JP2000334578A - 摩擦攪拌接合用工具 - Google Patents
摩擦攪拌接合用工具Info
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- JP2000334578A JP2000334578A JP11145760A JP14576099A JP2000334578A JP 2000334578 A JP2000334578 A JP 2000334578A JP 11145760 A JP11145760 A JP 11145760A JP 14576099 A JP14576099 A JP 14576099A JP 2000334578 A JP2000334578 A JP 2000334578A
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- stir welding
- tool
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
- B23K20/1245—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
- B23K20/1255—Tools therefor, e.g. characterised by the shape of the probe
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/08—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for flash removal
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 摩擦攪拌接合の際に発生するバリを除去する
カッターを備えた工具を提供する。 【解決手段】 第１の部材２０と第２の部材３０は接合
端部４０で接し、各部材に形成された突部２２，３２上
を摩擦攪拌接合用工具１００で接合する。摩擦攪拌接合
用工具１００は、円柱状の本体１１０と本体１１０の外
周部に本体と一体に形成されるバリ取りカッター１５０
を備える。工具１００が回転することにより、摩擦攪拌
接合により発生されるバリがチップ６２として除去され
る。
カッターを備えた工具を提供する。 【解決手段】 第１の部材２０と第２の部材３０は接合
端部４０で接し、各部材に形成された突部２２，３２上
を摩擦攪拌接合用工具１００で接合する。摩擦攪拌接合
用工具１００は、円柱状の本体１１０と本体１１０の外
周部に本体と一体に形成されるバリ取りカッター１５０
を備える。工具１００が回転することにより、摩擦攪拌
接合により発生されるバリがチップ６２として除去され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は摩擦攪拌接合に使用
される工具に関する。
される工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】摩擦攪拌接合は、被接合物の材質により
硬い材質でつくられる円柱状の工具を回転させながら、
接合部に摺接させて摺接部分が発生する摩擦熱と圧力に
よって接合部を塑性流動化させて接合する方法であっ
て、例えば特表平７−５０５０９０号公報に開示されて
いる。
硬い材質でつくられる円柱状の工具を回転させながら、
接合部に摺接させて摺接部分が発生する摩擦熱と圧力に
よって接合部を塑性流動化させて接合する方法であっ
て、例えば特表平７−５０５０９０号公報に開示されて
いる。
【０００３】図６は、この摩擦攪拌接合に使用される工
具の先端部の構造を示し、図７は摩擦攪拌接合の概要を
示す。工具１０は、円柱状の本体１２と本体１２の先端
に、本体と同軸線上に突出して設けられる小径の突出部
１４を有する。この突出部はプローブとも称される。
具の先端部の構造を示し、図７は摩擦攪拌接合の概要を
示す。工具１０は、円柱状の本体１２と本体１２の先端
に、本体と同軸線上に突出して設けられる小径の突出部
１４を有する。この突出部はプローブとも称される。
【０００４】接合対象である第１の部材２０と第２の部
材３０は、接合端部４０により接触し、接合装置のテー
ブル上に固定される。第１の部材２０の接合端部４０の
近傍には、接合方向に延びる部材の肉厚寸法を増加させ
て形成される突部２２が設けられる。第２の部材３０の
接合端部４０の近傍にも、第１の部材の突部と同様の突
部３２が設けられる。
材３０は、接合端部４０により接触し、接合装置のテー
ブル上に固定される。第１の部材２０の接合端部４０の
近傍には、接合方向に延びる部材の肉厚寸法を増加させ
て形成される突部２２が設けられる。第２の部材３０の
接合端部４０の近傍にも、第１の部材の突部と同様の突
部３２が設けられる。
【０００５】摩擦攪拌接合用工具１０は、矢印Ｒ方向に
回転駆動されつつ、矢印Ａで示す接合方向に部材に対し
て相対的に移動して、摩擦攪拌接合を施し、接合ビード
５０を形成する。この摩擦攪拌接合により形成された接
合ビード５０の外縁部には、バリ６０が残る。このバリ
６０は、後工程で除去する必要がある。
回転駆動されつつ、矢印Ａで示す接合方向に部材に対し
て相対的に移動して、摩擦攪拌接合を施し、接合ビード
５０を形成する。この摩擦攪拌接合により形成された接
合ビード５０の外縁部には、バリ６０が残る。このバリ
６０は、後工程で除去する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、摩擦攪拌接合
用工具にバリ取りの機能を付加するものが、例えば特開
平１０−７１４７７号公報に提案されている。本発明
は、構造が簡単で、より剛性の高い摩擦攪拌接合用工具
を提供するものである。
用工具にバリ取りの機能を付加するものが、例えば特開
平１０−７１４７７号公報に提案されている。本発明
は、構造が簡単で、より剛性の高い摩擦攪拌接合用工具
を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の摩擦攪拌接合用
工具は、円柱状の本体と、本体の先端部に本体と同軸に
形成される小径の突出部と、本体の先端外周部に設けら
