求保护的散热器来实现。
11、在本专利技术的又一方面，提供了一种用于制造所要求保护的散热器的方法，该方法包括：堆叠多个预浸料，预浸料包括增强纤维和基质材料；加热堆叠物；以及在压力下巩固堆叠物。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种在模制零件的电磁焊接中使用的散热器，所述散热器包括嵌入基质材料中的增强纤维，其中基本上所有的所述增强纤维都在纤维方向上单向取向，其中所述增强纤维的室温下热导率为100W/m.°K至1000W/m.°K并且室温下电阻率为0.5μΩ.m至10μΩ.m，并且其中所述基质材料包括玻璃转变温度Tg高于350℃的耐高温材料，可选地为热固性树脂。
2.根据权利要求1所述的散热器，其中，所述基质材料选自聚氰酸酯、有机硅聚合物和聚邻苯二甲腈中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的散热器，其中，所述散热器的外表面还包括涂层，优选包括聚硅氮烷。
4.根据前述权利要求中任一项所述的散热器，其中，所述增强纤维选自碳UD M55J、碳M60J和陶瓷纤维中的至少一种。
5.根据前述权利要求中任一项所述的散热器，其中，所述基质材料包括金属-氮化物纳米颗粒。
6.根据权利要求5所述的散热器，其中，所述金属包括铝。
7.根据前述权利要求中任一项所述的散热器，其中，所述散热器具有三维形状。
8.根据前述权利要求中任一项所述
9.根据前述权利要求中任一项所述的散热器，其中，所述散热器的形状通过机器加工获得，优选通过研磨获得。
10.根据权利要求9所述的散热器，其中，所述增强纤维的部分终止于所述散热器的外表面。
11.根据前述权利要求中任一项所述的散热器，还包括大致垂直于所述纤维方向取向的室温下热导率小于100W/m.°K的低导电性增强纤维。
12.根据权利要求11所述的散热器，其中，所述低导电性增强纤维的纤维体积分数小于所述增强纤维的纤维体积分数的10vol.％。
13.根据权利要求11或12所述的散热器，其中，所述低导电性增强纤维包括玻璃纤维。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的散热器，其中，低导电性纤维包括表面重量为10g/m2至100g/m2的机织物。
15.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的散热器的方法，所述方法包括：堆叠多个预浸料，所述预浸料包括所述增强纤维和所述基质材料；加热堆叠物；以及在压力下巩固所述堆叠物。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，对巩固的所述堆叠物进行机器加工，优选研磨，以获得所述散热器的形状。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，所述形状是三维的。
18.一种通过电磁焊接连接第一模制零件的表面和第二模制零件的表面的方法，所述方法包括步骤：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种在模制零件的电磁焊接中使用的散热器，所述散热器包括嵌入基质材料中的增强纤维，其中基本上所有的所述增强纤维都在纤维方向上单向取向，其中所述增强纤维的室温下热导率为100w/m.°k至1000w/m.°k并且室温下电阻率为0.5μω.m至10μω.m，并且其中所述基质材料包括玻璃转变温度tg高于350℃的耐高温材料，可选地为热固性树脂。
2.根据权利要求1所述的散热器，其中，所述基质材料选自聚氰酸酯、有机硅聚合物和聚邻苯二甲腈中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的散热器，其中，所述散热器的外表面还包括涂层，优选包括聚硅氮烷。
4.根据前述权利要求中任一项所述的散热器，其中，所述增强纤维选自碳ud m55j、碳m60j和陶瓷纤维中的至少一种。
5.根据前述权利要求中任一项所述的散热器，其中，所述基质材料包括金属-氮化物纳米颗粒。
6.根据权利要求5所述的散热器，其中，所述金属包括铝。
7.根据前述权利要求中任一项所述的散热器，其中，所述散热器具有三维形状。
8.根据前述权利要求中任一项所述的散热器，其中，所述增强纤维平行于所述散热器的外表面延伸。
9.根据前述权利要求中任一项所述的散热器，其中，所述散热器的形状通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：马尔滕·拉伯杜斯，米歇尔·布鲁克斯，托马斯·威茨，亚历山大·米特罗西亚斯，艾里妮·蒂扬古，鲁特格·舒特，
申请(专利权)人：郭amp，万恩格伦复合结构有限公司，
类型：发明
国别省市：
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