JP2013031863A - 摩擦撹拌接合用ツール - Google Patents
摩擦撹拌接合用ツール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013031863A JP2013031863A JP2011168409A JP2011168409A JP2013031863A JP 2013031863 A JP2013031863 A JP 2013031863A JP 2011168409 A JP2011168409 A JP 2011168409A JP 2011168409 A JP2011168409 A JP 2011168409A JP 2013031863 A JP2013031863 A JP 2013031863A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- friction stir
- stir welding
- probe
- welding tool
- joined
- 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.)
- Granted
Links
- 238000003756 stirring Methods 0.000 title claims abstract description 136
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 136
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 100
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 86
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 9
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- YIWGJFPJRAEKMK-UHFFFAOYSA-N 1-(2H-benzotriazol-5-yl)-3-methyl-8-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carbonyl]-1,3,8-triazaspiro[4.5]decane-2,4-dione Chemical compound CN1C(=O)N(c2ccc3n[nH]nc3c2)C2(CCN(CC2)C(=O)c2cnc(NCc3cccc(OC(F)(F)F)c3)nc2)C1=O YIWGJFPJRAEKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]propan-1-one Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)CCC(=O)N1CCN(CC1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAWMENYCRQKKJY-UHFFFAOYSA-N [3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-ylmethyl)-1-oxa-2,8-diazaspiro[4.5]dec-2-en-8-yl]-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]methanone Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)CC1=NOC2(C1)CCN(CC2)C(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F JAWMENYCRQKKJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
【解決手段】摩擦撹拌接合用ツール1は、先端にプローブ4を有している。プローブ4は、上面が円形の台部3と台部3の上面を底面とする円錐部2とを有している。底面の直径は上面の直径と同一である。円錐部2の先端の角度が130°以上170°以下である。
【選択図】図2
Description
上記の摩擦撹拌接合用ツールにおいて好ましくは、台部は先端に向かって径が小さくなる円錐台である。これにより、ツールを被接合材から引き抜く際の抵抗が小さくなり、被接合材を持ち上げにくくなり、プローブが折損しにくくなる。
図2に示すように、本実施の形態1における摩擦撹拌接合用ツール1は、プローブ4とショルダー5とを有している。プローブ4は、2つの被接合材を接合するときに最初に被接合材に接触する部分であり、プローブ4は、台部3と円錐部2とを有している。台部3は円錐部2とショルダー5との間に設けられており、円錐部2を支持している。台部3の上面の形状は円である。
本実施の形態1の摩擦撹拌接合用ツール1によれば、円錐部2の先端の角度θが130°以上であるために、先端の角度θが120°以下の場合と比較してプローブ4の強度が高い。プローブ4の強度が高くなるため、硬度の高い材料を摩擦撹拌接合する場合にもプローブ4の曲がりや欠損を抑制することができる。また、円錐部2の先端の角度θが170°以下であるために、先端が平坦な場合と比較して、プローブ4が被接合材にスムーズに挿入される。そのため、プローブ4を被接合材に挿入する際にプローブ4に無理な力がかからないので、プローブ4が折損したり変形したりしにくい。
図3に示すように、本実施の形態2における摩擦撹拌接合用ツール1の台部3の形状は円錐台である。つまり、円錐台の径はツールの先端(いいかえれば円錐部2の頂点)に向かうにつれて小さくなっている。台部3の円錐部2に接する側の面の形状は円であり、台部3のショルダー5に接する側の面の形状も円である。円錐台の上面には、円錐台の上面を底面とした円錐部2が設けられている。円錐部2の先端の角度θは、130°以上170°以下である。
図4に示すように、本実施の形態3における摩擦撹拌接合用ツール1のプローブ4は、円柱状の台部3と円錐部2とを有している。台部3の側面には螺旋状のネジ溝部6が設けられている。ネジ溝部6はプローブ4が回転する方向に対して逆ネジとなるような螺旋状であることが好ましい。プローブ4の回転する方向に対して逆ネジとなるような螺旋状のネジ溝とは、プローブ4をネジにたとえた場合、プローブ4が回転するときにプローブ4が手前側(いいかえればプローブの先端と反対側)に移動するような螺旋状のネジ溝のことである。
図5に示すように、本実施の形態4における摩擦撹拌接合用ツール1のプローブ4は、円錐台状の台部3と円錐部2とを有している。台部3の側面に螺旋状のネジ溝部6が設けられている。ネジ溝部6はプローブ4が回転する方向に対して逆ネジとなるような螺旋状であることが好ましい。逆ネジの定義は上述の実施の形態3で説明した定義と同じである。
