JP2602530B2 - アルミニウムの抵抗溶接方法 - Google Patents
アルミニウムの抵抗溶接方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はアルミニウムの抵抗溶接、殊に接着剤を併用
しての抵抗溶接に関する。
しての抵抗溶接に関する。
従来の技術 アルミニウムの抵抗溶接に際して、複数の銅電極によ
って２枚またはそれ以上の接触しているアルミニウム板
に対して圧力が加えられると同時に電極の間に高電流が
流される。電気加熱は圧力点におけるアルミニウム板界
面に溶融ナゲットを形成させる。この技法は多量生産に
適当であり、単位価格を低減させるので、最も有用かつ
実用的なアルミニウム部材接合方法の一つである。ほと
んどの錬アルミウム合金（可熱処理性及び非熱処理性の
両方のタイプ）は、抵抗溶接できる。
って２枚またはそれ以上の接触しているアルミニウム板
に対して圧力が加えられると同時に電極の間に高電流が
流される。電気加熱は圧力点におけるアルミニウム板界
面に溶融ナゲットを形成させる。この技法は多量生産に
適当であり、単位価格を低減させるので、最も有用かつ
実用的なアルミニウム部材接合方法の一つである。ほと
んどの錬アルミウム合金（可熱処理性及び非熱処理性の
両方のタイプ）は、抵抗溶接できる。
抵抗溶接の最も重要な態様は、二つの小形電極を使用
して行なう点溶接である。しかし、その他の関連技法も
公知で、使用されており、例えばアルチ点溶接（数個の
電極の同時使用）、プロジェクション溶接（加工物表面
上の突起、すなわちプロジェクションを利用して実
施）、及びシーム溶接のようなローラー点溶接（電極は
印加下に加工物上を動く輪の形態）がある。
して行なう点溶接である。しかし、その他の関連技法も
公知で、使用されており、例えばアルチ点溶接（数個の
電極の同時使用）、プロジェクション溶接（加工物表面
上の突起、すなわちプロジェクションを利用して実
施）、及びシーム溶接のようなローラー点溶接（電極は
印加下に加工物上を動く輪の形態）がある。
点溶接と接着剤結合とを組合せて接合を形成すること
も提案されてきている。このような接合は、一般に「ウ
エルド・ボンド（溶接／接着剤結合）」と称されるよう
になってきている。ウエルド・ボンドされた接合は、点
溶接された接合または接着剤のみで結合された接合より
も強く、点溶接単独よりも高い疲労破壊強度を与え、ま
た接着剤結合よりも改善された剥離抵抗性を与える。
も提案されてきている。このような接合は、一般に「ウ
エルド・ボンド（溶接／接着剤結合）」と称されるよう
になってきている。ウエルド・ボンドされた接合は、点
溶接された接合または接着剤のみで結合された接合より
も強く、点溶接単独よりも高い疲労破壊強度を与え、ま
た接着剤結合よりも改善された剥離抵抗性を与える。
「アドヒーシブ・ボンディング・オブ・アルミニウム
・オートモティブ・ボデイ・シート・アロイズ（Adhesi
ve Bonding of Aluminium Automotive Body Sheet Allo
ys）」と題する（法人）アルミニウム協会（Aluminum A
ssociation Inc.）の出版物「T14」は、ウエルド・ボン
ド法の検討を含んでいる。
・オートモティブ・ボデイ・シート・アロイズ（Adhesi
ve Bonding of Aluminium Automotive Body Sheet Allo
ys）」と題する（法人）アルミニウム協会（Aluminum A
ssociation Inc.）の出版物「T14」は、ウエルド・ボン
ド法の検討を含んでいる。
解決されるべき技術的課題 本発明は、殊に、例えば自動車ボディの抵抗点溶接を
行なうウエルド・ボンド法による自動多量生産に関する
が、これに限定されるものではない。アルミニウム協会
により「T10」として発行された刊行物「ガイドライン
ズ・ツウ・レジスタンス・スポット・ウエルディング・
アルミニウム・オートモティブ・シート（Guidelines t
o resistance spot welding aluminium automotive she
et）」は、本発明に関連している。このような応用及び
その他の応用にとって、電極寿命は主たる考慮事項であ
る。アルミニウム及びその合金を点溶接するために使用
する電極の寿命は、鋼に使用される電極の寿命よりも著
しく短い。さらには溶接の品質のより大きなバラツキは
鋼よりもアルミニウムで見出される。この原因として二
つの大きなものがある。アルミニウムは良好な熱及び電
気伝導体である（アルミニウムは鋼の抵抗値の約1/3の
抵抗値を有する）。またアルミニウム表面上の酸化膜
は、電極と加工物との間において大きなかつしばしば変
動する抵抗を示す界面として作用する。軟鋼について
は、典型的には、期待される電極寿命は4,000個のオー
ダーの点溶接であろうが、アルミニウムについては、そ
れが400個ほどの低い値となりうる。
行なうウエルド・ボンド法による自動多量生産に関する
が、これに限定されるものではない。アルミニウム協会
により「T10」として発行された刊行物「ガイドライン
ズ・ツウ・レジスタンス・スポット・ウエルディング・
アルミニウム・オートモティブ・シート（Guidelines t
o resistance spot welding aluminium automotive she
et）」は、本発明に関連している。このような応用及び
その他の応用にとって、電極寿命は主たる考慮事項であ
る。アルミニウム及びその合金を点溶接するために使用
する電極の寿命は、鋼に使用される電極の寿命よりも著
しく短い。さらには溶接の品質のより大きなバラツキは
鋼よりもアルミニウムで見出される。この原因として二
つの大きなものがある。アルミニウムは良好な熱及び電
気伝導体である（アルミニウムは鋼の抵抗値の約1/3の
抵抗値を有する）。またアルミニウム表面上の酸化膜
は、電極と加工物との間において大きなかつしばしば変
動する抵抗を示す界面として作用する。軟鋼について
は、典型的には、期待される電極寿命は4,000個のオー
ダーの点溶接であろうが、アルミニウムについては、そ
れが400個ほどの低い値となりうる。
抵抗点溶接の重要な一態様は、電極と加工物との間の
電気抵抗（界面抵抗）及び加工物と加工物との間の電気
抵抗（接触すなわち接合面抵抗）である。高電流値の短
いパルスによって生じる熱の結果として接合面にナゲッ
トが生じる。界面の種々の抵抗は、この生成工程におけ
る支配因子であり、溶接の形成のためには接合面におけ
る高い抵抗が必要とされるが、高い外側界面抵抗は電極
／加工物界面における過熱をもたらし電極チップ表面の
品質低下を生じさせることがある。圧延仕上状態のアル
ミニウム合金はこの問題の欠点がある。また、酸化膜の
性質の不一致のために（殊に、アルミニウム協会、登録
5000系の合金）、界面抵抗が変動することがあり、得ら
