JPH0234705A - 粉末複合型積層綱板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野１ この発明は自動車をはじめ多くの産業分野に採用されつ
つある複合型制振鋼板に係り、より詳しくは２枚の鋼板
の間に金属粉および金属体を介在させた構造とすること
により、上下鋼板間の電気導通を確保し、接着強度およ
び制振性のすぐれた粉末複合型積層鋼板とその製造方法
に関する。

［従来の技術］ 複合型積層鋼板としては、鋼板と鋼板の間に薄い樹脂層
をサンドイッチした複合型制振鋼板が知られている。こ
の樹脂複合型積層鋼板は、すぐれた制振性、軽量性、プ
レス成形性を発揮するため、自動車をはじめ各種産業機
械器臭に採用されつつおる。

しかし、コア材を樹脂とする積層鋼板の場合は、使用温
度により樹脂を選定する必要があり、また第４図に４１
失係数の温度依存性を示１ように、制振性が温度に依存
し耐熱性にも乏しい。さらに、上下鋼板が樹脂で絶縁さ
れている関係上、ダイレクトスポット溶接が不可能であ
り、スポット溶接を行なう場合は上下鋼板間の電気導通
を確保Ｊるための短絡回路を必要とする。また、シリー
ズスポット溶接においては、電極間隔が短い等の理由で
表面チリ・リング央けといった溶接不良が発生する。

これらの欠点のため、複合型積層鋼板は制振性、意匠性
、軽量性といったすぐれた特性を有しているにも拘らず
、その用途は限られている。

上記の樹脂複合型積層鋼板の欠点である耐熱性、溶接性
に乏しいという弱点を改善すべく、コア材に金属粉を用
いた新しいタイプの積層鋼板が開発されている。

このタイプの積層鋼板は上下鋼板間の電気導通を確保す
る手段として、コア材に樹脂を全く使用せずに銅粉等の
８！！電粒子を用いたもので、第３図にその粉末複合型
積層鋼板の断面構造を示すように、上下鋼板（１）の間
に導電粒子（２）を介在させた構）貴でおる。

この粉末複合型積層鋼板としては、コア材に銅粉を用い
、上下鋼板に付与する加圧力を１３０〜２０００にツ倫
の範囲で変化させて加圧しながらＡｒガス雰囲気中で熱
処理し、鋼板と銅粉の拡散接合による一体化を行なって
得る積層鋼板が知られている（′８７秋季日本鉄鋼協会
−３７６２　＞。このようにして得られる粉末複合型積
層鋼板は、溶接性にすぐれるだけでなく、樹脂複合型に
比へ広い温度域て制振性を有するという特性を有する。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の前記粉末複合型積層鋼板は次に記載する
問題点を有する。

■　コア材として用いる粉末の形状、分散レベルにより
上下鋼板と粉末の接合が不良となる場合が生じ、接着強
度のバラツキ、制振性の劣化をもたらす。

■　鋼板と粉末との拡散接合による一体化により製造す
る方法であるから、製造は切り板ベースとなり、しかも
熱処理（９００′ＣＸ１０時間加熱）に時間がかかりす
ぎる。

この発明は従来の技術のこのような問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的とするところは粉末複合型積層
鋼板の粉末性状および製造方法を改善することによって
、接着強度、制振性にすぐれた高品質の積層鋼板と、そ
の積層鋼板を低コストで製造し得る方法を提案しようと
するものである。

（課題を解決するための手段］ この発明に係る粉末複合型積層鋼板は、樹脂を一切用い
ずに金属粉および金属体をコア材として用いる積層鋼板
で市って、その粉末および金属体として導電性球形粉、
もしくは線材を斜めに切断して製造した導電性球形粉を
用いることを要旨とするものであり、また、その製造方
法としては２枚の鋼板の間に導電性球形粉、もしくは線
材を斜めに切断して製造した導電性球形粉を介在させ、
通電可能な抑圧ロールで鋼板と金属粉および金属体を圧
着することを要旨とするものである。

