JP2003154481A - 溶接治具 - Google Patents

溶接治具

Info

Publication number
JP2003154481A
JP2003154481A JP2001359079A JP2001359079A JP2003154481A JP 2003154481 A JP2003154481 A JP 2003154481A JP 2001359079 A JP2001359079 A JP 2001359079A JP 2001359079 A JP2001359079 A JP 2001359079A JP 2003154481 A JP2003154481 A JP 2003154481A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
jig
welding
heat
thin plate
specific heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001359079A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Imakado
正幸 今門
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2001359079A priority Critical patent/JP2003154481A/ja
Publication of JP2003154481A publication Critical patent/JP2003154481A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザを用いて薄板を溶接する際に前記薄板
を固定する溶接治具に関し、溶接歪みが少なくなる溶接
治具を提供することを課題とする。 【解決手段】 下型治具15,上型治具17とねじ19
からなり、下型治具15,上型治具17の材質の熱伝導
率が24W/m・Kより高く、比熱が460J/kg・
Kより高い材質(例えば、炭化珪素(熱伝導率:100
W/m・K,比熱700J/kg・K))を選定し、さ
らに、下型治具15,上型治具17の表面に溝15b,
17cを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザを用いて薄
板を溶接する際に前記薄板を固定する溶接治具に関す
る。
【0002】近年、製品の小型軽量化により板金部品の
薄板化が進められている。このため、熱変形させること
なく、薄板を溶接する方法が要望されている。
【0003】
【従来の技術】2枚の薄板を重ねあわせてレーザによっ
て溶接する場合、図4に示すような溶接治具が用いられ
る。
【0004】図において、重ねあわされた2枚のSUS
304の薄板1,3は、下型治具5上に載置されてい
る。薄板1,3上には、上型治具7が配置され、上型治
具7の穴7aを挿通し、下型治具5のめねじ穴に螺合す
るねじ9によって薄板1,3は下型治具5と上型治具7
とに挟持固定されるようになっている。
【0005】上型治具7には、レーザビームLBが通る
穴7bが形成され、この穴7bを介して薄板3上にレー
ザビームLBが照射され、薄板1,3の溶接が行われ
る。このような溶接治具において、下型治具5、上型治
具7の材質は、耐摩耗性が良好で高寿命のSUS420
系等の焼入れ性の良い材質が選定されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の溶
接治具の下型治具5、上型治具7の材質としてSUS4
20等を用いた場合、溶接すると被溶接部材である薄板
1,3が大きく歪むという問題点がある。
【0007】これは、被溶接部材が薄板であり、熱容量
が小さい点、また、下型治具5、上型治具7の材質が、
熱伝導率が低いSUS420であり、熱が下型治具5、
上型治具7に伝達されにくい点により、溶接箇所以外の
箇所まで過度に熱せられるからである。
【0008】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その課題は、溶接歪みが少なくなる溶接治具を提
供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項1記載の発明は、レーザを用いて薄板を溶接する際に
前記薄板を固定する溶接治具において、前記溶接治具の
熱伝導率が24W/m・Kより高いことを特徴とする溶
接治具である。
【0010】前記溶接治具の熱伝導率を従来用いられて
いるSUS420の熱伝導率である24W/m・Kより
高くすることにより、熱容量の少ない薄板に発生する熱
を溶接治具が従来よりもすばやく吸熱し、溶接箇所以外
の温度上昇を防止し、溶接歪みが少なくなる。
【0011】請求項2記載の発明は、レーザを用いて薄
板を溶接する際に前記薄板を固定する溶接治具におい
て、前記レーザ溶接治具の比熱が、460J/kg・K
より高いことを特徴とする溶接治具である。
【0012】前記溶接治具の比熱を従来用いられている
SUS420の比熱である460J/kg・Kより高く
したことにより、熱容量の少ない薄板に発生する熱を溶