れる溶接の品質が悪化することがある。異なる表面抵抗
（すなわち低い界面抵抗と高い接合面抵抗）を有するア
ルミニウム合金（板）を製造する提案がなされてきてい
る。これらの提案の例としては、外側表面の研磨、外側
表面のアーク清浄化（米国特許第3278270号）及び、界
面及び接合面における異なる厚さの陽極酸化膜の成長
（欧州特許第153149号）等がある。これらの方法では電
極寿命を増加させることができるが、これらは自動多量
生産における操作のためには実用的でないことがある。
電気抵抗（界面抵抗）及び加工物と加工物との間の電気
抵抗（接触すなわち接合面抵抗）である。高電流値の短
いパルスによって生じる熱の結果として接合面にナゲッ
トが生じる。界面の種々の抵抗は、この生成工程におけ
る支配因子であり、溶接の形成のためには接合面におけ
る高い抵抗が必要とされるが、高い外側界面抵抗は電極
／加工物界面における過熱をもたらし電極チップ表面の
品質低下を生じさせることがある。圧延仕上状態のアル
ミニウム合金はこの問題の欠点がある。また、酸化膜の
性質の不一致のために（殊に、アルミニウム協会、登録
5000系の合金）、界面抵抗が変動することがあり、得ら
れる溶接の品質が悪化することがある。異なる表面抵抗
（すなわち低い界面抵抗と高い接合面抵抗）を有するア
ルミニウム合金（板）を製造する提案がなされてきてい
る。これらの提案の例としては、外側表面の研磨、外側
表面のアーク清浄化（米国特許第3278270号）及び、界
面及び接合面における異なる厚さの陽極酸化膜の成長
（欧州特許第153149号）等がある。これらの方法では電
極寿命を増加させることができるが、これらは自動多量
生産における操作のためには実用的でないことがある。
電極寿命を増加させる別の一方法は、英国特許第1554
297号明細書に記載されており、この方法では電極表面
を二つの方法で処理する。第１に電極表面をショットピ
ーニングして比較的鋭い畝（陵）で分けられた多数の微
小くぼみ（凹所）を作る。次いでその粗化表面に、ニッ
ケル、ベリリウム、コバルト、鉄またはそれらの高融点
合金からなる被覆を与える。上記英国特許明細書には、
これら二つの処理が相乗的に作用すること、及びショッ
トピーニングそれ自体では電極寿命を著しくは増加させ
ないことが述べられている。
297号明細書に記載されており、この方法では電極表面
を二つの方法で処理する。第１に電極表面をショットピ
ーニングして比較的鋭い畝（陵）で分けられた多数の微
小くぼみ（凹所）を作る。次いでその粗化表面に、ニッ
ケル、ベリリウム、コバルト、鉄またはそれらの高融点
合金からなる被覆を与える。上記英国特許明細書には、
これら二つの処理が相乗的に作用すること、及びショッ
トピーニングそれ自体では電極寿命を著しくは増加させ
ないことが述べられている。
溶接の品質が低下し始めたときには、電極を溶接装置
から取り外して、別の所で再仕上げする。慣用の銅基電
極については、この再仕上げ作業は、適切な曲率半径に
付形され、そして電極の間に置かれたカッターまたはサ
ンドディスクを使用することにより簡単に行なわれる。
英国特許第1554297号明細書に記載のような被覆付き電
極については、再仕上げは時間及び費用を要する再被覆
作業を含み、また初期の被覆付き電極も高価である。
から取り外して、別の所で再仕上げする。慣用の銅基電
極については、この再仕上げ作業は、適切な曲率半径に
付形され、そして電極の間に置かれたカッターまたはサ
ンドディスクを使用することにより簡単に行なわれる。
英国特許第1554297号明細書に記載のような被覆付き電
極については、再仕上げは時間及び費用を要する再被覆
作業を含み、また初期の被覆付き電極も高価である。
英国特許第2139540号明細書には、アルミニウム板を
予備処理してその表面上に少なくとも５重量％のクロム
を含む表面層を生成させ、その予備処理済板から部材を
作り、それらの部材に接着剤を付け、それらの部材を所
望の構造に組み付け、部材を点溶接してその構造に加工
中途（未完成）強度を与え、そして接着剤を硬化させる
諸工程からなるアルミニウム部材からなる構造の加工方
法が記載されている。点溶接と接着剤結合とを組合せた
技法は、「ウエルド・ボンディング」法として知られて
いる。上記予備の目的は、接着剤結合寿命を改善するこ
とであると述べられている。その点溶接工程は何ら詳細
に記載されていない。
予備処理してその表面上に少なくとも５重量％のクロム
を含む表面層を生成させ、その予備処理済板から部材を
作り、それらの部材に接着剤を付け、それらの部材を所
望の構造に組み付け、部材を点溶接してその構造に加工
中途（未完成）強度を与え、そして接着剤を硬化させる
諸工程からなるアルミニウム部材からなる構造の加工方
法が記載されている。点溶接と接着剤結合とを組合せた
技法は、「ウエルド・ボンディング」法として知られて
いる。上記予備の目的は、接着剤結合寿命を改善するこ
とであると述べられている。その点溶接工程は何ら詳細
に記載されていない。
問題点を解決するための手段 本発明は、少なくとも目的とする接合位置の表面に人
工的に適用した強力な接着性被覆を有するアルミニウム
加工物同志の間に接合を形成する方法であって、加工物
の接合面の間に300ミクロンの最大粒子寸法を有する充
填剤を40重量％以下含まない硬化性接着剤を与え；チッ
プが少なくとも10ミクロンの平均粗さ深度Rzの表面を有
する溶接電極を準備し；それらの加工物の接合面を一緒
に抵抗溶接し；接着剤を硬化させることからなる、上記
接合形成方法を提供する。
工的に適用した強力な接着性被覆を有するアルミニウム
加工物同志の間に接合を形成する方法であって、加工物
の接合面の間に300ミクロンの最大粒子寸法を有する充
填剤を40重量％以下含まない硬化性接着剤を与え；チッ
プが少なくとも10ミクロンの平均粗さ深度Rzの表面を有
する溶接電極を準備し；それらの加工物の接合面を一緒
に抵抗溶接し；接着剤を硬化させることからなる、上記
接合形成方法を提供する。
この明細書において「アルミニウム）とは純粋な金属
アルミニウムのみならず、Alに富む合金類、殊に（法
人）アルミニウム協会登録の2,000系、5,000系及び6,00
0系のような車輌構成用に意図された種類のアルミニウ
ム合金をも含むものである。点溶接用の金属は厚さが一
般的には0.6〜3.2mm、最も普通には0.9〜2.6mmである。
アルミニウムのみならず、Alに富む合金類、殊に（法
人）アルミニウム協会登録の2,000系、5,000系及び6,00
0系のような車輌構成用に意図された種類のアルミニウ
ム合金をも含むものである。点溶接用の金属は厚さが一
般的には0.6〜3.2mm、最も普通には0.9〜2.6mmである。
好ましい操作方法においては、アルミニウム加工物は
接着剤で被覆され、治具において一緒に組み付けられ
る。接着剤は適宜な方法により適用することができ、接
合部の幾何学的形態に応じて最終の接合部において約0.