れて摩擦攪拌接合により発生するバリを除去するバリ取
りカッターを備える。そして、バリ取りカッターは、本
体の外周部に切削を施すことにより本体と一体に形成さ
れてなるものである。
工具は、円柱状の本体と、本体の先端部に本体と同軸に
形成される小径の突出部と、本体の先端外周部に設けら
れて摩擦攪拌接合により発生するバリを除去するバリ取
りカッターを備える。そして、バリ取りカッターは、本
体の外周部に切削を施すことにより本体と一体に形成さ
れてなるものである。
【０００８】また、バリ取りカッターの切刃は、本体の
軸線に対して直交する方向に設けられるものである。
軸線に対して直交する方向に設けられるものである。
【０００９】さらに、円柱状の本体は、バリ取りカッタ
ーが一体に設けられて小径の本体と、小径の本体に連続
する大径の本体とを有し、大径の本体の外径寸法は、バ
リ取りカッターの外径寸法とほぼ等しい寸法を有するも
のである。
ーが一体に設けられて小径の本体と、小径の本体に連続
する大径の本体とを有し、大径の本体の外径寸法は、バ
リ取りカッターの外径寸法とほぼ等しい寸法を有するも
のである。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の摩擦攪拌接合用
工具の概要を示す説明図、図２は本発明の摩擦攪拌接合
用工具を使用したの説明図である。全体を符号１００で
示す摩擦攪拌接合用工具は、円柱状の本体１１０と、本
体１１０の先端に本体１１０の軸線上に突出する小径の
突出部１２０を有する。この突出部１２０は、プローブ
とも称される。そして、本体１１０の小径部１２０側の
端面１１２の外側には、本体１１０の外周部から突出す
るバリ取りカッター１５０が装備される。カッターの先
端１５１は、端面１１２と同一面又は反小径部側にあ
る。バリ取りカッターの個数は１個又は２個以上に選択
される。
工具の概要を示す説明図、図２は本発明の摩擦攪拌接合
用工具を使用したの説明図である。全体を符号１００で
示す摩擦攪拌接合用工具は、円柱状の本体１１０と、本
体１１０の先端に本体１１０の軸線上に突出する小径の
突出部１２０を有する。この突出部１２０は、プローブ
とも称される。そして、本体１１０の小径部１２０側の
端面１１２の外側には、本体１１０の外周部から突出す
るバリ取りカッター１５０が装備される。カッターの先
端１５１は、端面１１２と同一面又は反小径部側にあ
る。バリ取りカッターの個数は１個又は２個以上に選択
される。
【００１１】図２において、第１の部材２０と第２の部
材３０は、接合線又は面部４０により接し、接合縁部に
沿って肉厚の突出部２２，３２が設けられている。工具
１００は、矢印Ｒ方向に回転駆動され、部材２０，３０
に対して矢印Ａ方向に相対移動して摩擦攪拌接合を施
し、接合ビード５０を形成する。このにより、接合ビー
ド５０の両縁部にバリが発生する。このバリは、工具１
００の外周部に設けられたバリ取りカッターで切断さ
れ、チップ６２となって接合ビード５０から除去され
る。バリ取りカッターの旋回軌跡の外径寸法は、突出部
２２，３２の幅寸法より大きな値に設定される。
材３０は、接合線又は面部４０により接し、接合縁部に
沿って肉厚の突出部２２，３２が設けられている。工具
１００は、矢印Ｒ方向に回転駆動され、部材２０，３０
に対して矢印Ａ方向に相対移動して摩擦攪拌接合を施
し、接合ビード５０を形成する。このにより、接合ビー
ド５０の両縁部にバリが発生する。このバリは、工具１
００の外周部に設けられたバリ取りカッターで切断さ
れ、チップ６２となって接合ビード５０から除去され
る。バリ取りカッターの旋回軌跡の外径寸法は、突出部
２２，３２の幅寸法より大きな値に設定される。
【００１２】図３は、本発明の摩擦攪拌接合用工具１０
０の側面図、図４は図３の右側面図、図５は図３の下面
図である。摩擦攪拌接合用工具１００は、小径の本体１
１０と大径の本体１３０を有し、小径の本体１１０の先
端にプローブと称される突出部１２０を有する。突出部
１２０は、例えばねじ山が形成してある。小径の本体１
１０と突出部１２０の間は、例えば凹状の底面１１２で
連結される。
０の側面図、図４は図３の右側面図、図５は図３の下面
図である。摩擦攪拌接合用工具１００は、小径の本体１
１０と大径の本体１３０を有し、小径の本体１１０の先
端にプローブと称される突出部１２０を有する。突出部
１２０は、例えばねじ山が形成してある。小径の本体１
１０と突出部１２０の間は、例えば凹状の底面１１２で
連結される。
【００１３】本体１１０の先端の外周部には、半径方向
に突出するバリ取りカッター１５０が本体１１０と一体
に形成される。このバリ取りカッター１５０は、本体１
１０の外周面１５０ａを削り出して形成されるもので、
先端に切刃１５２が設けられる。
に突出するバリ取りカッター１５０が本体１１０と一体
に形成される。このバリ取りカッター１５０は、本体１
１０の外周面１５０ａを削り出して形成されるもので、
先端に切刃１５２が設けられる。
【００１４】すなわち、大径の本体１３０は径寸法Ｄ1
を有し、小径の本体１１０は径寸法Ｄ2を有する。バリ
取りカッター１５０の外径寸法をＤ3とすると、バリ取
りカッター１５０の外径寸法Ｄ3に削り代を加えた径寸
法をもつ鋼材を材料として用意することで、大径の本体
１３０から小径の本体１１０の外周部１１０ａを旋削
し、また、バリ取りカッター１５０をミリング等により
削り出すことができる。
を有し、小径の本体１１０は径寸法Ｄ2を有する。バリ
取りカッター１５０の外径寸法をＤ3とすると、バリ取
りカッター１５０の外径寸法Ｄ3に削り代を加えた径寸
法をもつ鋼材を材料として用意することで、大径の本体
１３０から小径の本体１１０の外周部１１０ａを旋削
し、また、バリ取りカッター１５０をミリング等により
削り出すことができる。
【００１５】さらに、凹状の底面１１２と突出部１２０
も、本体１１０から削り出される。バリ取りカッター１
５０に形成される切刃１５２は、本体の軸線に直交する
方向に延び、すくい角αを適宜に選択することによっ
て、接合される部材の材質に適したバリ取りカッターを
得ることができる。バリ取りカッターの個数は、適宜に
選択される。
も、本体１１０から削り出される。バリ取りカッター１