接治具が従来よりも多く畜熱し、溶接箇所以外の温度上
昇を防止し、溶接歪みが少なくなる。
【0013】請求項3記載の発明は、レーザを用いて薄
板を溶接する際に前記薄板を固定する溶接治具におい
て、前記溶接治具の熱伝導率が24W/m・Kより高
く、比熱が460J/kg・Kより高いことを特徴とす
る溶接治具である。
【0014】前記溶接治具の熱伝導率を従来用いられて
いるSUS420の熱伝導率である24W/m・Kより
高くすることにより、溶接治具が熱容量の少ない薄板に
発生する熱を従来よりもすばやく吸熱する。さらに、前
記溶接治具の比熱を従来用いられているSUS420の
比熱である460J/kg・Kより高くしたことによ
り、溶接治具が熱容量の少ない薄板に発生する熱を従来
よりも多く畜熱する。よって、溶接箇所以外の温度上昇
を防止し、溶接歪みが少なくなる。
【0015】請求項4記載の発明は、表面に溝を形成し
たことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の
溶接治具である。前記溶接治具の表面に溝を形成したこ
とにより、溶接治具の表面積が増加し、溶接治具の熱が
効率よく外部へ放熱され、溶接箇所以外の温度上昇が防
止され、溶接歪みが少なくなる。
【0016】
【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の実施の
形態例を説明する。図1は本発明の実施の形態例の溶接
治具を示す図で、(a)図は断面図、(b)図は(a)
図の上面図である。
【0017】これらの図において、重ねあわされた2枚
のSUS304の薄板11,13は、下型治具15上に
載置されている。薄板11,13上には、上型治具17
が配置され、上型治具17の穴17aを挿通し、下型治
具15のめねじ穴に螺合するねじ19によって薄板1
1,13は下型治具15と上型治具17とに挟持固定さ
れるようになっている。
【0018】上型治具17には、レーザビームLBが通
る穴17bが形成され、この穴17bを介して薄板13
上にレーザビームLBが照射され、薄板11,13の溶
接が行われる。
【0019】本実施の形態例では、下型治具15、上型
治具17の表面に溝15b,17cを設けた。さらに、
下型治具15、上型治具17の材質を、従来用いられて
いるSUS420の熱伝導率(24W/m・K)及び比
熱(460J/kg・K)が高い材質である炭化珪素
(熱伝導率:100W/m・K,比熱700J/kg・
K)とした。
【0020】上記構成によれば、以下のような効果を得
ることができる。 (1)溶接治具である下型治具15、上型治具17の材
質が、従来用いられている材質であるSUS420の熱
伝導率である24W/m・Kより高い材質である炭化珪
素(熱伝導率:100W/m・K)であることにより、
下型治具15、上型治具17が熱容量の少ない薄板1,
3に発生する熱を従来よりもすばやく吸熱する。
【0021】また、炭化珪素の比熱は、従来用いられて
いるSUS420の比熱である460J/kg・Kより
高いので、熱容量の少ない薄板1,3に発生する熱を下
型治具15、上型治具17が従来よりも多く畜熱する。
【0022】したがって、薄板1,3の溶接箇所以外の
温度上昇が防止され、溶接歪みが少なくなる。 (2)溶接治具である下型治具15、上型治具17の表
面に溝15b,17cを形成したことにより、下型治具
15、上型治具17の表面積が増加し放熱性が向上し、
下型治具15、上型治具17に吸熱、畜熱された熱が効
率よく外部へ放熱され、溶接箇所以外の温度上昇を防止
し、溶接歪みが少なくなる。
【0023】尚、本発明は上記実施の形態例に限定する
ものではない。上記実施の形態例では、下型治具15、
上型治具17の材質が、従来用いられているSUS42
0の熱伝導率である24W/m・Kより高く、比熱が従
来用いられているSUS420の比熱である460J/
kg・Kより高い材質である炭化珪素(熱伝導率:10
0W/m・K,比熱700J/kg・K)を用いたが、
他に、窒化アルミ(熱伝導率:90W/m・K,比熱7
50J/kg・K)を用いても良い。
【0024】また、下型治具15、上型治具17の材質
の熱伝導率が、従来用いられているSUS420の熱伝
導率である24W/m・Kより高い材質であれば、熱容
量の少ない薄板1,3に発生する熱を下型治具15、上
型治具17がすばやく吸熱し、溶接箇所以外の温度上昇
を防止し、溶接歪みが少なくなる。
【0025】このような材質としては、リン青銅(熱伝
導率:380W/m・K,比熱400J/kg・K)や
硼化チタン(TiB2,熱伝導率:65W/m・K,比
熱630J/kg・K)がある。
【0026】さらに、下型治具15、上型治具17の材
質が、従来用いられているSUS420の比熱である4
60J/kg・Kより高い比熱の材質であれば、熱容量
の少ない薄板1,3に発生する熱を下型治具15、上型
治具17が従来よりも多く畜熱し、溶接箇所以外の温度
上昇を防止し、溶接歪みが少なくなる。
【0027】このような材質としては、窒化珪素(熱伝
導率100W/m・K,比熱800J/kg・K)があ
る。また、下型治具15、上型治具17に形成する溝の
