JP2007046646A - Method for joining metal members - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも一方がメッキ処理された異種金属部材同士の接合方法に関する。 The present invention relates to a method for joining different metal members, at least one of which is plated.
自動車の製造分野においては、車体軽量化のためにスチールからアルミニウム材への材料置換が多くの部品において進められている。例えば、フェンダー、フード、トランクリッド、ドア等のボルトオンパーツからルーフ、車体骨格部品等までアルミニウム材の適用拡大が進められている。このような背景から、スチールとアルミニウムの異材接合を行う必要が多く出てきた。スチールとアルミニウム等の異種金属材を接合する場合、接合境界面に水等が侵入すると電食のおそれが生じる。 In the automobile manufacturing field, material replacement from steel to aluminum is being promoted in many parts in order to reduce the weight of the vehicle body. For example, the application of aluminum materials is being promoted from bolt-on parts such as fenders, hoods, trunk lids and doors to roofs and body frame parts. Against this background, it has become necessary to join different materials of steel and aluminum. When joining dissimilar metal materials such as steel and aluminum, there is a risk of electrolytic corrosion when water or the like enters the joining interface.
電食とは、異種金属を接触させ電解質溶液中に浸漬した場合、両者の標準電極電位が異なるために、異種金属間に電位差が生じて、電池(局部電池、ガルバニ電池)が形成され、電流が流れ(局部電流)て、腐食が生じる現象のことである。 Electrolytic corrosion means that when different metals are brought into contact with each other and immersed in an electrolyte solution, the standard electrode potentials of the two differ, so that a potential difference occurs between the different metals, and a battery (local battery, galvanic cell) is formed. Is a phenomenon in which corrosion occurs due to the flow of current (local current).
そのため、アルミニウム材と接合するスチール側の部材として、例えば、亜鉛メッキ鋼板などを使用し、接合面に接着剤を介在させて、水等が極力入り込まない構造を採っている(特許文献1参照)。
しかし、メッキ鋼板を接着剤で相手部材に接合する場合、接着強度よりもメッキ密着強度の方が低いことにより、高い接合強度が得られないことがある。例えば、接合部に剪断方向の力や剥離方向の力が加わると、接着剤の強度よりもメッキの密着強度が弱いために、表面のメッキが剥離してしまうことがある。 However, when the plated steel plate is bonded to the mating member with an adhesive, a high bonding strength may not be obtained because the plating adhesion strength is lower than the bonding strength. For example, when a shearing direction force or a peeling direction force is applied to the joint, the plating on the surface may be peeled off because the adhesion strength of the plating is weaker than the strength of the adhesive.
そこで本発明は、上記した事情を考慮し、メッキの付着強度によらずに接着剤による接着強度を有効に発現させることのできる金属部材の接合方法を提供することを目的とする。 In view of the above-described circumstances, an object of the present invention is to provide a method for joining metal members capable of effectively expressing the adhesive strength of an adhesive regardless of the adhesion strength of plating.
本発明は、少なくとも何れか一方がメッキ処理された、第1の金属部材とこの第1の金属部材とは異なる物性からなる第2の金属部材の合わせ面を、接着剤を介して接合する金属部材の接合方法であって、一方の金属部材の接合側の面に凸部を形成し、その凸部を含む周辺領域のメッキを除去した状態で、合わせ面に接着剤を介在させて、前記第1、第2の金属部材を接合することを特徴とする。 The present invention is a metal that joins a mating surface of a first metal member and a second metal member having physical properties different from those of the first metal member, at least one of which is plated, through an adhesive. A method for joining members, wherein a convex portion is formed on the surface on the joining side of one metal member, and the plating is removed in the peripheral region including the convex portion, and an adhesive is interposed between the mating surfaces, The first and second metal members are joined.
