[发明专利]用于感应焊接的散热器和形成散热器的方法

说明书

本申请涉及用于感应焊接的散热器和形成散热器的方法。用于感应焊接的散热器包括许多瓦片，其中，瓦片是不导电的，并且具有大于约25mm²/秒的热扩散率。关节将瓦片灵活地连接在一起。

技术领域

本公开涉及感应焊接。更具体地，本公开涉及使用柔性散热器和/或降低远离焊接界面的温度的冷却的热塑性复合材料的感应焊接。

背景技术

感应焊接可用于将热塑性复合材料(TPC)零件熔合或接合在一起。TPC零件通常包括用非塑料材料，例如碳纤维，增强的热塑性塑料。TPC零件具有很高的耐损伤性、耐湿性和耐化学性，并且在高温或潮湿条件下都不会降解。而且，TPC零件可重新熔化，与其他替代品相比，可提供维修和使用寿命终止可回收性方面的好处，并降低了处理和存储成本。

感应焊接涉及沿TPC零件的焊接线移动感应线圈。感应线圈在设置在TPC零件内的固有导电碳纤维中感应出涡流，该涡流会产生热量并熔化热塑性塑料，以特别在焊接界面处熔化热塑性塑料。将TPC零件压缩在一起会形成熔合或焊接关节。感应焊接产生的焊接关节被认为是一个整体，因此两个或多个零件成为一个零件。

尽管感应焊接很有效，但感应线圈会在整个TPC零件中产生热量，而不仅仅是在焊接关节处产生热量。例如，TPC零件中靠近感应线圈的部分的热量要高于焊接关节的热量。因此，在本领域中需要一种感应焊接TPC零件的系统和方法，其将热量集中在焊接关节处。

发明内容

在一个实例中，提供了一种用于感应焊接的散热器。所述散热器包括多个瓦片，其中所述瓦片是不导电的并且具有大于约25mm²/秒的热扩散率。关节将瓦片灵活地接合在一起。

在另一个实例中，提供了一种形成散热器的方法。该方法包括：将多个瓦片间隔放置于单层，在瓦片之间具有间隙，其中，所述瓦片是不导电的和导热的；以及灵活地接合所述瓦片。

在另一个实例中，提供了一种用于形成用于感应焊接的散热器的方法。该方法包括在具有夹具的框架内将多个瓦片间隔放置于单层，移除夹具，以及在瓦片之间施加柔性粘合剂。

在不与技术方案相混淆的以下条款中还引用了本设备、系统和方法。

条款1.一种用于感应焊接的散热器(20)，该散热器(20)包括：

多个瓦片(40)，其中所述瓦片(40)是不导电的并且具有大于约25mm²/秒的热扩散率；和

关节(42)，将瓦片(40)灵活地连接在一起。

条款2.根据条款1所述的散热器(20)，其中，所述瓦片(40)由氮化铝构成。

条款3.根据条款1所述的散热器(20)，其中，所述瓦片(40)由氧化铍构成。

条款4.根据条款1所述的散热器(20)，其中，所述瓦片(40)布置成单层。

条款5.根据条款1所述的散热器(20)，其中，所述瓦片(40)在它们之间限定间隙(44)，并且所述关节(42)设置在所述间隙(44)内。

条款6.根据条款5所述的散热器(20)，其中，所述间隙(44)在约0.005英寸至约0.1英寸之间。

条款7.根据条款1所述的散热器(20)，其中，所述关节(42)由在真空或空气中具有大于约400华氏度的长期降解温度的硅树脂构成。

条款8.根据条款7所述的散热器(20)，其中，所述硅树脂具有在12％至670％之间的延伸率。

条款9.根据条款7所述的散热器(20)，其中，所述硅树脂的撕裂强度在31lb/in和190lb/in之间。