JP2005169418A - 異種材料の接合方法及び接合装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 異なる2種類の材料の接合界面において材料の拡散に適した圧力条件とすることができ、適切な条件範囲の面積を広げて、継手強度の向上を実現する。
【解決手段】 異なる2種類の材料を重ね合わせて接合するに際して、少なくとも両材料11,12の接合部分に圧力を加えて互いに密着させつつ高エネルギビームBを高融点材料11側から照射して、接合界面において高融点材料11を溶融しない範囲で高温に熱し、高融点材料11からの熱伝導により低融点材料12のみを溶融させて接合する。
【選択図】 図1
Description
図1に示すように、この実施例における異種材料の接合装置1は、高エネルギビームBを集光して高融点材料11側から照射する加工ヘッド2と、この加工ヘッド2から高エネルギビームBを高融点材料11に向けて照射する段階で異なる2種類の材料11,12の接合部分に圧力を加えて互いに密着させるローラ(加圧手段)3を備えており、このローラ3は、エアシリンダを内蔵したガイド4を介して加工ヘッド2に昇降可能に取付けてあって、ガイド4のエアシリンダに送給するエアの圧力を調節することにより、ローラ3による加圧力をコントロールするようにしている。
図7は、本発明の他の実施例を示しており、図7に部分的に示すように、この実施例が先の実施例と相違するところは、ローラ3を両材料11,12の接合部分の両面に1個ずつ配置し、これらのローラ3,3同士で両材料11,12を挟み込んで圧力をかけるようにした点にある。
図8は、本発明のさらに他の実施例を示しており、図8に部分的に示すように、この実施例が先の実施例と相違するところは、ローラ3をレーザビームBの前後に1個ずつ配置すると共に、ビーム照射位置の裏側近傍にローラ3を配置し、これらの3個のローラ3で上記実施例2と同様に両材料11,12を挟み込んで圧力をかけるようにした点にある。
次に、図9に示すように、板厚tが1.0mmの高融点材料としての鋼板(SPCC)11と板厚tが1.0mmの低融点材料としてのアルミニウム(A5052)12とを重ね寸法20mm幅で重ね合わせ、YAGレーザビームBをレーザ出力1.5kW,加工速度2.5m/minで鋼板11側から重なり部分の中央に対して照射して接合した。
2 加工ヘッド
3 ローラ(加圧手段)
11 高融点材料
12 低融点材料
B レーザビーム(高エネルギビーム)
Claims (12)
- 異なる2種類の材料を重ね合わせて接合するに際して、少なくとも両材料の接合部分に圧力を加えて互いに密着させつつ高エネルギビームを高融点材料側から照射して、接合界面において高融点材料を溶融しない範囲で高温に熱し、高融点材料からの熱伝導により低融点材料のみを溶融させて接合することを特徴とする異種材料の接合方法。
- 高融点材料及び低融点材料のうちの少なくとも高エネルギビームを照射する高融点材料側から加圧する請求項1に記載の異種材料の接合方法。
- 高エネルギビームの進行方向の少なくとも後方を加圧する請求項1又は2に記載の異種材料の接合方法。
- 加圧位置において異なる2種類の材料を高い強度で接合させる温度条件とするべく高エネルギビームの照射位置と加圧位置との距離を設定している請求項1〜3のいずれか1つの項に記載の異種材料の接合方法。
- 高エネルギビームを集光する加工ヘッドと一体に設置したローラを用いて加圧する請求項1〜4のいずれか1つの項に記載の異種材料の接合方法。
- 高エネルギビームを集光する加工ヘッドと一体に設置したピンを用いて加圧する請求項1〜4のいずれか1つの項に記載の異種材料の接合方法。
- 異なる2種類の材料を重ね合わせて接合する異種材料の接合装置であって、高エネルギビームを集光して高融点材料側から照射する加工ヘッドと、この加工ヘッドから高エネルギビームを高融点材料側から照射する段階で少なくとも異なる2種類の材料の接合部分に圧力を加えて互いに密着させる加圧手段を備えていることを特徴とする異種材料の接合装置。
- 加圧手段を高融点材料及び低融点材料のうちの少なくとも高融点材料側に設けた請求項7に記載の異種材料の接合装置。
- 加圧手段を高エネルギビームの進行方向の少なくとも後方に設けた請求項7又は8に記載の異種材料の接合装置。
- 加圧位置において異なる2種類の材料を高い強度で接合させる温度条件とするべく加工ヘッドによる高エネルギビームの照射位置と加圧手段による加圧位置との距離を設定している請求項7〜9のいずれか1つの項に記載の異種材料の接合装置。
- 高エネルギビームを集光する加工ヘッドと一体に設置したローラを加圧手段とした請求項7〜10のいずれか1つの項に記載の異種材料の接合装置。
- 高エネルギビームを集光する加工ヘッドと一体に設置したピンを加圧手段とした請求項7〜10のいずれか1つの項に記載の異種材料の接合装置。
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