本発明によれば、メッキ密着強度より接着強度が高い場合でも、必要部分のメッキの除去により、メッキを除去した金属の母材に対して接着剤を直接密着させることができるので、メッキ密着強度によらずに、所望の接着強度を有効に発現させることができる。また、凸部の存在により、第1の金属部材と接着剤との付着面積(接着面積)を拡大させることができるので、接着強度を高めることができる。また、凸部によって合わせ面間に所定の隙間を確保することができるので、接着剤をむらなく均一に分布させることができ、接着力の安定を図ることができる。また、メッキを除去していない部分では、当然メッキによる防錆性能を発揮することができる。また、メッキを除去した部分は、合わせ面に介在された接着剤によって密封されることになるので、相手側の第2の金属部材が異種金属であっても、つまり、例えば第1の金属部材がメッキ処理された鋼材で第2の金属部材がアルミニウム材である場合にも、電食のおそれがない。 According to the present invention, even when the adhesive strength is higher than the plating adhesion strength, the adhesive can be directly adhered to the metal base material from which the plating has been removed by removing the plating of the necessary portion. Regardless of this, desired adhesive strength can be effectively expressed. Moreover, since the adhesion area (adhesion area) of a 1st metal member and an adhesive agent can be expanded according to presence of a convex part, adhesive strength can be raised. In addition, since the predetermined gap can be secured between the mating surfaces by the convex portion, the adhesive can be evenly distributed without unevenness, and the adhesive force can be stabilized. Moreover, naturally the rust prevention performance by plating can be exhibited in the part which has not removed plating. Further, since the portion from which the plating has been removed is sealed with the adhesive interposed in the mating surface, even if the second metal member on the other side is a dissimilar metal, that is, for example, the first metal member There is no risk of electrolytic corrosion even when the second metal member is an aluminum material.
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
「第1の実施の形態」
図1は第1の実施の形態の接合方法の説明図で、(a)は接合部の斜視図、(b)は(a)のIb−Ib矢視断面図である。
“First Embodiment”
1A and 1B are explanatory views of a bonding method according to the first embodiment, in which FIG. 1A is a perspective view of a bonding portion, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the arrow Ib-Ib in FIG.
図1(a)、(b)において、1は亜鉛メッキ鋼板(鋼板表面をメッキ処理して形成された第1の金属部材)であり、2はアルミニウム板(メッキ処理されていない第2の金属部材)であり、両者は物性の異なる異種部材からなる。亜鉛メッキ鋼板1は、母材(スチール)1aの表面に、電食防止用として所定厚さの亜鉛メッキ1bが施されたものである。 1 (a) and 1 (b), 1 is a galvanized steel plate (first metal member formed by plating the steel plate surface), and 2 is an aluminum plate (second metal that has not been plated). Both of which are made of different kinds of members having different physical properties. The galvanized steel sheet 1 is obtained by applying a predetermined thickness of galvanizing 1b on the surface of a base material (steel) 1a for preventing electrolytic corrosion.
この亜鉛メッキ鋼板1をアルミニウム板2と接合する場合、まず、エンボス加工を施すことによって、亜鉛メッキ鋼板1の接合側の面に、僅かな高さ(例えば、0.3mm程度)の凸部3をエンボス加工することによって形成する。
When this galvanized steel plate 1 is joined to the
次いで、アルミニウム板2と接する側の凸部3を含む周辺領域に、しごき加工、レーザ照射、ショットブラスト等の処理を施すことによって、その領域のメッキ1bを除去する。図1(b)において、符号4で示す領域は、メッキ1bを除去した部分を示している。
Next, the peripheral region including the
以上のメッキ除去工程が終了したら、合わせ面に接着剤5を介在させて、亜鉛メッキ鋼板1とアルミニウム板2とをセルフ・ピアス・リベット等により機械的に接合する。その際、亜鉛メッキ鋼板1の凸部3の頂面が、アルミニウム板2の表面に接触するまで、必要な力で加圧するのが望ましい。
When the above plating removal process is completed, the galvanized steel plate 1 and the
なお、リベットを打ち込む際の加圧力によって、凸部3の頂面を相手部材(アルミニウム板2)に接触させるようにしてもよい。セルフ・ピアス・リベットとは、上側の母材を貫通し下側の母材を貫通せずに、自身が拡がることにより部材同士を接合するリベットのことであり、例えば、特許文献1に示されているものである。