５０に形成される切刃１５２は、本体の軸線に直交する
方向に延び、すくい角αを適宜に選択することによっ
て、接合される部材の材質に適したバリ取りカッターを
得ることができる。バリ取りカッターの個数は、適宜に
選択される。
【００１６】
【発明の効果】本発明の摩擦攪拌接合用工具は以上のよ
うに、摩擦攪拌接合により発生するバリを除去するカッ
ターを、本体の外周部に切削を施すことによって本体と
一体に構成したので、カッターの剛性も高く、精度の高
いバリ取りを実行することができる。従って、摩擦攪拌
接合後の接合部の表面の平坦度も向上する。
うに、摩擦攪拌接合により発生するバリを除去するカッ
ターを、本体の外周部に切削を施すことによって本体と
一体に構成したので、カッターの剛性も高く、精度の高
いバリ取りを実行することができる。従って、摩擦攪拌
接合後の接合部の表面の平坦度も向上する。
【図１】本発明の摩擦攪拌接合用工具の概要を示す説明
図。
図。
【図２】本発明の摩擦攪拌接合用工具による接合を示す
説明図。
説明図。
【図３】本発明の摩擦攪拌接合用工具の側面図。
【図４】図３の右側面図。
【図５】図３の下面図。
【図６】従来の摩擦攪拌接合用工具の説明図。
【図７】従来の摩擦攪拌接合用工具による接合を示す説
明図。
明図。
２０ 第１の部材 ２２ 第１の部材の突部 ３０ 第２の部材 ３２ 第２の部材の突部 ４０ 接合端部 ５０ 接合ビード ６２ チップ １００ 摩擦攪拌接合用工具 １１０ 本体 １２０ 突出部 １５０ バリ取りカッター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福寄 一成 山口県下松市大字東豊井794番地 笠戸機 械工業株式会社内 (72)発明者 佐藤 章弘 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 4E067 BG00 BG02 BG07 CA04
Claims (3)
- 【請求項１】 摩擦攪拌接合に用いられる回転工具であ
って、 円柱状の本体と、本体の先端部に本体と同軸に形成され
る小径の突出部と、本体の先端外周部に設けられて摩擦
攪拌接合により発生するバリを除去するバリ取りカッタ
ーを備え、バリ取りカッターは、本体の外周部に切削を
施すことにより本体と一体に形成されてなる摩擦攪拌接
合用工具。 - 【請求項２】 バリ取りカッターの切刃は、本体の軸線
に対して直交する方向に設けられる請求項１記載の摩擦
攪拌接合用工具。 - 【請求項３】 本体は、バリ取りカッターが一体に設け
られて小径の本体と、小径の本体に連続する大径の本体
とを有し、大径の本体の外径寸法は、バリ取りカッター
の外径寸法とほぼ等しい寸法を有する請求項１記載の摩
擦攪拌接合用工具。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11145760A JP2000334578A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 摩擦攪拌接合用工具 |
| US09/791,856 US20010004989A1 (en) | 1999-05-26 | 2001-02-26 | Friction stir welding tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11145760A JP2000334578A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 摩擦攪拌接合用工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000334578A true JP2000334578A (ja) | 2000-12-05 |
Family
ID=15392537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11145760A Pending JP2000334578A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 摩擦攪拌接合用工具 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010004989A1 (ja) |
| JP (1) | JP2000334578A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100711779B1 (ko) | 2005-12-26 | 2007-04-30 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 마찰 교반 점 용접장치 |
| CN112008227A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-01 | 航天工程装备（苏州）有限公司 | 一种去飞边搅拌摩擦焊的焊接装置及方法 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003039181A (ja) * | 2001-07-24 | 2003-02-12 | Hitachi Ltd | 摩擦攪拌接合方法および回転工具 |
| US20030098335A1 (en) * | 2001-11-27 | 2003-05-29 | Takehiko Saeki | Rotating tool for friction stir welding, and method and apparatus of friction stir welding using it |
| US7275675B1 (en) | 2004-08-20 | 2007-10-02 | United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Friction stir weld tools |