1〜3.0mmの厚さの層となるように適用されうる。点溶接
は、次いで、接着剤がまだ流動性である間に形成され、
このように形成された点溶接は、接着剤が硬化する間に
治具なしでも組み付け構造体を一体に支持する。接着剤
は、150〜180℃の温度で10〜30分間加熱することによっ
て硬化させるのが普通である。エポキシ系接着剤が好ま
しいが、その他の接着剤、例えばフェノール系及びポリ
ウレタン系のものも使用しうる。分散されたゴム相また
は類似の相によって強靭化されたエポキシのような接着
剤も使用しうる。
接着剤で被覆され、治具において一緒に組み付けられ
る。接着剤は適宜な方法により適用することができ、接
合部の幾何学的形態に応じて最終の接合部において約0.
1〜3.0mmの厚さの層となるように適用されうる。点溶接
は、次いで、接着剤がまだ流動性である間に形成され、
このように形成された点溶接は、接着剤が硬化する間に
治具なしでも組み付け構造体を一体に支持する。接着剤
は、150〜180℃の温度で10〜30分間加熱することによっ
て硬化させるのが普通である。エポキシ系接着剤が好ま
しいが、その他の接着剤、例えばフェノール系及びポリ
ウレタン系のものも使用しうる。分散されたゴム相また
は類似の相によって強靭化されたエポキシのような接着
剤も使用しうる。
接合部に使用される接着剤は広範囲の条件（例えば温
度、湿度等）の下でその強度を保持しうるものでなけれ
ばならない。接着剤はそれが塗布される表面を濡らさな
ければならないが、垂直面に塗布されたときに垂れ下が
ったり、流下したりしないことが好ましい。従って、充
填剤を配合することにより得られることがあるチキソト
ロピー性材料は好ましい。しかし接着剤は、点溶接具に
よって圧力が掛けられたところの接合位置においては押
し出されるのに充分な流動性を有するのが好ましい。そ
のようにして押し出されなかった接着剤は金属表面間の
電気的接触を防止し、かくして溶接の形成を抑制ないし
防止することがある。接着剤中に存在する充填剤のタイ
プ及び濃度は重要である。充填剤が多過ぎるか、または
充填剤粒子寸法が大き過ぎると、電極寿命は著しく短縮
させる高い溶接電流値を用いなければ満足しうる点溶接
を達成するのが困難である。本発明によれば、接着剤
は、300ミクロンの最大粒子寸法、好ましくは250ミクロ
ン以下の最大粒子寸法を有する粒状充填剤を40重量％以
上は含まない（好ましくは30重量％以上は含まない）。
充填剤は、典型的には不規則形状の粒子を含む無機充填
剤であり、300ミクロン以上の最大寸法を有する小割合
の粒子は接着剤中で崩解しないであろう。この種の接着
剤は、しばしば、繊維をも含むが、上記の制限は繊維含
量を考えに入れないものである。そのような接着剤は場
合により粒状金属をも含むことがあるけれども、本発明
方法に使用される接着剤において金属性の充填剤は余り
好ましくない。本発明方法は、自動車生産ラインで慣用
されているACタイプの点溶接機について使用するために
殊に適している。溶接機はACタイプであるのが好ましい
けれども、本発明方法は航空機産業において典型的に使
用されているDC点溶接機のようなDC溶接機についても使
用できる。溶接条件〔殊に溶接時間（通電時間）及び溶
接電流〕は、一緒に溶接される（板）部材の厚さに、あ
る程度まで依存する。前記アルミニウム協会「T10」書
類は下記の如き推奨をしている。
度、湿度等）の下でその強度を保持しうるものでなけれ
ばならない。接着剤はそれが塗布される表面を濡らさな
ければならないが、垂直面に塗布されたときに垂れ下が
ったり、流下したりしないことが好ましい。従って、充
填剤を配合することにより得られることがあるチキソト
ロピー性材料は好ましい。しかし接着剤は、点溶接具に
よって圧力が掛けられたところの接合位置においては押
し出されるのに充分な流動性を有するのが好ましい。そ
のようにして押し出されなかった接着剤は金属表面間の
電気的接触を防止し、かくして溶接の形成を抑制ないし
防止することがある。接着剤中に存在する充填剤のタイ
プ及び濃度は重要である。充填剤が多過ぎるか、または
充填剤粒子寸法が大き過ぎると、電極寿命は著しく短縮
させる高い溶接電流値を用いなければ満足しうる点溶接
を達成するのが困難である。本発明によれば、接着剤
は、300ミクロンの最大粒子寸法、好ましくは250ミクロ
ン以下の最大粒子寸法を有する粒状充填剤を40重量％以
上は含まない（好ましくは30重量％以上は含まない）。
充填剤は、典型的には不規則形状の粒子を含む無機充填
剤であり、300ミクロン以上の最大寸法を有する小割合
の粒子は接着剤中で崩解しないであろう。この種の接着
剤は、しばしば、繊維をも含むが、上記の制限は繊維含
量を考えに入れないものである。そのような接着剤は場
合により粒状金属をも含むことがあるけれども、本発明
方法に使用される接着剤において金属性の充填剤は余り
好ましくない。本発明方法は、自動車生産ラインで慣用
されているACタイプの点溶接機について使用するために
殊に適している。溶接機はACタイプであるのが好ましい
けれども、本発明方法は航空機産業において典型的に使
用されているDC点溶接機のようなDC溶接機についても使
用できる。溶接条件〔殊に溶接時間（通電時間）及び溶
接電流〕は、一緒に溶接される（板）部材の厚さに、あ
る程度まで依存する。前記アルミニウム協会「T10」書
類は下記の如き推奨をしている。
電極寿命は溶接時間及び溶接電流の両者に大きく依存
し、これらのパラメーターの両者のいずれか、好ましく
は両者の低い値の使用によって増大されることが意味さ
れる。従って1.0mm厚までのアルミニウム板について
は、２〜４サイクルまでの溶接時間及び20KA（RMSでは
なくピーク値）以下の溶接電流が推奨されている。従っ
て、全体としての教示は、電極寿命を増長するために
は、溶接を形成するのに足りる可及的に短い溶接時間及
び可及的に低い溶接電流値を採用するということであ
る。溶接電流は、前述の「T10」書類中の機械的清浄化
表面について推奨された値の80％以下であるのが好まし
い。
し、これらのパラメーターの両者のいずれか、好ましく
は両者の低い値の使用によって増大されることが意味さ
れる。従って1.0mm厚までのアルミニウム板について
は、２〜４サイクルまでの溶接時間及び20KA（RMSでは
なくピーク値）以下の溶接電流が推奨されている。従っ
て、全体としての教示は、電極寿命を増長するために