パターンも限定するものではない。例えば、上型治具1
7の上面の溝17cが形成するのパターンとして、上記
実施の形態例では半径の異なる複数の同心円状とした
が、図2(a)、図2(b)に示すように平行な複数の
直線や、図2(c)に示すような交差する複数の直線
や、図2(d)に示すように、複数の矩形であってもよ
い。
【0028】さらに、上記実施の形態例では、下型治具
15,上型治具17にそれぞれ溝15b,溝17cを形
成したが、下型治具15だけ、または上型治具17だけ
に溝を形成してもよい。
【0029】
【実施例】本願発明者は、本発明の効果を確認するため
に、図3に示すような実験を行った。
【0030】図に示すように、被溶接材質として、10
mm角の正方形で板厚20μm、板厚30μmの2枚の
SUS304の薄板51,52の中央に、5mm間隔で
2箇所レーザ溶接した。
【0031】そして、図1に示すような形状で材質の異
なる複数の溶接治具を用いて溶接し、溶接箇所の歪み
(表面のうねり)を測定した。治具の材質が従来から用
いられている材質であるSUS420の場合、歪みは約
4〜6μmであったのに対し、SUS420より熱伝導
率が高いリン青銅の場合では歪みが1〜3μm、SUS
420より比熱が高い窒化珪素の場合では2〜5μmで
あった。
【0032】よって、治具の熱伝導率や比熱が、従来か
ら用いられている材質であるSUS420の熱伝導率や
比熱より高ければ、溶接歪みが少なくなることが確認で
きた。
【0033】
【発明の効果】以上述べたように請求項1記載の発明に
よれば、前記溶接治具の熱伝導率を従来用いられている
SUS420の熱伝導率である24W/m・Kより高く
することにより、熱容量の少ない薄板に発生する熱を溶
接治具が従来よりもすばやく吸熱し、溶接箇所以外の温
度上昇を防止し、溶接歪みが少なくなる。
【0034】請求項2記載の発明によれば、前記溶接治
具の比熱を従来用いられているSUS420の比熱であ
る460J/kg・Kより高くしたことにより、熱容量
の少ない薄板に発生する熱を溶接治具が従来よりも多く
畜熱し、溶接箇所以外の温度上昇を防止し、溶接歪みが
少なくなる。
【0035】請求項3記載の発明によれば、前記溶接治
具の熱伝導率を従来用いられているSUS420の熱伝
導率である24W/m・Kより高くすることにより、溶
接治具が熱容量の少ない薄板に発生する熱を従来よりも
すばやく吸熱する。さらに、前記溶接治具の比熱を従来
用いられているSUS420の比熱である460J/k
g・Kより高くしたことにより、溶接治具が熱容量の少
ない薄板に発生する熱を従来よりも多く畜熱する。よっ
て、溶接箇所以外の温度上昇を防止し、溶接歪みが少な
くなる。
【0036】請求項4記載の発明によれば、前記溶接治
具の表面に溝を形成したことにより、溶接治具の表面積
が増加し、溶接治具の熱が効率よく外部へ放熱され、溶
接箇所以外の温度上昇が防止され、溶接歪みが少なくな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態例の溶接治具を示す図で、
(a)図は断面図、(b)図は(a)図の上面図であ
る。
【図2】治具に形成する溝のパターンを説明する図であ
る。
【図3】実施例の実験を説明する図である。
【図4】従来の溶接治具を説明する断面図ある。
【符号の説明】
11,13 薄板 15 下型治具 15b 溝 17 上型治具 17c 溝 19 ねじ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザを用いて薄板を溶接する際に前記
    薄板を固定する溶接治具において、 前記溶接治具の熱伝導率が24W/m・Kより高いこと
    を特徴とする溶接治具。
  2. 【請求項2】 レーザを用いて薄板を溶接する際に前記
    薄板を固定する溶接治具において、 前記溶接治具の比熱が460J/kg・Kより高いこと
    を特徴とする溶接治具。
  3. 【請求項3】 レーザを用いて薄板を溶接する際に前記
    薄板を固定する溶接治具において、 前記溶接治具の熱伝導率が24W/m・Kより高く、比
    熱が460J/kg・Kより高いことを特徴とする溶接
    治具。
  4. 【請求項4】 表面に溝を形成したことを特徴とする請
    求項1乃至3のいずれかに記載の溶接治具。
JP2001359079A 2001-11-26 2001-11-26 溶接治具 Withdrawn JP2003154481A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001359079A JP2003154481A (ja) 2001-11-26 2001-11-26 溶接治具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001359079A JP2003154481A (ja) 2001-11-26 2001-11-26 溶接治具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003154481A true JP2003154481A (ja) 2003-05-27