（作　　用ｌ この発明の粉末複合型積層鋼板はコア材に樹脂を全く使
用せず金属粉末および金属体を用いているので、制振性
の温度依存性がなく、しかも耐熱性、溶接性に富む。

上記コア材として、球状粉、もしくは線材を斜めに切断
して製造した導電性球形粉を用いたの１よ、粉末の均一
分散性と配向性を考慮したことによる。

すなわち、鋼板の上に粉末および金属体を均一に分散さ
せなければ制振性、溶接性にバラキか生じるため、配向
性を考慮して第１図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）に示すよう
な形状を用いることとした。

このような形状の粉末みよび金属体を用いることにより
、鋼板上に均一に分散さることが可能となり、上下鋼板
との接合が良好となり、バラツキのない接着強度が得ら
れる。また、球状粉や、両端面が斜面となした粉末はコ
ア（ΔのＮみを揃えるためにも有効である。なお、第１
図（ｄ）の不定形粉、同図（ｅ）の円柱粉では配向性、
均一分散性の面で好ましくない。

上記粉末の大きざとしては、特に限定するものではない
が、コアの厚みとして５０〜５００項が望ましい。すな
わち、５０．ｃａｎ未満では制振性が劣化し、他方５０
０．ｉｚｍを超えると通電方式の連続鋳造時に板幅方向
に電流の不均一が生じやすいためである。

また、粉末の散布量についても特に限定するものではな
いが、望ましくは粒の直径をＤ　（ＣＩ）、密度ρ（Ｃ
Ｊ４）とすると散布量ＷばＷ≦７０ｐが望ましい。

粉末の材質としては、上下鋼板と粉末とが抵抗溶接でき
るものでおれば特に限定されず、例えば鋼板が軟鋼板の
場合は鉄粉、ＳＵＳ粉、ＮＬ粉等が好適である。

次に、上記粉末複合型積層鋼板の製造方法として、通電
可能な押圧ロールで上下鋼板と粉末を抵抗溶接により圧
香させる方法を採用したのは、従来の拡散接合による一
体化方法に比べ非常に短時間に一体化できる上、連続的
に１ｍすることができる利点を４１し、さらに上下鋼板
と粉末とを抵抗溶接により接合すると、所望の接着強度
が得られるためである。

第２図はこの発明方法の一実施例を示す概略図で、通電
ロール（３）により上下鋼板（１）および粉末（２）を
加圧しながら抵抗溶接により接合している状態を示す。

（４）は溶接電源である。

すなわら、この発明では一方の鋼板（１）の片面に粉末
（２）を散イロする。散布方法としては、例えば鋼板情
報の幅方向に散布ノズル管を設置し、移動中の鋼板上に
散イ「する方法を用いることかできる。

続いて、上記鋼板の一トに他方の鋼板（１）を相中ねで
通電ロール（３）の間を通過させ、所定の圧力で加圧し
ながら抵抗溶接により鋼板と粉末を接合する。

第３図はこのようにして得られた積層鋼板の拡大縦断面
図であり、上下鋼板（１）と粉末（２）とは溶接部（５
）により接合されて一体となっている。

なお、ざらに接若強度を得るために、鋼板と粉末との間
にろう材を挿入して通電し、溶接することも可能である
。

（実　施　例１ 本発明の実施例を第１表に示す。鋼板には厚さ０．６１
ＴＩＦ１１．幅３００ｍｍ、長さ３００ｎｕＴ＋の冷延
鋼板を使用した。粉末の添加逼はいずれも５ｖｏｉ％と
した。

なお、第１表には比較のため、形状の異なる粉末を用い
た場合と、コア祠の厚みを極端に変えた場合を比較例に
、従来の拡散接合方式によるしのと、コア材に樹脂を用
いたものを従来法として併せて示す。

