JP6688755B2 - 金属薄板の接合方法及び金属薄板の接合構造 - Google Patents
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Description
上記金属薄板の接合方法は、
裏当て金の上に載置した上記第1金属薄板の一端の上に上記第2金属薄板の一端を所定長さ重ね合せて配置する重ね合せ工程と、
重ね合せた上記第2金属薄板の上方から回転するツールを押し付けて該第2金属薄板の一端と上記第1金属薄板の一端とを回転するツールと被接合材料との間に発生した摩擦熱及び押圧を利用して継手を形成する接合工程とを含む構成とする。
上記回転ツールの当接面の直径は、上記第1金属薄板の一端の上に上記第2金属薄板の一端を重ね合せた上記所定長さよりも大きく、
上記回転ツールの下降距離は、上記第2金属薄板の厚さよりも小さい。
上記第2金属薄板の厚さは、上記第1金属薄板の厚さよりも厚い。
上記回転ツールは、当接面がピンを有さず略平坦な構成とする。
上記第1金属薄板の一端の上に上記第2金属薄板の一端が塑性流動して重ね合されている。
上記第2金属薄板は、上記第1金属薄板よりも厚い構成とする。
上記第2金属薄板の引っ張り強度は、上記第1金属薄板の引っ張り強度以下である構成とする。
図7A及び図7Bに示すように、厚さ2.0mmのアルミニウム合金(アルミダイカストADC12)同士を接合した。回転ツール4の回転速度1000rpm、接合速度500mm/minで、回転ツール4の挿入深さ1.85mmである。
図8に示すように、厚さ2.0mmのマグネシウム合金(AM系合金)同士を接合した。回転ツール4の回転速度2000rpm、接合速度100mm/minで回転ツール4の挿入深さ1.85mmである。
図9A及び図9Bに示すように、厚さ2.0mmのマグネシウム合金(AM系合金;第1金属薄板1)と厚さ2.0mmのアルミニウム合金(ADC12;第2金属薄板2)とを接合した。回転ツール4の回転速度2000rpm、接合速度100mm/minで回転ツール4の挿入深さ1.85mmである。
図10A、図10B及び図10Cに示すように、厚さ0.6mmの亜鉛めっき鋼板(第1金属薄板1)と厚さ1.0mmの亜鉛めっき鋼板(第2金属薄板2)とを接合した。回転ツール4の回転速度2000rpm、接合速度100mm/minで回転ツール4の挿入深さ0.95mmである。
図11A、図11B及び図11Cに示すように、厚さ0.6mmの亜鉛めっき鋼板(第1金属薄板1)と厚さ2.0mmのマグネシウム合金(第2金属薄板2)とを接合した。回転ツール4の回転速度1000rpm、接合速度50mm/minで回転ツール4の挿入深さ1.0mmである。
図12A及び図12Bに示すように、厚さ0.6mmの亜鉛めっき鋼板(第1金属薄板1)と厚さ2.0mmのアルミニウム合金(第2金属薄板2)とを接合した。回転ツール4の回転速度1000rpm、接合速度50mm/minで回転ツール4の挿入深さ1.0mmである。
詳しくは図示しないが、実施例5及び6と比較するために、比較例として、亜鉛めっき鋼板とマグネシウム合金又は亜鉛めっき鋼板とアルミニウム合金とで第1金属薄板1と第2金属薄板2とを入れ替えて、いずれも亜鉛めっき鋼板よりなる第2金属薄板2をまず回転ツール4に当接させて軽金属よりなる第1金属薄板1に対して接合できるか実験したが、接合部に大きな段差が生じた。
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としても良い。
2 第2金属薄板
3 重ね合せ部
4 回転ツール
5 接合部
6 裏当て金
7 界面
H 挿入深さ
W 重ね合せ幅(所定長さ)
Claims (7)
- 厚さが2.0mm以下の第1金属薄板と、厚さが2.0mm以下の第2金属薄板とを接合する金属薄板の接合方法において、
裏当て金の上に載置した上記第1金属薄板の一端の上に上記第2金属薄板の一端を所定長さ重ね合せて配置する重ね合せ工程と、
重ね合せた上記第2金属薄板の上方から回転する回転ツールを押し付けて該第2金属薄板の一端と上記第1金属薄板の一端とを回転するツールと被接合材料との間に発生した摩擦熱及び押圧を利用して裏面に段差のない継手を形成する接合工程とを含む
ことを特徴とする金属薄板の接合方法。 - 請求項1に記載の金属薄板の接合方法において、
上記回転ツールの当接面の直径は、上記第1金属薄板の一端の上に上記第2金属薄板の一端を重ね合せた上記所定長さよりも大きく、
上記回転ツールの挿入深さは、上記第2金属薄板の厚さよりも小さい
ことを特徴とする金属薄板の接合方法。 - 請求項2に記載の金属薄板の接合方法において、
上記第2金属薄板の厚さは、上記第1金属薄板の厚さよりも厚い
ことを特徴とする金属薄板の接合方法。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の金属薄板の接合方法において、
上記回転ツールは、当接面がピンを有さず略平坦である
ことを特徴とする金属薄板の接合方法。 - 厚さが2.0mm以下の第1金属薄板と、厚さが2.0mm以下の第2金属薄板とが接合された金属薄板の接合構造において、
上記第1金属薄板の一端の上に上記第2金属薄板の一端が塑性流動して重ね合されており、
塑性流動された接合部における上記第1金属薄板と上記第2金属薄板との間には平面状の界面が残っており、裏面に段差がない
ことを特徴とする金属薄板の接合構造。 - 請求項5に記載の金属薄板の接合構造において、
上記第2金属薄板は、上記第1金属薄板よりも厚い
ことを特徴とする金属薄板の接合構造。 - 請求項5又は6に記載の金属薄板の接合構造において、
上記第2金属薄板の引っ張り強度は、上記第1金属薄板の引っ張り強度以下である
ことを特徴とする金属薄板の接合構造。
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