は、溶接を形成するのに足りる可及的に短い溶接時間及
び可及的に低い溶接電流値を採用するということであ
る。溶接電流は、前述の「T10」書類中の機械的清浄化
表面について推奨された値の80％以下であるのが好まし
い。
抵抗溶接は粗い表面のチップを有する溶接電極を用い
て実施される。電極の表面粗化は畝（陵）及び凹所の創
出によって行なわれる。我々は理論に拘束されることを
望まないが、畝（陵）はアルミニウム加工物の表面上の
絶縁層を突き破るのに充分に鋭利であり、かくして電極
からアルミニウム本体内へ電流を通すためのより多くの
接点を創り出しうるのではないかと信じられる。表面粗
化は、摩耗ブラスト法により都合よく達成される。粗度
は重要であり、摩耗ブラストに用いられるブラスト材の
粒子寸法及びそれが表面に対して射出される圧力の適切
な選択によって制御されうる。平均のピーク〜谷高さ
（DIN第2,3,3章）で定義される表面粗度、すなわち平均
粗さ深度Rzは、少なくとも10ミクロン、好ましくは20〜
100ミクロン、さらに好ましくは20〜80ミクロンであ
る。このような程度の表面粗度を達成するのに必要とさ
れる条件は、当業者が容易に設定できるものである。
て実施される。電極の表面粗化は畝（陵）及び凹所の創
出によって行なわれる。我々は理論に拘束されることを
望まないが、畝（陵）はアルミニウム加工物の表面上の
絶縁層を突き破るのに充分に鋭利であり、かくして電極
からアルミニウム本体内へ電流を通すためのより多くの
接点を創り出しうるのではないかと信じられる。表面粗
化は、摩耗ブラスト法により都合よく達成される。粗度
は重要であり、摩耗ブラストに用いられるブラスト材の
粒子寸法及びそれが表面に対して射出される圧力の適切
な選択によって制御されうる。平均のピーク〜谷高さ
（DIN第2,3,3章）で定義される表面粗度、すなわち平均
粗さ深度Rzは、少なくとも10ミクロン、好ましくは20〜
100ミクロン、さらに好ましくは20〜80ミクロンであ
る。このような程度の表面粗度を達成するのに必要とさ
れる条件は、当業者が容易に設定できるものである。
慣用の抵抗点溶接電極は主要割合の銅を含む合金から
作られている。そのような慣用電極を、表面粗化後に、
何ら他の金属または合金の被覆を付ける必要なく使用し
うることは、本発明の一利点である。
作られている。そのような慣用電極を、表面粗化後に、
何ら他の金属または合金の被覆を付ける必要なく使用し
うることは、本発明の一利点である。
満足すべき点溶接のためには最小の許容ナゲット直径
があること、及びこの最小許容直径は金属の厚さが増加
するにつれて大きくなることは、良く理解されている。
また所定条件下で慣用電極対により形成されるナゲット
直径が時間経過と共に余りにも小さい値にまで減少し、
電極を交換しなければならなくなることも良く理解され
ている。これを解消するために、設定値よりも約20％だ
け大きいナゲットが初期に形成されるようにセットされ
た装置を用いることが一般に行なわれている。例えばア
ルミニウム協会の「T10」書類はその第９項に次のよう
な数値を示している。
があること、及びこの最小許容直径は金属の厚さが増加
するにつれて大きくなることは、良く理解されている。
また所定条件下で慣用電極対により形成されるナゲット
直径が時間経過と共に余りにも小さい値にまで減少し、
電極を交換しなければならなくなることも良く理解され
ている。これを解消するために、設定値よりも約20％だ
け大きいナゲットが初期に形成されるようにセットされ
た装置を用いることが一般に行なわれている。例えばア
ルミニウム協会の「T10」書類はその第９項に次のよう
な数値を示している。
しかし、ナゲット直径が大きくなると、増加した溶接
電流値が必要とされ、その結果として電極実用寿命が短
くなる。
電流値が必要とされ、その結果として電極実用寿命が短
くなる。
本発明による粗化電極を使用する場合、殊に薄手のア
ルミニウム板について、予想外にも所定条件下で電極対
によって形成されるナゲット直径が時間と共に増大し、
終局的な電極消耗（再仕上げを必要とする必要）の直前
になって初めて減小し始めることが発見された。この理
由として考えられることは、粗化電極チップが使用にと
もなって次第に平坦化し、先太になることである。その
理由の如何にかかわらず、この予想外の発見によって、
溶接条件設定において著しい経済性が達成される。初期
ナゲット直径は最小許容直径よりも15％未満、そして多
くの場合５〜10％大きくなるように調整できる。かかる
実用上の変更は、溶接電流必要値を低減させ、さらには
電極の実用寿命と増大させる。
ルミニウム板について、予想外にも所定条件下で電極対
によって形成されるナゲット直径が時間と共に増大し、
終局的な電極消耗（再仕上げを必要とする必要）の直前
になって初めて減小し始めることが発見された。この理
由として考えられることは、粗化電極チップが使用にと
もなって次第に平坦化し、先太になることである。その
理由の如何にかかわらず、この予想外の発見によって、
溶接条件設定において著しい経済性が達成される。初期
ナゲット直径は最小許容直径よりも15％未満、そして多
くの場合５〜10％大きくなるように調整できる。かかる
実用上の変更は、溶接電流必要値を低減させ、さらには
電極の実用寿命と増大させる。
本発明の別の特徴点によれば、アルミニウム加工場の
表面に強い接着性の被覆を人工的に適用する。等しい一
定の均一界面抵抗をもつアルミニウム表面の使用を可能
とすることは本発明の一利点である。アルミニウム表面
は、好ましくは、中程度の界面電気抵抗を与える程度に
まで予備処理される。前記のように、表面抵抗が高過ぎ
ると、電極チップの急激な劣化がもたらされる。他方、
接合面における抵抗が低過ぎるならば、典型的な溶接電
流値では、適当なナゲット及び強い溶接を形成するのに
足りる熱が発生されえない。
表面に強い接着性の被覆を人工的に適用する。等しい一
定の均一界面抵抗をもつアルミニウム表面の使用を可能
とすることは本発明の一利点である。アルミニウム表面
は、好ましくは、中程度の界面電気抵抗を与える程度に
まで予備処理される。前記のように、表面抵抗が高過ぎ
ると、電極チップの急激な劣化がもたらされる。他方、
接合面における抵抗が低過ぎるならば、典型的な溶接電
流値では、適当なナゲット及び強い溶接を形成するのに
足りる熱が発生されえない。
１平方ｍ当り0.01〜0.6g、好ましくは0.03〜0.2gの範
囲の予備処理被覆重量が好ましい。接着剤の存在下で
は、接合面抵抗を低減するには低い被覆重量が好ましい
ことがある。被覆は種々の予備処理によって形成でき
る。
囲の予備処理被覆重量が好ましい。接着剤の存在下で
は、接合面抵抗を低減するには低い被覆重量が好ましい
ことがある。被覆は種々の予備処理によって形成でき
る。
適当な予備処理の一方法は、パイレン（Pyrene） ケミカル・サービス社から市販されている商標「ボン
デライト（Bonderite）735」の薬剤を用いて行なう方法
である。この表面層は主として燐酸クロム水和物と、ア
ルミニウム／転化被覆界面に近接して存在する少量の酸
化クロム及びフッ化アルミニウムと、からなると信じら
れる。推奨されている工程手順は、スプレー酸洗、スプ
レー水洗、スプレーによる転化被覆の適用、スプレー水
洗、熱風乾燥である。
デライト（Bonderite）735」の薬剤を用いて行なう方法
である。この表面層は主として燐酸クロム水和物と、ア
ルミニウム／転化被覆界面に近接して存在する少量の酸
化クロム及びフッ化アルミニウムと、からなると信じら
れる。推奨されている工程手順は、スプレー酸洗、スプ
レー水洗、スプレーによる転化被覆の適用、スプレー水
洗、熱風乾燥である。
別の好ましい予備処理は、アルブライト（Albright）
・アンド・ウイルソン社から商標「アコメット（Accome
t）Ｃ」で市販されている薬剤を用いて行なう方法であ
る。この方法は後続水洗なしの処理法であり、不反応性
のクロム酸塩をベースにした被覆をローラー塗布するこ
とからなるので、コイル被覆のために特に興味のあるも
のである。この方法では後続の水洗は必要とされない。
従って排出液の必要が最小化され、また工程制御が比較
的簡単となる。推奨されている工程手順は、スプレー酸
洗、スプレー水洗、「アコメットＣ」のローラー被覆適
用、乾燥である。
・アンド・ウイルソン社から商標「アコメット（Accome
t）Ｃ」で市販されている薬剤を用いて行なう方法であ
る。この方法は後続水洗なしの処理法であり、不反応性
のクロム酸塩をベースにした被覆をローラー塗布するこ
とからなるので、コイル被覆のために特に興味のあるも
のである。この方法では後続の水洗は必要とされない。
従って排出液の必要が最小化され、また工程制御が比較
的簡単となる。推奨されている工程手順は、スプレー酸
洗、スプレー水洗、「アコメットＣ」のローラー被覆適
用、乾燥である。
その他の適当な予備処理法の例としては、ICIplcから
商標「アロダイン（Alodine）407/47」で市販されてい
るような交互のクロム塩酸−燐酸塩被覆法がある。また
陽極酸化処理法も好ましく、例えば熱硫酸中での陽極化
処理（英国特許第1235661号）、電解質含有燐酸中での
陽極化処理（英国特許第2167443号）、及び英国特許第2
139540号明細書に記載されている種々の処理方法があ
る。
商標「アロダイン（Alodine）407/47」で市販されてい
るような交互のクロム塩酸−燐酸塩被覆法がある。また
陽極酸化処理法も好ましく、例えば熱硫酸中での陽極化
処理（英国特許第1235661号）、電解質含有燐酸中での
陽極化処理（英国特許第2167443号）、及び英国特許第2
139540号明細書に記載されている種々の処理方法があ
る。
ペイントまたはラッカーのような有機質被覆は、強い
接着性を示さないので、不適当である。
接着性を示さないので、不適当である。
以下の実施例は、本発明の種々の特徴態様を組合せて
使用することにより電極寿命を50倍またはそれ以上も増
大できることを示す。またこれらの実施例は、広範な電
極表面粗化の程度にわたり、また殊に薄手のアルミニウ
ム板を用いて、電極寿命を2,000個以上の溶接にまで増
大できることを示している。電極を交換せずにこのよう
な2,000個（または2,000回）の良好な溶接を行ないうる
ことは、この数値が典型的に生産ラインにおける作業の
一シフト当り実施される溶接の数に相当するもので、重
要な意義がある。シフトとシフトとの間の電極の交換及
び再仕上げに要する費用は少ない。電極寿命は抵抗ウエ
ルド・ボンド法全体のコストに含まれる諸因子の一つに
すぎないので、接着剤特性及び電極チップ粗化は（電極
寿命増大以外の）、他の理由により好ましいものであ
る。例えば、ウエルド・ボンド法のためには、よりすぐ
れた接着結合耐久性をもたらす処理は、例外的に長い電
極寿命を与える処理よりも好ましいことがありうる。
使用することにより電極寿命を50倍またはそれ以上も増
大できることを示す。またこれらの実施例は、広範な電
極表面粗化の程度にわたり、また殊に薄手のアルミニウ
ム板を用いて、電極寿命を2,000個以上の溶接にまで増
大できることを示している。電極を交換せずにこのよう
な2,000個（または2,000回）の良好な溶接を行ないうる
ことは、この数値が典型的に生産ラインにおける作業の
一シフト当り実施される溶接の数に相当するもので、重
要な意義がある。シフトとシフトとの間の電極の交換及
び再仕上げに要する費用は少ない。電極寿命は抵抗ウエ
ルド・ボンド法全体のコストに含まれる諸因子の一つに
すぎないので、接着剤特性及び電極チップ粗化は（電極
寿命増大以外の）、他の理由により好ましいものであ
る。例えば、ウエルド・ボンド法のためには、よりすぐ
れた接着結合耐久性をもたらす処理は、例外的に長い電
極寿命を与える処理よりも好ましいことがありうる。
実 験 実施例１〜３における点溶接装置は、ソリッド・ステ
ート・シーケンス制御システムを備えた一体化変圧器付
きAC110KVA移動式溶接機であった。溶接シーケンスは、
アルミニウム協会発行「T10」（ガイドラインズ・ツウ
・レジスタンス・スポット・ウエルディング・オブ・オ
ートモティブ・シート）によって要求される最小値以上
のナゲット直径が得られるように設定した。使用した溶
接シーケンスは一般的に下記の通りであった。
ート・シーケンス制御システムを備えた一体化変圧器付
きAC110KVA移動式溶接機であった。溶接シーケンスは、
アルミニウム協会発行「T10」（ガイドラインズ・ツウ
・レジスタンス・スポット・ウエルディング・オブ・オ
ートモティブ・シート）によって要求される最小値以上
のナゲット直径が得られるように設定した。使用した溶
接シーケンスは一般的に下記の通りであった。
予備スクイズ 60サイクル 溶接時間 3サイクル 後スクイズ 20サイクル 切 40サイクル 電流 14〜16KA（ピーク）（熱セット目盛2.
5） 電極接近速度 50mm/秒 溶接荷重 3.75KN（825ポンド） 設定直径 0.875mmゲージ板については4.0mmのナ
ゲット直径 電極 76mm半径電極（Cu−Cr合金） ストリップ寸法 25mm×750mm 溶接間隔 25mm 溶接速度 毎分30溶接以下 ストリップ供給 手で供給 電極寿命は、電極をドレッシング（仕上げ）すること
なく、また設定溶接条件を何ら変更することなく、一組
の電極によって得られた良好な溶接の個数により決定し
た。各点溶接を検査した。試験は、以下のいずれかの条
件が適合した場合には完了したと考えられた。
5） 電極接近速度 50mm/秒 溶接荷重 3.75KN（825ポンド） 設定直径 0.875mmゲージ板については4.0mmのナ
ゲット直径 電極 76mm半径電極（Cu−Cr合金） ストリップ寸法 25mm×750mm 溶接間隔 25mm 溶接速度 毎分30溶接以下 ストリップ供給 手で供給 電極寿命は、電極をドレッシング（仕上げ）すること
なく、また設定溶接条件を何ら変更することなく、一組
の電極によって得られた良好な溶接の個数により決定し
た。各点溶接を検査した。試験は、以下のいずれかの条
件が適合した場合には完了したと考えられた。
1. 40個の点溶接単位中の４個またはそれ以上の溶接が
剥離してしまった場合。
剥離してしまった場合。
2. 平均ナゲット直径がアルミニウム協会「T10」に与
えられた最小値よりも小さい場合（すなわち3.6mm以
下）。
えられた最小値よりも小さい場合（すなわち3.6mm以
下）。
3. 単一点溶接の平均剪断強度がアルミニウム協会「T1
0」に与えられた最小値より低い場合。
0」に与えられた最小値より低い場合。
4. 溶接中にアルミニウム板に穴が生じた場合。
5. 電極がアルミニウム板から栓状物を引き出した場
合。
合。
添付図は溶接時間（サイクル）、溶接ヒートセット及
び電極寿命（溶接個数）の三因子間の関係を示す三次元
概念図である（サンドブラスト処理電極使用；接着剤塗
布した潤滑剤付きで「アコメットＣ」により工場処理し
た板についての実験）。
び電極寿命（溶接個数）の三因子間の関係を示す三次元
概念図である（サンドブラスト処理電極使用；接着剤塗
布した潤滑剤付きで「アコメットＣ」により工場処理し
た板についての実験）。
実施例 １ AA5251合金板（ゼロテンパー及び0.875mmゲージ）を
用いた。合金板はコイル状態のまま予備処理剤「アコメ
ットＣ」（非洗浄式クロム酸塩ベースの被覆剤）で予備
した。予備処理したこの板の抵抗は界面で59マイクロオ
ームであり、接合面で26ミリオームであった。
用いた。合金板はコイル状態のまま予備処理剤「アコメ
ットＣ」（非洗浄式クロム酸塩ベースの被覆剤）で予備
した。予備処理したこの板の抵抗は界面で59マイクロオ
ームであり、接合面で26ミリオームであった。
次いでこのシートの両面に水性ワックス潤滑剤を塗布
した。被覆重量は約5g/m2であった。各ストリップの接
合面に接着剤を塗布した（溶接前）。使用接着剤は熱硬
化性の強靭化エポキシ接着剤（接着剤Ａ）であり、この
ものは約25重量％の充填剤含有であり、充填剤粒子寸法
は20〜200ミクロンの範囲であった。比較のため同じ合
金の別の板を、圧延工場仕上げ状態のままで、これに接
着剤を塗布して使用した。
した。被覆重量は約5g/m2であった。各ストリップの接
合面に接着剤を塗布した（溶接前）。使用接着剤は熱硬
化性の強靭化エポキシ接着剤（接着剤Ａ）であり、この
ものは約25重量％の充填剤含有であり、充填剤粒子寸法
は20〜200ミクロンの範囲であった。比較のため同じ合
金の別の板を、圧延工場仕上げ状態のままで、これに接
着剤を塗布して使用した。
９タイプの電極粗化度を考えた。一つは製造業者から
供給されたままの状態の新い電極であり、その他のもの
はショット・ブラストにより８つの異なる表面状態とし
た電極であった。電極チップの表面粗度、電極寿命及び
破損の数の間の関係を表１に示す。比較のために、圧延
工場仕上げ状態のままのAA5251合金板についての値も示
してある。この材料を用いて、満足すべき点溶接を生じ
させるためには熱設定を23KAまで増加しなければならな
かった。潤滑剤付き、予備処理板を用いた場合に得られ
た増大は、電極の粗度による利点として示される。
供給されたままの状態の新い電極であり、その他のもの
はショット・ブラストにより８つの異なる表面状態とし
た電極であった。電極チップの表面粗度、電極寿命及び
破損の数の間の関係を表１に示す。比較のために、圧延
工場仕上げ状態のままのAA5251合金板についての値も示
してある。この材料を用いて、満足すべき点溶接を生じ
させるためには熱設定を23KAまで増加しなければならな
かった。潤滑剤付き、予備処理板を用いた場合に得られ
た増大は、電極の粗度による利点として示される。
試験を通しての点溶接の典型的な剪断強度は350〜400
ポンド（159〜182mg）／点溶接であった。この値はアル
ミニウム協会「T10」における推奨値よりも高い。溶接
の品質もすぐれており、不良は全くまたはほとんどなか
った。
ポンド（159〜182mg）／点溶接であった。この値はアル
ミニウム協会「T10」における推奨値よりも高い。溶接
の品質もすぐれており、不良は全くまたはほとんどなか
った。
これらの実験の重要な結果は、電極寿命試験中にナゲ
ットの直径が時間と共に増加したことである。典型的に
は、電極寿命試験中に最小値（アルミニウム協会「T1
0」）よりも大きなナゲット直径が生成され、そして試
験中にナゲット直径は次第にその最小値に向けて降下す
るようになろう。しかし、この試験に先立って行なった
（同様な点溶接条件を用いての）実験は、初期に電極チ
ップ表面の平坦化が生じ、これがナゲット寸法の増加と
一致することが示された。例えば、上記の試験において
初期のナゲット直径は4.00mmで、最小許容直径の3.6mm
よりも約10％大きかったにすぎない。しかしこれが次第
に5.0mmまで上昇し、破損状態にまで近付いた電極寿命
の残部中に一定のままであった。この効果は、電極のビ
ック・アップがなかったことと合せて電極が平坦化した
ことに関連があるものと推定される。
ットの直径が時間と共に増加したことである。典型的に
は、電極寿命試験中に最小値（アルミニウム協会「T1
0」）よりも大きなナゲット直径が生成され、そして試
験中にナゲット直径は次第にその最小値に向けて降下す
るようになろう。しかし、この試験に先立って行なった
（同様な点溶接条件を用いての）実験は、初期に電極チ
ップ表面の平坦化が生じ、これがナゲット寸法の増加と
一致することが示された。例えば、上記の試験において
初期のナゲット直径は4.00mmで、最小許容直径の3.6mm
よりも約10％大きかったにすぎない。しかしこれが次第
に5.0mmまで上昇し、破損状態にまで近付いた電極寿命
の残部中に一定のままであった。この効果は、電極のビ
ック・アップがなかったことと合せて電極が平坦化した
ことに関連があるものと推定される。
実施例 ２ 電極寿命の増大に関する別の重要な因子は溶接シーケ
ンス中の全エネルギー入力の制御である。我々は良好な
電極寿命を達成するには、溶接電流及び／または溶接時
間が可及的に小さく設定されるべきであることを発見し
た。アルミニウムの慣用点溶接のためには溶接電流は20
KAまたはそれ以上に設定され、また、約５サイクルの溶
接時間が用いられる（例えば1mmのゲージのアルミニウ
ム板について）。予備処理アルミニウム板及び76mm曲率
半径の粗面化電極で実施した我々の研究では、溶接電流
は、３サイクルの溶接時間で典型的には14〜16KAのオー
ダーであった。実施例１におけると同様な条件下で実施
した一連の実験においては（この場合も「接着剤Ａ」を
使用）、電流値及び溶接時間の効果が示された。この結
果は添付図に概念的に示されている。電極表面粗化は、
40/20再循環グリッドを用いて80psiで10秒間摩耗ブラス
ト処理することにより28ミクロンのRz値となるようにし
た（ただしこの値は最適値ではない）。添付図から小さ
い溶接電流値を短い溶接時間と組合せて用いると電極寿
命が大きくなることが判る。この場合も、アルミニウム
協会「T10」の推奨値を上回る良好な品質の点溶接が得
られたが、最終的には、印加電流が不充分である時点で
到来し、そして不良品が多くなるかあるいは点溶接が全
くできないような事態となる時点が到来した。
ンス中の全エネルギー入力の制御である。我々は良好な
電極寿命を達成するには、溶接電流及び／または溶接時
間が可及的に小さく設定されるべきであることを発見し
た。アルミニウムの慣用点溶接のためには溶接電流は20
KAまたはそれ以上に設定され、また、約５サイクルの溶
接時間が用いられる（例えば1mmのゲージのアルミニウ
ム板について）。予備処理アルミニウム板及び76mm曲率
半径の粗面化電極で実施した我々の研究では、溶接電流
は、３サイクルの溶接時間で典型的には14〜16KAのオー
ダーであった。実施例１におけると同様な条件下で実施
した一連の実験においては（この場合も「接着剤Ａ」を
使用）、電流値及び溶接時間の効果が示された。この結
果は添付図に概念的に示されている。電極表面粗化は、
40/20再循環グリッドを用いて80psiで10秒間摩耗ブラス
ト処理することにより28ミクロンのRz値となるようにし
た（ただしこの値は最適値ではない）。添付図から小さ
い溶接電流値を短い溶接時間と組合せて用いると電極寿
命が大きくなることが判る。この場合も、アルミニウム
協会「T10」の推奨値を上回る良好な品質の点溶接が得
られたが、最終的には、印加電流が不充分である時点で
到来し、そして不良品が多くなるかあるいは点溶接が全
くできないような事態となる時点が到来した。
実施例 ３ 実施例１のようにして1.2mmゲージの予備処理板を調
製して、より長い電極寿命が一層厚い材料でも達成され
うることを示した。
製して、より長い電極寿命が一層厚い材料でも達成され
うることを示した。
三つの異なる電極チップ表面粗度を採用した。結果は
表２に示されている。溶接条件は、0.875mm厚の板につ
いて使用した条件からわずかに変え、すなわち電流値を
約14KA（ピーク）に増加しそして溶接荷重を4.20KN（92
5ポンド）として、より大きなゲージ厚に対処した。そ
の他のシーケンスパラメータは前の実施例と同じであっ
た。この実験中の点溶接の品質はすぐれていた。電極寿
命に対する電極粗度の効果は、前の0.875mm厚の板を用
いた実施例と同様であった。
表２に示されている。溶接条件は、0.875mm厚の板につ
いて使用した条件からわずかに変え、すなわち電流値を
約14KA（ピーク）に増加しそして溶接荷重を4.20KN（92
5ポンド）として、より大きなゲージ厚に対処した。そ
の他のシーケンスパラメータは前の実施例と同じであっ
た。この実験中の点溶接の品質はすぐれていた。電極寿
命に対する電極粗度の効果は、前の0.875mm厚の板を用
いた実施例と同様であった。
実施例 ４ 種々の単液式エポキシ接着剤の存在下での点溶接可能
性を確立するため、四種の接着剤B,C,D及びＥを、実施
例１に記載の操作を用いてストリップ試料に塗布した。
性を確立するため、四種の接着剤B,C,D及びＥを、実施
例１に記載の操作を用いてストリップ試料に塗布した。
この実験のためにリゾット・ステート制御システム付
きのDC（直流）75KVAの台座式溶接機を用いた。使用し
た溶接シーケンスは下記の通りであった。
きのDC（直流）75KVAの台座式溶接機を用いた。使用し
た溶接シーケンスは下記の通りであった。
スクイズ 20 サイクル 初期加圧 40 サイクル 溶接加熱時間 5 サイクル 鍛遅延 3.5サイクル 急冷（クエンチ） 3 サイクル 保持 5 サイクル オフ 20 サイクル 電流 19Kアンペア（RMS） 電極接近速度 26mm/秒 溶接荷重 2.35KN（520ポンド） 鍛荷重 5.0KN（880ポンド） 設定直径 0.875mmゲージの数について3.8mmの
ナゲット直径 電極 76mm曲率半径電極（Cu−Cr合金） ストリップ寸法 25mm×1000mm 溶接間隔 25mm 溶接速度 毎分30溶接以下 ストリップ供給 手供給 「アコメットＣ」で予備処理した材料を、潤滑剤を塗
布せずに用いた。また電極は業者から供給されたままの
状態で用いた。より高い電流値及び長い溶接サイクル時
間をこの実験では用いた。この理由は、DC溶接機の電流
特性及び遠隔変圧器の低い電流効率によるものである。
ナゲット直径 電極 76mm曲率半径電極（Cu−Cr合金） ストリップ寸法 25mm×1000mm 溶接間隔 25mm 溶接速度 毎分30溶接以下 ストリップ供給 手供給 「アコメットＣ」で予備処理した材料を、潤滑剤を塗
布せずに用いた。また電極は業者から供給されたままの
状態で用いた。より高い電流値及び長い溶接サイクル時
間をこの実験では用いた。この理由は、DC溶接機の電流
特性及び遠隔変圧器の低い電流効率によるものである。