試験ＮＯ１〜４の本発明法における製造条件は、通電ロ
ールの回転速度ｉｎ／ｍｉｎ、電流３００＾、加圧力１
ｏｏｏｚでおった。

また、比較例の試験１’ＶｋＬ５．６はコア材の厚みが
本発明の好ましい範囲である５０〜５００μｍの範囲を
外れた例、同じく比較例の試験ｔＶｌｏ、６．７は形状
の異なる粉末を用いた例である。

また、従来法の試験Ｎｏ、　９は拡散接合方式により鋼
板と粉末を一体化した例で、銅粉を２．４（］　４敗イ
ｆｉ後、加圧力１０００に１’ｉ’ｉ？で加圧しながら
熱処理（Ａｒガス雰囲気中９００°ＣＸ１０時間）した
製造した場合であり、同試験Ｎｏ、１０〜１３は２枚の
鋼板の間に樹脂フィルムを挟み、熱プレス（１５０’Ｃ
Ｘ１５分）により製造した例、同試験隋１４は樹脂フィ
ルム中にＳＵＳ粉（大きさ７０〜９０．ｃａｒ＋）を芯
材樹脂に対して２体積％分散させて熱プレスによりｌし
た例をそれぞれ示す。

ｊｑられた複合型積層鋼板の制振性（ＴＰサイズ：幅２
０ｍｍＸ長さ２５０ｍｍ）　、接着性（ＴＰサイズ：幅
２５ｍｍＸ長さ２００ｍｆｆ１）　、溶接性（ＴＰサイ
ズ：　３０ｍｍ角てｎ　＝１００）を評価した結果を第
１表に（ｆｆせで示す。

制振性はＪＭ失係数の温度依存性を見るため、りＯ’Ｃ
，１００’Ｃ，１５０’Ｃの３水準とし、溶接条イ′４
としては加圧力２００にぜ１通電時間２０１ナイクル、
電流８にＡを採用した。

第１表に示す結果より明らかなごとく、本発明法による
ものはいずれも制振性、接着強度、溶接性共に１ぐれる
粉末複合型積層鋼板が得られた。

これに対し、同じ通電方式の比較例では本発明法より特
性が劣り、また従来法では拡散接合によるものは本発明
例と同等の特性を示しているが、樹脂複合型の場合はい
ずれも溶接性が人さく劣ることがわかる。

以下余白 （発明の効果】 以上説明したごとく、この発明の粉末複合型積層鋼板は
制振性、接着強度共にすぐれ、その用途はこれまで以上
に広くなる。

また、その製造方法としては、通電ロール方式により製
造できるので、製造時間の短縮ならびに生産性の向上の
向上がはかられ、高品質の積層鋼板を低コス］・で製造
できるという大なる効果を秦するもので必る。

【図面の簡単な説明】

第１図は粉末複合型積層鋼板の粉末の形状例を示す図で
、（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明例、（ｄ）（ｅ）は他の
例をそれぞれ示す。 第２図はこの発明方法の一実施例を示ず８Ｗ略図である
。 第３図は同上の粉末複合型積層鋼板を示す拡大縦断面図
である。 第４図は複合型積層鋼板の損失係数の温度依存度を示す
図でおる。 １・・・鋼板 ３・・・通電ロール ５・・・溶接部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２枚の鋼板の間に導電性を有する金属粉または金属体を
   介在させて一体化してなる粉末複合型積層鋼板であつて
   、前記導電性金属粉末または金属体が球形粉、もしくは
   線材を斜めに切断して製造した金属体であることを特徴
   とする粉末複合型積層鋼板。 ２ ２枚の鋼板の間に導電性球形粉、もしくは線材を斜めに
   切断して製造した導電性金属体を介在させ、通電可能な
   押圧ロールで前記２枚の鋼板と導電性金属粉および導電
   性金属体を圧着することを特徴とする粉末複合型積層鋼
   板の製造方法。