JP2011530412A - 修正可能な工具制御パラメータを使用して摩擦攪拌溶接中の工具の温度を制御する方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3
Description
本出願は、2008年8月11日出願の米国仮特許出願第61/088,001号に対し優先権を主張するとともに、その主題の全てを参考文献として援用する。
よりも優れている可能性がある。
液相から固相への変態を要する材料の作製に付随する問題に関連して、摩擦攪拌溶接技術の最近の進歩は、鋼やステンレス鋼の様な高溶融温度材料を摩擦攪拌溶接の固体状態接合プロセス中に一体に接合するのに使用することができる工具をもたらした。
されている工具保持部32と、工具保持部の下に配置されている、工作物材料を支持するための台34を備えている。摩擦攪拌溶接工具10は、工具保持部32に配置されている。工具保持部32は、工具10を所望の位置へと操縦し、工具が工作物の中へ突入してゆけるように工具に回転速度を印加する。工具保持部32と台34は、工具10を台34に載せられた工作物材料に押し付けることができるようにしている。
この事例では、それがループを通して初めてであるため、第1の制御パラメータである)を修正する。
い場合もあり得る。こうして、工具温度が増加し始めると、制御プログラムは、工具の温度を750℃に引き戻すために、制御パラメータの調節を行う。この実施例については、制御プログラムが修正しようとする第1の制御パラメータはRPMである。
10 工具
12 肩部
14 ピン
16 工作物
18 接合線
20 固相結合部
22 カラー
24 FSWチップ
30 枠
32 工具保持部
34 台
Claims (11)
- 高溶融温度材料と共に使用されていて制御プログラムによって運転されている摩擦攪拌溶接機械の制御パラメータを修正するための方法において、前記制御プログラムが、
1)高溶融温度工作物材料に対し使用されている工具の温度を判定する段階と、
2)前記工具温度を工具温度設定点と比較する段階と、
3)前記工具温度が前記工具温度設定点と同じでない場合には、現在の制御パラメータを修正するか、或いは前記工具温度が同じであれば、段階1)へ戻る段階と、
4)前記現在の制御パラメータの最小又は最大境界値に到達したか否かを判定し、前記現在の制御パラメータの前記最小又は最大境界値に到達していなければ、段階1)へ戻る段階と、を備えている、方法。 - 前記方法は、
1)前記現在の制御パラメータが前記最小又は最大境界値に到達してしまえば、前記現在の制御パラメータを修正されることになる次の制御パラメータへ変更する段階と、
2)段階1)に戻り、前記段階全てを繰り返す段階であって、但し次の制御パラメータを、前記工具温度を修正するのに使用されている現在の制御パラメータにする、段階と、を更に備えている、請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、
前記制御パラメータの全てが最小又は最大境界値に到達したとき、前記制御プログラムを終了させる段階を更に備えている、請求項2に記載の方法。 - 前記制御パラメータは、Z軸方向荷重、Z軸方向位置、横断速度、横断荷重、及び工具RPMを備えている制御パラメータの群から選択される、請求項2に記載の方法。
- 前記方法は、前記制御プログラムに割り込んで、異なる制御パラメータを、工具温度を修正するのに使用されている前記現在の制御パラメータに代入する段階を更に備えている、請求項2に記載の方法。
- 前記方法は、前記制御プログラムに割り込んで、前記工具温度を修正するのに前記制御パラメータが使用される順序を変更する段階を更に備えている、請求項2に記載の方法。
- 前記方法は、前記制御プログラムが少なくとも2つの制御パラメータを使用して前記工具温度に到達できるように、少なくとも第2の制御パラメータを、前記現在の制御パラメータと同時に修正する段階を更に備えている、請求項1に記載の方法。
- 前記方法は、前記現在の制御パラメータの前記最小又は前記最大境界値を、オンザフライで修正する段階を更に備えている、請求項1に記載の方法。
- 前記方法は、段階3)と4)を、予測温度制御を使用して、前記工具温度が初めて前記工具温度設定点に到達するまで遅延させる段階を更に備えている、請求項1に記載の方法。
- 摩擦攪拌溶接を通して実現される溶接の再現性を、制御プログラムによって運転されている摩擦攪拌溶接機械の制御パラメータを修正することによって改善するための方法において、前記制御プログラムが、
1)工具の温度を判定する段階と、
2)前記工具温度を工具温度設定点と比較する段階と、
3)前記工具温度が前記工具温度設定点と同じでない場合には、現在の制御パラメータを修正するか、或いは前記工具温度が同じであれば、段階1)へ戻る段階と、
4)前記現在の制御パラメータの最小又は最大境界値に到達したか否かを判定し、前記現在の制御パラメータの前記最小又は最大境界値に到達していなければ、段階1)へ戻る段階と、を備えている、方法。 - 高温材料の加工に使用されている摩擦攪拌溶接機械を運転するために、制御変数を修正するための方法において、
1)監視するべき少なくとも1つの制御変数を選択する段階であって、前記制御変数は
設定点に維持されるのが望ましい、制御変数を選択する段階と、
2)前記少なくとも1つの制御変数を前記設定点に維持するために調節することができる複数の制御変数を提供する段階であって、前記複数の制御変数のそれぞれは、他方の制御変数から独立して調節される、複数の制御変数を提供する段階と、を備えている方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015512338A (ja) * | 2012-03-30 | 2015-04-27 | ブリガム・ヤング・ユニバーシティBrigham Young University | 摩擦攪拌作業のプロセス制御のための作用力調節 |
JP5883978B1 (ja) * | 2015-08-06 | 2016-03-15 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 摩擦攪拌接合装置および摩擦攪拌接合制御方法 |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102089112B (zh) * | 2008-07-09 | 2014-11-12 | 氟石科技公司 | 高速摩擦搅拌焊接 |
US20120074206A1 (en) * | 2010-09-27 | 2012-03-29 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Methods of forming wire bonds for wire loops and conductive bumps |
US8657179B1 (en) | 2012-03-26 | 2014-02-25 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Weld nugget temperature control in thermal stir welding |
US8556156B1 (en) * | 2012-08-30 | 2013-10-15 | Apple Inc. | Dynamic adjustment of friction stir welding process parameters based on weld temperature |
US10695861B2 (en) | 2014-07-10 | 2020-06-30 | Mazak Corporation | Friction stir extrusion of nonweldable materials for downhole tools |
US10919108B2 (en) * | 2015-09-14 | 2021-02-16 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Configured to set the plunging force |
US10799980B2 (en) | 2016-10-06 | 2020-10-13 | Mazak Corporation | Compressible friction stir welding tool for conventional machining equipment |
KR102156352B1 (ko) | 2016-10-31 | 2020-09-15 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 마찰 교반 점 접합 장치 및 마찰 교반 점 접합 방법 |
US11130192B2 (en) | 2017-08-30 | 2021-09-28 | Mazak Corporation | Instrumented tool handler for friction stir welding |
EP3450082B1 (en) | 2017-08-31 | 2020-12-16 | Mazak Corporation | Devices and methods for increased wear resistance during low temperature friction stir processing |
EP3486021B1 (en) | 2017-11-21 | 2023-05-03 | Megastir Technologies LLC | Friction stir processing tool with radial protrusion |
US11440133B2 (en) | 2018-05-04 | 2022-09-13 | Mazak Corporation | Low-cost friction stir processing tool |
EP3581319B1 (en) | 2018-05-09 | 2023-12-13 | Brigham Young University | System and method for friction bit joining |
CN115328031B (zh) * | 2022-10-10 | 2022-12-30 | 广东亚数智能科技股份有限公司 | 一种计算机辅助制造的方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN116140786B (zh) * | 2023-03-06 | 2023-07-14 | 四川艾庞机械科技有限公司 | 搅拌摩擦焊接方法及其系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003117668A (ja) * | 2002-10-09 | 2003-04-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 摩擦攪拌接合装置 |
US20050006438A1 (en) * | 2001-10-23 | 2005-01-13 | Claes-Goran Andersson | Method for friction stir welding |
WO2007105570A1 (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Osaka University | 金属材の接合方法 |
US7404670B2 (en) * | 2003-03-06 | 2008-07-29 | Leco Corporation | Analytical furnace with predictive temperature control |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5156316A (en) | 1991-06-20 | 1992-10-20 | General Electric Company | Friction welding temperature measurement and process control system |
US6780525B2 (en) * | 2001-12-26 | 2004-08-24 | The Boeing Company | High strength friction stir welding |
WO2004067218A2 (en) * | 2003-01-30 | 2004-08-12 | Smith International, Inc. | Out-of-position stir welding of high melting temperature alloys |
CN100525545C (zh) * | 2003-03-06 | 2009-08-05 | 莱克公司 | 具有可预测的温度控制的分析炉 |
JP2006051527A (ja) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Hidetoshi Fujii | 金属材の接合方法 |
JP4468125B2 (ja) * | 2004-09-27 | 2010-05-26 | 三菱重工業株式会社 | 摩擦撹拌接合方法及び装置 |
US7992761B2 (en) * | 2006-10-05 | 2011-08-09 | The Boeing Company | Process control system for friction stir welding |
-
2009
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-
2011
- 2011-03-21 US US13/052,997 patent/US20110172802A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050006438A1 (en) * | 2001-10-23 | 2005-01-13 | Claes-Goran Andersson | Method for friction stir welding |
JP2005506205A (ja) * | 2001-10-23 | 2005-03-03 | スヴェンスク ケルンブレンスレハンテリング アクチボラゲット | 摩擦攪拌溶接方法 |
JP2003117668A (ja) * | 2002-10-09 | 2003-04-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 摩擦攪拌接合装置 |
US7404670B2 (en) * | 2003-03-06 | 2008-07-29 | Leco Corporation | Analytical furnace with predictive temperature control |
WO2007105570A1 (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Osaka University | 金属材の接合方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015512338A (ja) * | 2012-03-30 | 2015-04-27 | ブリガム・ヤング・ユニバーシティBrigham Young University | 摩擦攪拌作業のプロセス制御のための作用力調節 |
JP5883978B1 (ja) * | 2015-08-06 | 2016-03-15 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 摩擦攪拌接合装置および摩擦攪拌接合制御方法 |
WO2017022537A1 (ja) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 摩擦攪拌接合装置および摩擦攪拌接合制御方法 |
JP2017035702A (ja) * | 2015-08-06 | 2017-02-16 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 摩擦攪拌接合装置および摩擦攪拌接合制御方法 |
KR20180023003A (ko) * | 2015-08-06 | 2018-03-06 | 가부시키가이샤 히타치 파워 솔루션즈 | 마찰 교반 접합 장치 및 마찰 교반 접합 제어 방법 |
KR102033520B1 (ko) * | 2015-08-06 | 2019-10-17 | 가부시키가이샤 히타치 파워 솔루션즈 | 마찰 교반 접합 장치 및 마찰 교반 접합 제어 방법 |
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