接着剤の存在下での点溶接のための条件は最適化され
なかったが、表３の結果は充填剤の量及び充填剤粒子寸
法の両者の効果を示している。
なかったが、表３の結果は充填剤の量及び充填剤粒子寸
法の両者の効果を示している。
接着剤Ｂは、多量の充填剤を含んでおり、これは短い
電極寿命をもたらししかも高い不良率を与える。接着剤
Ｃは、充填剤含量が低いけれども、充填剤粒子寸法が大
きい。従って改善された電極チップ寿命を与えるが、溶
接圧力で接合面同志を一体化するのが困難であるために
不良率が高い。接着剤Ｄ及びＥは、低い充填剤含量及び
／または小さい充填剤粒子寸法を有する好ましい接着剤
である。接着剤Ｄ（充填剤特性は接着剤Ａと同じ）は、
さらに改善されたチップ寿命を与えまた不良率も低かっ
た。
電極寿命をもたらししかも高い不良率を与える。接着剤
Ｃは、充填剤含量が低いけれども、充填剤粒子寸法が大
きい。従って改善された電極チップ寿命を与えるが、溶
接圧力で接合面同志を一体化するのが困難であるために
不良率が高い。接着剤Ｄ及びＥは、低い充填剤含量及び
／または小さい充填剤粒子寸法を有する好ましい接着剤
である。接着剤Ｄ（充填剤特性は接着剤Ａと同じ）は、
さらに改善されたチップ寿命を与えまた不良率も低かっ
た。
実施例 ５ 実施例１はAC移動式点溶接機を用いる場合の電極表面
粗化の利点を示すものである。表１は48ミクロンの最適
電極粗度を与えている。この最適粗度の電極をDC特性75
KVA台座式溶接機で用いて、電極粗化の有利な効果は、
異なるタイプのかつ異なる出力特性の点溶接機でも示さ
れうることを確認した。使用した溶接シーケンスは実施
例４のものと同じであった。供給されたままの光沢研磨
電極も比較のために用いた。「アコメットＣ」で予備処
理した材料を、潤滑剤及び接着剤Ａの存在下で用いた。
これらの細果は表４に示されている。
粗化の利点を示すものである。表１は48ミクロンの最適
電極粗度を与えている。この最適粗度の電極をDC特性75
KVA台座式溶接機で用いて、電極粗化の有利な効果は、
異なるタイプのかつ異なる出力特性の点溶接機でも示さ
れうることを確認した。使用した溶接シーケンスは実施
例４のものと同じであった。供給されたままの光沢研磨
電極も比較のために用いた。「アコメットＣ」で予備処
理した材料を、潤滑剤及び接着剤Ａの存在下で用いた。
これらの細果は表４に示されている。
表４から、電極粗化の結果は、AC点溶接機で得られた
ものと同様であることが判る。電極寿命値は、実施例１
のものよりも一般に小さいが、これは溶接シーケンスが
最適化されなかったことによるものである。
ものと同様であることが判る。電極寿命値は、実施例１
のものよりも一般に小さいが、これは溶接シーケンスが
最適化されなかったことによるものである。
実施例 ６ この実施例は本発明方法を2mm厚のアルミニウム板に
応用した例である。この板は、「アコメットＣ」で予備
処理した5251合金板であり、潤滑剤及び接着剤Ｄが付着
していた。溶接装置はKT−8110AC点溶接機であり、下記
の条件で運転した。
応用した例である。この板は、「アコメットＣ」で予備
処理した5251合金板であり、潤滑剤及び接着剤Ｄが付着
していた。溶接装置はKT−8110AC点溶接機であり、下記
の条件で運転した。
スクイズ 50サイクル 初期加圧 30サイクル 溶接加熱時間 10サイクル 鍛遅延 0サイクル 急冷（クエンチ） 40サイクル オフ 40サイクル 電流 24KA（RMS） 電極接近速度 100mm/秒 溶接荷重 7KN 下記の結果が得られた。
より厚い板を溶接するときには電極寿命は短くなる。
しかしこれらの数値は電極粗化処理からもたらされる改
善された電極寿命を明かに示している。
しかしこれらの数値は電極粗化処理からもたらされる改
善された電極寿命を明かに示している。
添付図面は、溶接時間（サイクル）、溶接ヒートセット
及び電極寿命（溶接個数）の三因子間の関係を示す三次
元概念図である。
及び電極寿命（溶接個数）の三因子間の関係を示す三次
元概念図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・フランシス・マーウィック イギリス国ノーサンプトンシャー州ダヴ ェントリー，バイフィールド，ベル・レ ーン 27 (72)発明者 ピーター・ジオフリー・シアスバイ イギリス国オックスフォードシャー州オ ーエックス15・４エッチエス，バンバリ ー，ブロクサム，コーティントン・レー ン 71
Claims (9)
- 【請求項１】少なくとも目的とする接合位置の表面に人
工的に適用された強力な接着性被覆を有するアルミニウ
ム加工物同志の間に接合を形成する方法であって、加工
物の接合面の間に300ミクロンの最大粒子寸法を有する
粒状充填剤を40重量％以上含まない硬化性接着剤を与
え；チップが少なくとも10ミクロンの平均粗さ深度Rzの
表面を有する溶接電極を準備し；それらの加工物の度合
面を一緒に抵抗溶接し；接着剤を硬化させることからな
る上記接合形成方法。 - 【請求項２】接着剤は、抵抗溶接のために使用される条
件下で、わきへ押し出されるのに足る流動性を示す特許
請求の範囲第１項の記載の方法。 - 【請求項３】接着剤は250ミクロンの最大粒子寸法を有
する粒状充填剤を30重量％以上含まない特許請求の範囲
第１または２項に記載の方法。 - 【請求項４】電極チップの表面は20〜100ミクロンの平
均粗さ深度Rzを有する特許請求の範囲第１〜３項のいず
れかに記載の方法。 - 【請求項５】接着性被覆は0.01〜0.6g/m2の割合で存在
する特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項６】接着性被覆は加工物の主要表面全体に存在
する特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項７】抵抗溶接は点溶接である特許請求の範囲第
１〜６項のいずれかに記載の方法。 - 【請求項８】抵抗溶接をアルミニゥム協会「T10」書類
で推奨されている条件下で、但し溶接電流値は記載の値
の80％以下の値の使用によって実施する特許請求の範囲
第７項に記載の方法。 - 【請求項９】アルミニウム加工物は自動車の荷重負担構
造体を形成するために作られて一緒にウエルド・ボンド
される部材である特許請求の範囲第１〜８項のいずれか
に記載の方法。
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