摩擦撹拌接合用ツール1のプローブ4の形状と、プローブ4の強度、プローブ4の被接合材に対する食いつきの良さおよび被接合材の接合強度との関係について調べた。
摩擦撹拌接合用ツール1の耐久性と被接合材への食いつきの良さの評価を、摩擦撹拌点接合装置を使って鋼板を2枚重ねて接合することにより行った。被接合材として、1.2mmの厚みを有する340MPa級高張力鋼板を使用した。摩擦撹拌点接合用の摩擦撹拌接合用ツール1の回転数を3000rpmとし、接合荷重を600kgfとした。接合時間を2.5秒とし、打点数を最大1000打点とした。
摩擦撹拌接合用ツール1のプローブ4の形状とプローブ4の強度との関係について調べた。
図7で説明したような摩擦撹拌線接合装置にて、被接合材である鋼板を2枚突く合せて、2枚の鋼板を線接合し、摩擦撹拌接合用ツール1の耐久性を調べた。被接合材として2.5mmの厚みを有する340MPa級高張力鋼板を使用した。摩擦撹拌接合用ツールの回転数を800rpmとした。接合速度を毎秒2mmとし、摩擦撹拌接合用ツールの傾斜角を2°とした。摩擦撹拌接合用ツール押し込み量を2.2mmとし、接合距離を最大4m(4000mm)とした。板材の長さを500mmとし、400mm接合毎に板材を取り換えるとともに、摩擦撹拌接合用ツールに損傷がないか確認を行った。
Claims (7)
- 先端にプローブを備えた摩擦撹拌接合用ツールであって、
前記プローブは、
上面が円形の台部と、
前記上面を底面とする円錐部とを含み、
前記底面の直径は前記上面の直径と同一であり、
前記円錐部の先端の角度が130°以上170°以下である、摩擦撹拌接合用ツール。 - 前記台部は円柱である、請求項1に記載の摩擦撹拌接合用ツール。
- 前記台部は前記先端に向かって径が小さくなる円錐台である、請求項1に記載の摩擦撹拌接合用ツール。
- 前記プローブの側面に螺旋状のネジ溝部を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の摩擦撹拌接合用ツール。
- 前記台部の下面に接し、前記下面に接する面の径が前記下面の径よりも大きいショルダーをさらに備えた、請求項1〜4のいずれかに記載の摩擦撹拌接合用ツール。
- 前記摩擦撹拌接合用ツールは引張強度340MPa以上の高張力鋼を接合するために用いられる、請求項1〜5のいずれかに記載の摩擦撹拌接合用ツール。
- 前記摩擦撹拌接合用ツールは点接合に用いられる、請求項1〜6のいずれかに記載の摩擦撹拌接合用ツール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011168409A JP5853472B2 (ja) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | 摩擦撹拌接合用ツール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011168409A JP5853472B2 (ja) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | 摩擦撹拌接合用ツール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013031863A true JP2013031863A (ja) | 2013-02-14 |
JP5853472B2 JP5853472B2 (ja) | 2016-02-09 |
Family
ID=47788205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011168409A Active JP5853472B2 (ja) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | 摩擦撹拌接合用ツール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5853472B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016006377A1 (ja) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | 住友電気工業株式会社 | 回転ツールおよび接合方法 |
WO2016006378A1 (ja) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | 住友電気工業株式会社 | 回転ツールおよび接合方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005105361A1 (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Tokyu Car Corporation | 金属材の接合方法 |
US20060054655A1 (en) * | 2004-08-26 | 2006-03-16 | Mishra Rajiv S | Selective reinforcement of metallic bodies |
US20060086775A1 (en) * | 2004-10-22 | 2006-04-27 | Edison Welding Institute | Method of friction stir welding and retractable shoulderless variable penetration friction stir welding tool for same |
JP2010052039A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-03-11 | Isel Co Ltd | 摩擦攪拌加工装置及び摩擦攪拌加工用ツールの再生方法 |
JP2011140060A (ja) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Toshiba Corp | 摩擦攪拌処理用工具および真空バルブ用接点材料 |
WO2011135892A1 (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | 本田技研工業株式会社 | 摩擦攪拌接合用ツール |
-
2011
- 2011-08-01 JP JP2011168409A patent/JP5853472B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005105361A1 (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Tokyu Car Corporation | 金属材の接合方法 |
WO2005105360A1 (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Tokyu Car Corporation | 金属材の接合方法 |
