JP2021159919A - 接合部材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】抵抗溶接を行うことにより製造される接合部材の製造方法であって、ワークにおける電極と接触する面にはめっき層が形成されている。第1板材における第1電極の先端部の形状に沿った曲面状である第1領域に第1電極が接触し、かつ、第2板材における第2電極の先端部の形状に沿った曲面状である第2領域と第2電極が接触した状態で、第1電極と第2電極との間の通電を開始してナゲットを形成する。
【選択図】図2
Description
[1.実施形態]
[1−1.ワーク及び溶接装置]
図1に、ワーク10及び溶接装置20を示す。ワーク10は、重ねられた複数の板材を含む。本実施形態では、ワーク10は、第1板材11と第2板材12との2つの板材を重ねることにより形成される。溶接装置20は、第1板材11及び第2板材12を、後述する第1電極21及び第2電極22(以下、これらを区別せず、又は両方を指すとき、単に電極とも記載する)を用いて抵抗スポット溶接により接合し、接合部材を製造する。なお以下の説明に用いる図面において、ワーク10は電極と当接する部分で切断したときの端面を模式的に示している。
第1板材11は、第1本体11a、第1外側めっき層11b、第1内側めっき層11cを有する。第1本体11aは、第1板材11の主要部分であり、板状の形状である。第1外側めっき層11bは、第1本体11aの一方の面に形成されて、第1電極21に接触可能な面である。上述した一方の面とは、第1板材11の2つの面のうち、第1板材11と重ねられる第2板材12が配置される側とは反対側の面である。第1内側めっき層11cは、第1本体11aにおける上記一方とは反対の他方の面に形成される。
溶接装置20は、ワーク10をその厚み方向(重ね方向、積層方向)から挟持する第1電極21及び第2電極22と、それらの電極を介したワーク10に対する加圧力や通電量などを制御する溶接制御部23と、を備える。
図2Aは、第1電極21と第2電極22がワーク10を挟みこんだ状態を示す。この時点ではワーク10に対して板材を変形させるほどの加圧力は加えられていない。また、通電も行われていない。
図3Aは、図2Aと同様に、第1電極21と第2電極22がワーク10を挟みこんだ状態である。なお、先端部21a及び先端部22aには付着物62が付着していることから、付着物62を介して接触している。
参考までに、従来技術による溶接工程を簡単に説明する。図4Aに示されるように、電極によりワークに大きな加圧力を加えずに溶接を実行すると、ナゲット61が形成され、また、図4Bに示されるように、電極の先端部に付着物71が付着する。この付着物71は、電極の先端部の中央に集中的に形成される。このことは、ワークに加圧力を加えつつ通電した際にシートセパレーションが発生する場合も同様である。図4Bに示される状態で次の溶接を実行すると、図4Cに示されるように付着物71がワークに接触しやすくなる。その結果、図4Dに示されるように、付着物71を覆うように、言い換えると付着物71よりも広い範囲で付着物72が形成される。このように付着物が増大していくと、電極とワークとの接触面積が徐々に変化していく。それに伴って抵抗値が変化するため発熱量が徐々に変化し、溶接不足や過剰な加熱が生じ、溶接の安定性が損なわれる。このような理由で、従来は電極の寿命が短かった。一方、本実施形態の構成では、接触面積の変化が抑制されているため、従来よりも必要な手入れの頻度が低減され、電極の寿命が長くなる。
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1a)本実施形態の製造方法であれば、打点数が増加したときの溶接不良の発生を抑制でき、電極の長寿命化を図ることができる。その理由を以下に説明する。ワーク10の第1領域51及び第2領域52は、電極の先端部に沿った形状であるため、(i)電極の先端部と板材とは接触しやすい、(ii)電極の先端部と板材との接触面積が大きくなる、という特徴がある。上記(i)について、特に本実施形態のように電極の先端部に広く付着物62が付着する場合、電極は付着物62を介して広く板材の第1領域51又は第2領域52と接触することができる。そして、電極の先端部と板材とが接触しやすければ接触面積の変動が小さく、また、当初から接触面積が大きいため、接触面積に変化があってもその変化の割合は小さくなる。すなわち、溶接を繰り返しても電極とワーク10の間の抵抗値が変化しにくいので、発熱量の変化が抑制される。その結果、同一の電極でも好適な抵抗溶接を実現でき、電極が長寿命化する。
なお、電極とワーク10(すなわち、電極と板材、又は、電極と第1領域51及び第2領域52)との接触とは、電極の先端部に付着しためっきを介して電極とワーク10とが接触することを含む。
以上本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
Claims (4)
- 重ねられた複数の板材を含むワークを第1電極と第2電極とで挟み、抵抗溶接を行うことにより製造される接合部材の製造方法であって、
前記ワークにおける前記第1電極と接触する第1板材は、該第1電極に接触する面にめっき層が形成されており、かつ、前記ワークにおける前記第2電極と接触する第2板材は、該第2電極に接触する面にめっき層が形成されており、
前記第1板材における前記第1電極の先端部の形状に沿った曲面状である第1領域に前記第1電極が接触し、かつ、前記第2板材における前記第2電極の先端部の形状に沿った曲面状である第2領域と前記第2電極が接触した状態で、前記第1電極と前記第2電極との間の通電を開始してナゲットを形成することを含む、接合部材の製造方法。 - 請求項1に記載の接合部材の製造方法であって、
さらに、前記第1電極と前記第2電極との間の通電を開始する前に、前記第1電極及び前記第2電極の少なくともいずれか一方を動作させることにより前記ワークを加圧して、前記第1板材に曲面状の前記第1領域を形成するとともに前記第2板材に曲面状の前記第2領域を形成することを含む、接合部材の製造方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の接合部材の製造方法であって、
前記めっき層は、アルミニウムを含む層である、接合部材の製造方法。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の接合部材の製造方法であって、
前記ワークを構成する複数の板材は、焼き入れ工程を行う前の板材である、接合部材の製造方法。
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