Family

ID=19170150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001359079A Withdrawn JP2003154481A (ja) 2001-11-26 2001-11-26 溶接治具

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003154481A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005131695A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Univ Nihon レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置
JP2015211975A (ja) * 2014-05-01 2015-11-26 日産自動車株式会社 溶接装置、溶接方法及び溶接部品加工装置
JP2016078090A (ja) * 2014-10-20 2016-05-16 ダイセルポリマー株式会社 表層部に多孔構造を有する金属成形体の製造方法
WO2017131186A1 (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 新日鐵住金株式会社 重ね溶接継手の疲労強度向上方法、重ね溶接継手の製造方法および重ね溶接継手
CN111069783A (zh) * 2018-10-22 2020-04-28 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种减少激光标记背痕的装置及其方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005131695A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Univ Nihon レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置
JP4666901B2 (ja) * 2003-10-31 2011-04-06 学校法人日本大学 レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置
JP2015211975A (ja) * 2014-05-01 2015-11-26 日産自動車株式会社 溶接装置、溶接方法及び溶接部品加工装置
JP2016078090A (ja) * 2014-10-20 2016-05-16 ダイセルポリマー株式会社 表層部に多孔構造を有する金属成形体の製造方法
WO2017131186A1 (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 新日鐵住金株式会社 重ね溶接継手の疲労強度向上方法、重ね溶接継手の製造方法および重ね溶接継手
CN108602162A (zh) * 2016-01-28 2018-09-28 新日铁住金株式会社 搭接焊接头的疲劳强度提高方法、搭接焊接头的制造方法以及搭接焊接头
RU2707762C1 (ru) * 2016-01-28 2019-11-29 Ниппон Стил Корпорейшн Способ улучшения предела усталости сварного соединения внахлест, способ изготовления сварного соединения внахлест и сварное соединение внахлест
CN111069783A (zh) * 2018-10-22 2020-04-28 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种减少激光标记背痕的装置及其方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6117288B2 (ja) 冷却装置
EP0173655B1 (en) Sheet metal welding process
US6315852B1 (en) Production process of varying thickness osteosynthesis plates
CN108882644B (zh) 散热单元
KR20210137569A (ko) 초음파 적층 제조를 사용하는 진동 히트 파이프
US20230339053A1 (en) Vapor chamber with support structure
US10766097B2 (en) Integration of ultrasonic additive manufactured thermal structures in brazements
JP5307700B2 (ja) 真空断熱構造体
JP2003154481A (ja) 溶接治具
JP2002336974A (ja) 超音波溶接装置
US6877869B2 (en) Mirror for laser applications and method for manufacture of said mirror
JP2005121345A (ja) 板型ヒートパイプおよびその製造方法
JP5980110B2 (ja) 拡散接合用治具及び拡散接合方法
JP4133958B2 (ja) ワークを加熱または冷却するための装置と、その製造方法
US20240027147A1 (en) Heat sink device using graphite sheets as fins
JP2016198937A (ja) 炭素材料層含有複合材料および熱交換器
JP6548193B2 (ja) フィン部材および温度調節装置並びにこれらの製造方法
JP2011018807A (ja) パワーモジュール
TWI652443B (zh) 散熱單元
US20060269774A1 (en) High thermal conductivity, high yield strength, metal composite and method
JP2009092357A (ja) 平板状ヒートパイプ
JP7243457B2 (ja) ベーパーチャンバ、電子機器、及び、ベーパーチャンバ用金属シート
JP2003240461A (ja) 板型ヒートパイプおよびその実装構造
JP2004174529A (ja) レーザ溶接装置
JP6970536B2 (ja) 粗面化処理用治具

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050201