| US8016179B2 (en) * | 2006-07-17 | 2011-09-13 | Wichita State University | Friction stir welding tool having a scroll-free concentric region |
| US7942306B2 (en) * | 2007-04-13 | 2011-05-17 | Wichita State University | Friction stir welding tool having a counterflow pin configuration |
| US9616497B2 (en) | 2010-07-09 | 2017-04-11 | Southwire Company | Providing plastic zone extrusion |
| EP2404682B1 (en) * | 2010-07-09 | 2014-10-15 | Southwire Company, LLC | A method for providing plastic zone extrusion |
| CA2818740C (en) | 2010-11-23 | 2015-12-29 | Centre De Recherche Industrielle Du Quebec | Apparatus and method for inserting a component through the surface of a workpiece |
| US8708628B2 (en) | 2010-11-23 | 2014-04-29 | Centre De Recherche Industrielle Du Quebec | Insertion component and method for inserting thereof through the surface of a workpiece |
| PT105628B (pt) * | 2011-04-15 | 2013-09-24 | Inst Superior Tecnico | Processo de abertura de canais internos contínuos em componentes maciços sem alteração da cota de superfície processada e respectiva ferramenta modular ajustável |
| JP5961485B2 (ja) * | 2012-08-22 | 2016-08-02 | 矢崎総業株式会社 | ワイヤーハーネス |
| DE102013000574B4 (de) | 2013-01-15 | 2018-03-29 | Audi Ag | Rührreibschweißvorrichtung sowie Verfahren zum Rührreibschweißen |
| CN103084731B (zh) * | 2013-02-06 | 2015-05-27 | 南京航空航天大学 | 能去飞边的搅拌摩擦焊用一体式搅拌头 |
| CN105108301A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-12-02 | 昆山斯格威电子科技有限公司 | 一种去飞边搅拌摩擦焊焊具 |
| US10137525B2 (en) | 2015-09-18 | 2018-11-27 | The Boeing Company | Friction welding system |
| US10759009B2 (en) | 2017-09-11 | 2020-09-01 | Hitachi Automotive Systems Americas, Inc. | Friction stir welding flash and burr control |
| CN108436248B (zh) * | 2018-04-17 | 2020-05-26 | 黄山学院 | 一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头 |
| US10661379B1 (en) | 2018-12-21 | 2020-05-26 | Esab Ab | Friction stir welding flash removal component |
| CN111730195A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-10-02 | 爱柯迪股份有限公司 | 可表面处理的搅拌摩擦焊接工具及毛刺处理方法 |
| CN112317950A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-05 | 惠州哈尔滨工业大学国际创新研究院 | 一种搅拌摩擦焊接复合加工设备 |
-
1999
- 1999-05-26 JP JP11145760A patent/JP2000334578A/ja active Pending
-
2001
- 2001-02-26 US US09/791,856 patent/US20010004989A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100711779B1 (ko) | 2005-12-26 | 2007-04-30 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 마찰 교반 점 용접장치 |
| CN112008227A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-01 | 航天工程装备（苏州）有限公司 | 一种去飞边搅拌摩擦焊的焊接装置及方法 |
| CN112008227B (zh) * | 2020-08-27 | 2022-02-11 | 航天工程装备（苏州）有限公司 | 一种去飞边搅拌摩擦焊的焊接装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20010004989A1 (en) | 2001-06-28 |
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