In addition, you may make it the top surface of the convex
また、エンボス加工により成形する凸部3の形状としては、図2(a)の凸部3aのような円形、(b)の凸部3bのような角形、(c)の凸部3cのような連続したビード形を例に挙げることができる。これらを間隔をあけて複数配置することにより、安定して接合面同士を一定の隙間をあけて合わせることができる。
Moreover, as the shape of the
このようにして亜鉛メッキ鋼板1とアルミニウム板2とを接合することにより、メッキ密着強度より接着剤5による接着強度が高い場合でも、必要部分のメッキ1bの除去によって、メッキ1bを除去した金属の母材1aに対して接着剤5を直接密着させることができるので、メッキ密着強度によらずに、所望の接着強度を有効に発現させることができる。
By joining the galvanized steel plate 1 and the
また、凸部3の存在により、亜鉛メッキ鋼板1と接着剤5との付着面積(接着面積)を拡大させることができるので、その点からも接着強度を高めることができる。また、凸部3によって合わせ面間に所定の隙間を確保することができるので、接着剤5をむらなく均一に分布させることができ、接着力の安定を図ることができる。
Moreover, since the adhesion area (adhesion area) of the galvanized steel plate 1 and the
この場合、凸部3の高さを0.3mmよりもかなり大きくしすぎると、接合面間の隙間が大きくなりすぎて、接着剤5の充填量が多くなり、外部へのはみ出しが発生して、接着剤5の拭き取り等の余計な工程が生じるので好ましくない。また、凸部3の高さを0.3mmよりもかなり小さくしすぎると、十分な接着剤5の行き渡り状態が得られず、高い接着強度が得られない可能性がある。従って、凸部3の高さを約0.3mmに設定するのが理想的である
また、メッキ1bを除去していない部分では、当然にメッキ1bによる防錆性能を発揮することができる。また、メッキ1bを除去した部分4は、合わせ面に介在された接着剤5によって密封されることになるので、相手側のアルミニウム板2と直に接触しても電食のおそれはない。
In this case, if the height of the
「第2の実施の形態」
図3は本発明の第2の実施の形態の説明に使用する断面図である。
“Second Embodiment”
FIG. 3 is a cross-sectional view used for explaining the second embodiment of the present invention.
この実施の形態では、亜鉛メッキ鋼板1とアルミニウム板2とを接合点7で機械的にセルフ・ピアス・リベット等によって接合する場合に、その接合点7に僅かの高さ(0.3mm程度)の頂面が平坦な凸部6を設けると共に、それを挟む部分に同じ高さの頂面が平坦な凸部3を設けている。そして、中央の凸部6を含めて両端の凸部3を含む範囲の領域のメッキ1bを除去(符号4で示す部分がメッキ除去範囲)した上で、合わせ面に接着剤5を介在させて、亜鉛メッキ鋼板1とアルミニウム板2とを接合するようにしている。この際、接着剤5は、図4に示すように凸部3、6間の凹みに充填するように塗布して接合面を合わせればよい。
In this embodiment, when the galvanized steel plate 1 and the
この第2の実施の形態の場合も、先の図1に示した第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 In the case of the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.
なお、上記実施の形態では、メッキ処理された第1の金属部材が亜鉛メッキ鋼板1であり、メッキされていない第2の金属部材がアルミニウム板2である場合を説明したが、何れもメッキ処理がされた金属部材同士の組み合わせにも本発明は適用することができる。また、板と板の接合以外にも本発明は適用することができる。
In the above embodiment, the case where the first metal member plated is the galvanized steel plate 1 and the second metal member not plated is the
1…亜鉛メッキ鋼板(メッキ処理された第1の金属部材)
1a…母材
1b…メッキ
2…アルミニウム板(メッキ処理されていない第2の金属部材)
3,6…凸部
4…メッキを除去した部分
5…接着剤
1 ... Galvanized steel sheet (plated first metal member)
DESCRIPTION OF
3, 6 ... convex part 4 ... part where plating is removed 5 ... adhesive
Claims (2)
一方の金属部材の接合側の面に凸部を形成し、その凸部を含む周辺領域のメッキを除去した状態で、合わせ面に接着剤を介在させて、前記第1、第2の金属部材を接合する
ことを特徴とする金属部材の接合方法。 Metal member joining method for joining a mating surface of a first metal member and a second metal member having physical properties different from those of the first metal member, at least one of which is plated, through an adhesive Because
The first and second metal members are formed with a convex portion formed on the surface on the joining side of one of the metal members, and an adhesive is interposed between the mating surfaces in a state where the plating in the peripheral region including the convex portion is removed. A method for joining metal members, characterized in that:
前記第1の金属部材が亜鉛メッキ鋼板、第2の金属部材がアルミニウム板である
ことを特徴とする金属部材の接合方法。 It is a joining method of the metal member according to claim 1,
The first metal member is a galvanized steel plate, and the second metal member is an aluminum plate.
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