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摩擦攪拌接合方法 コモンズ

国内特許コード P140010791
整理番号 N13065
掲載日 2014年8月7日
出願番号 特願2014-033531
公開番号 特開2015-157302
出願日 平成26年2月25日(2014.2.25)
公開日 平成27年9月3日(2015.9.3)
発明者
  • 中山 昇
  • 池田 孝義
  • 小林 夏樹
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 摩擦攪拌接合方法 コモンズ
発明の概要 【課題】 接合強度の高い接合を可能にする摩擦攪拌接合方法を提供する。
【解決手段】 摩擦攪拌接合により第1の被接合材10と第2の被接合材12とを接合する工程と、摩擦攪拌接合による接合個所Aに残留する圧入痕に、充填材14を圧入する工程と、充填材14が圧入された被接合材10、12の接合個所Aに、押接面が平坦面に形成された回転ツール16を軸線の回りで回転させながら押圧し、摩擦熱により充填材14を軟化させ、前記圧入痕の内面に充填材14を密着させて接合させる工程とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


近年、地球環境への影響を考慮し、排出ガスの低減や燃費の向上を目的として、自動車業界では自動車を軽量化させるためにAl合金や高張力鋼板を構造部材に用いる必要性が高まっている。自動車産業を始めとした産業分野において、Al合金の接合に抵抗スポット溶接 (Resistance Spot Welding : RSW) が長年用いられてきた。しかしながら、Al合金のような電気抵抗の小さい材料をRSWにより接合するには極めて高い電流が必要である。そこで、代替技術として摩擦攪拌点接合 (Friction Stir Spot Welding: FSSW) が開発された。



摩擦攪拌点接合(FSSW)は攪拌ツールを用いて外部から熱を加えずに板材を接合する方法である。攪拌ツールの先端にはショルダー部およびプローブ部が設けられており、この攪拌ツールを回転させながら被接合材に圧入し、発生した摩擦熱により板材を軟化、攪拌し、板材を接合させる(特許文献1~4)。
摩擦攪拌接合方法では、通常、攪拌ツールは接合装置側に支持し、被接合材側には残さないようにして接合操作するが、ツールを被接合材側に残して接合する方法もある(特許文献5~7)。

産業上の利用分野


本発明は、金属板等の被接合材の接合に用いられる摩擦攪拌接合方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
摩擦攪拌接合により第1の被接合材と第2の被接合材とを接合する工程と、
摩擦攪拌接合による接合個所に残留する圧入痕に、充填材を圧入する工程と、
前記充填材が圧入された被接合材の接合個所に、押接面が平坦面に形成された回転ツールを軸線の回りで回転させながら押圧し、摩擦熱により充填材を軟化させ、前記圧入痕の内面に充填材を密着させて接合させる工程と
を備えることを特徴とする摩擦攪拌接合方法。

【請求項2】
前記摩擦攪拌接合により第1の被接合材と第2の被接合材とを接合する工程においては、
前記第1の被接合材と第2の被接合材とを重ね合わせ、第1の被接合材と第2の被接合材の重ね合わせた部位を摩擦攪拌接合することを特徴とする請求項1記載の摩擦攪拌接合方法。

【請求項3】
前記回転ツールとして、円柱状の部材を使用することを特徴とする請求項1または2記載の摩擦攪拌接合方法。

【請求項4】
前記充填材として、前記第1の被接合材及び前記第2の接合材と同種の材料を使用することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項記載の摩擦攪拌接合方法。

【請求項5】
前記第1の被接合材と第2の接合材としてアルミニウムあるいはアルミニウム合金を使用し、前記充填材としてアルミニウムあるいはアルミニウム合金を使用することを特徴とする請求項1~4のいずれか一項記載の摩擦攪拌接合方法。

国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014033531thum.jpg
出願権利状態 公開
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