US20060054655A1 (en) * | 2004-08-26 | 2006-03-16 | Mishra Rajiv S | Selective reinforcement of metallic bodies |
US20060086775A1 (en) * | 2004-10-22 | 2006-04-27 | Edison Welding Institute | Method of friction stir welding and retractable shoulderless variable penetration friction stir welding tool for same |
JP2010052039A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-03-11 | Isel Co Ltd | 摩擦攪拌加工装置及び摩擦攪拌加工用ツールの再生方法 |
JP2011140060A (ja) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Toshiba Corp | 摩擦攪拌処理用工具および真空バルブ用接点材料 |
WO2011135892A1 (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | 本田技研工業株式会社 | 摩擦攪拌接合用ツール |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016006377A1 (ja) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | 住友電気工業株式会社 | 回転ツールおよび接合方法 |
WO2016006378A1 (ja) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | 住友電気工業株式会社 | 回転ツールおよび接合方法 |
CN106470790A (zh) * | 2014-07-10 | 2017-03-01 | 住友电气工业株式会社 | 旋转工具和接合方法 |
CN106470791A (zh) * | 2014-07-10 | 2017-03-01 | 住友电气工业株式会社 | 旋转工具和接合方法 |
EP3167994A4 (en) * | 2014-07-10 | 2018-03-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Rotary tool and welding method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5853472B2 (ja) | 2016-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6350334B2 (ja) | 接合方法及び複合圧延材の製造方法 | |
EP2987582B1 (en) | Friction stir welding apparatus and friction stir welding method | |
JP5069428B2 (ja) | 摩擦攪拌溶接装置 | |
JP5854451B2 (ja) | 異種金属板の接合方法 | |
US20140144972A1 (en) | Friction processing tool, and friction processing apparatus and friction processing method using the same | |
JP2007301579A (ja) | 摩擦攪拌加工用ツールおよびこれを用いる摩擦攪拌加工品の製造方法 | |
JP2008110371A (ja) | 摩擦攪拌接合方法及び装置 | |
JP2013163208A (ja) | 摩擦攪拌接合方法 | |
US8875975B2 (en) | Device for friction stir welding with a tension rod | |
JP5853472B2 (ja) | 摩擦撹拌接合用ツール | |
Suri | An improved FSW tool for joining commercial aluminum plates | |
JP2014057987A (ja) | 摩擦撹拌接合方法 | |
JP2008110374A (ja) | 摩擦攪拌接合方法及び装置 | |
JP2007301573A (ja) | 摩擦攪拌接合方法および摩擦攪拌接合構造体 | |
Raturi et al. | Tensile strength and failure of dissimilar friction stir welded joints between 6061-T6 and 2014-T6 aluminum alloys | |
JP2008196020A (ja) | 摩擦攪拌加工用ツールおよび摩擦攪拌加工品の製造方法 | |
JP4543204B2 (ja) | 摩擦攪拌接合方法 | |
JP2012166270A (ja) | 異種金属材料のスポット摩擦攪拌接合方法 | |
JP2013086175A (ja) | 高張力鋼板の接合ツールおよび接合方法 | |
JP5920826B2 (ja) | 摩擦攪拌加工用裏当て部材、摩擦攪拌加工方法及び摩擦攪拌加工装置 | |
JP2021062376A (ja) | 摩擦攪拌接合ツール及び摩擦攪拌接合方法 | |
JP7364849B2 (ja) | スポット溶接継手の製造方法及びスポット溶接機 | |
JP5819084B2 (ja) | 摩擦攪拌加工装置及び摩擦攪拌加工方法 | |
US20240149372A1 (en) | Element, method of friction element welding, and method of manufacturing friction-element-welded joint | |
KR102120389B1 (ko) | 숄더부가 구비된 마찰교반 용접장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140325 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150311 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150331 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150527 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151123 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5853472 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |