JPH0366482A - 制振鋼板のスポット溶接時の溶接不良を防止する方法 - 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〕 本発明は、２枚の鋼板の間に樹脂を挟んだサンドイッチ
形の制振鋼板のスポット溶接性を改善する方法に係わる
ものである。

〔従来の技術〕

２枚の鋼板の間に樹脂を挟んだサンドイッチ形の制振鋼
板（以下制振鋼板と称する）は機械、建築物、乗物等の
各種構造物の騒音、振動を低減するため、それらの構造
部材またはその一部として使用されているものである。

近年、騒音および振動の問題は多（の産業分野で重要視
されており、騒音源や振動源となる構造部材に制振性即
ち、騒音を発生する部材自体に振動エネルギーを吸収す
る性能を付与させることが有効であるが認められてきて
いる。制振鋼板の中間層の樹脂は粘弾性を有する樹脂で
あって、ポリエステル系樹脂（特開昭６２−１８１６０
号公報〉、アクリルニトリル・ブタジェン共重合樹脂（
特開昭６０−２４５５５０号公報）、ポリオレフィン系
およびアクリル酸エステル系（特開昭６２−４６６３８
号公報）など多くの樹脂が提案されている。しかしこの
ような樹脂はいずれも電気的に絶縁物であり、従ってこ
れらの樹脂を挟んだ制振鋼板は表裏の鋼板どうしが絶縁
されることになる。制振鋼板は前に述べたように機械・
構造物の部材に使用されるものであり、その際スポット
溶接は不可避になる。ところが、制振鋼板はｖ！！、縁
物である樹脂を挟んでいるので、そのままでは通電せず
スポット溶接ができない。このような制振鋼板をスポッ
ト溶接するため表裏の鋼板間にバイパス回路を設けた補
助電極法が提案されている（第１図）。

第１図は制振鋼板のスポット溶接をする時のバイパス回
路による通電方法を示すものであり、１゜１は溶接用電
極を示し、２は溶接初期の通電回路となるバイパス回路
または補助電極、３．３は制振鋼板の表裏の鋼板、４は
制振鋼板の中間層樹脂、５は制振鋼板と溶接する継手材
である。制振鋼板は中間層樹脂４があるので、溶接用電
極１，１間に溶接電流が直接流れないが、２を通して初
期通電を行い、１・１間に通電する方法で溶接を行う必
要がある。すなわちこの方法はバイパス回路を通して電
流を流し、樹脂を加熱すると樹脂が溶融して表裏の鋼板
の絶縁が破れ電極間に大電流が流れて溶接されるもので
ある。しかし補助電極を用いて溶接する場合、樹脂層は
完全に絶縁性でなければならず、もし樹脂の厚さと同程
度以上の導電性の粒子が一粒でも存在すると、その粒子
に集中的に異常な過大電流が流れ、電気的にシ□−トさ
れて放電現象（スパーク）が生ずる。かかる現象が発生
するＬ１表裏の鋼板に穴が開いたり、穴が開くまでに到
らない時でも焼けあとが付ぐなどの問題が起こる。制振
鋼板のスポット溶接時に発生する溶接不良・通電異常現
象をさけるためには、樹脂層が完全な絶縁層でなければ
ならない。

そのためには、制振鋼板の製造時に樹脂層に導電性異物
の混入を完全になくす必要がある。従って樹脂にゴ尖や
粉塵が混入しないようにその管理を行うことは勿論、工
場内の粉塵の除去が必要になり、製造ラインを覆うカバ
ーを取付けたり、さらに外部との遮断のため２重扉の設
置などり１７．−ンルーム内での操業が必要とされてい
る。また鋼板に付着している導電性粒子の完全除去など
も合わせて必要であり、その対策に苦慮しているのが現
状である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記のような大掛かりな処置でも充分でない通
電異常現象を引き起こす導電性粒子を制振鋼板から除去
する極めて簡単で経済的な方法を提案するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、鋼板の間に樹脂を積層した制振鋼板の表裏の
鋼板間に、５０ボルト以下の電圧を表裏鋼板間に電流が
流れなくなるまでかけることによって、制振鋼板のスポ
ット溶接時の異常通電を除去し、溶接不良現象を防止す
る方法に関するものである。

〔作　用〕

通常の制振綱板すなわち樹脂層が絶縁物である時に、ス
ポット溶接を行うには前述のように第１図に示すように
バイパス通電法を用いる必要がある。制振鋼板は樹脂層
４があるので、表裏鋼板１゜１の間にそのままでは電流
が流れないので、バイパス回路２を通して通電する方法
が必要となる。

この方法の原理は通電初期の電流はバイパス回路を流れ
、電極に接する鋼板が加熱され、次に鋼板に接する樹脂
が加熱され軟化し、電極の加圧力で周囲に排除され２枚
の表裏鋼板が直接接触するものである。これ以降は通常
の溶接過程が進行する。

しかし、この際樹脂層に極めて少量の導電性粒子が混入
していると、この粒子に数千アンペアの電流が流れ、爆
発的に粒子の崩壊つまりスパークが飛んだようになって
表裏の鋼板に穴を開けたり焼けあとができる。ところが
制振鋼板の製造工程ではこのような導電性粒子を皆無に
することは極めて困難である。一方、制振鋼板を使用し
て機械の部品を作る際、１粒でもこのような粒子がある
と溶接不良現象は必ず生じ、その′部品は不良品となる
のでこの問題は制振鋼板の実用上極めて大きい問題であ
る。このような異常通電は導電性粒子の混入のみならず
、樹脂を挟む面の鋼板のスクラッチきずでもおこること
があり、この場合も本発明の方法で異常通電の除去が可
能である。スクラッチきずでも異常通電がおこる原因は
スクラッチ傷の端部にはかきとった鋼板部分の素地の鉄
の盛り上がりが導電性粒子と同様の作用をするためであ
る。いずれにしてもこのような通電回路を形成するもの
が少量存在する場合特に問題となり完全に除去しなけれ
ばならない。本発明はかかる場合のため制振鋼板の表裏
の鋼板に５０ボルト以下、通常は１０ないし２０ボルト
の電圧を電流が流れなくなるまでかけることによ、って
、通電回路を形成している導電性粒子の鋼板との接点の
部分を焼き切ることによって通電回路を消失させるもの
である。

すなわち溶接時に異常通電となる回路を切断しておけば
よいわけであり、七のためには接点が鋼板とつながらな
いように導電性粒子を換える電流を流せば良いというこ
己になる。この場合、電圧の範囲を５０ボルト以下とし
たのは導電性粒子と鋼板の接触抵抗が非常に小さい時、
５０ポルトまたはそれ以上の電圧をいきなりかけると接
点だけでなく、導電性粒子が爆発的に溶融して溶接時の
スパークと同様の現象を引き起こすからである。

一方本発明がスポット溶接過程と異なる点は、スポット
溶接では回路抵抗を小さくするために途中の銅線を太く
して抵抗をさげること、および溶接部に圧力をかけて接
触抵抗を小さくすることなどによって、少なくとも４０
００アンペア以上の大電流を１秒以下例えば１／４ない
し１／３秒程度流すものであ、るのに対し、本発明では
回路抵抗および接触抵抗を５００マイクロオ一ム以上と
することによって、例え制振鋼板の鋼板間の抵抗が非常
に小さくとも過大な電流が流れない。すなわち溶接に比
べ非常に少ない電流を時間的に長く流すことによって、
導電性粒子の鋼板との接触を切断することが本発明の基
本作用である。本発明の導電粒子除去に必要な通電時間
および電流は導電性粒子の大きさと個数によって異なる
が、通常不可避的に混入される導電粒子はおおよそ１０
アンペアないし２０アンペアの電流を１０秒ないし６０
秒流すことによって除去できる。このような通電はスポ
ット溶接作業の時に行ってもよいが、制振鋼板の製造工
程において予め通電を行っておくことにより需要家にお
いては従来と変わりなく溶接作業を行うことができる。

〔実施例〕

以下に実施例および比較例にもとすいて、本発明の溶接
異常通電の防止法について説明する。

これらの実施例および比較例において、試験に供する゛
制振鋼板は次にのべるような方法で制作した。

即ち、導電性異物を混入させるために、樹脂の重量の０
．０１から１゜０重量％の鉄粉を樹脂に添加し、攪拌し
たのち鋼板にその樹脂を塗布し、さらに鋼板を重ねて加
熱圧着して、導電性異物が混入した制振鋼板を製作した
。これらの代表的な例を第１表に示す。またこの表には
電圧をかけた場合とかけない場合のサンプルそれぞれか
ら３５個の溶接試験片を切り出して通常の条件で溶接試
験を行った時の異常通電が現れた個数を示した。この場
合の溶接条件はバイパス回路を設けることにより行った
。

この結果からも明らかに低電圧をかけておくと異常通電
が完全に除去されることが認められる。

〔発明の効果〕

本発明の制振鋼板の溶接不良現象の防止方法は、製造後
の制振鋼板に低電圧を数十秒かけるだけの極めて簡便で
あると同時に完全に溶接不良を除去できる優れた方法で
ある。これまでの制振鋼板の製造では、工場内の粉塵を
除去するためにクリーンルーム化することや鋼板に付着
した鉄粉などを完全に除去するなど多大の処置を施した
にも係わらず、溶接不良が皆無とはならないのが現状で
ある。

本発明は製造ラインの末端に簡単に加電圧設備を配置す
ることによって製造ライン内で簡単に実施できるので、
技術的、経済的効果は極めて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の概略側面図である。 １．１・・・溶接用電極、　２・・・補助電極、３．３
・・・鋼板、　　　　４・・・中間層樹脂、５・・・継
手材。 第１回 １．１・・・溶接用電極 ２・・・補助電極 ３．３・・・鋼板 ４・・・中間層樹脂 ５・・・継手材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋼板の間に樹脂を積層した制振鋼板の表裏の鋼板間
   に５０ボルト以下の電圧を、表裏鋼板間に電流が流れな
   くなるまでかけることによって、制振鋼板のスポット溶
   接時の溶接不良を防止する方法。 ２、鋼板の間に樹脂を積層した後、表裏の鋼板の間に５
   ０ボルト以下の電圧を表裏鋼板間に電流が流れなくなる
   までかけることを特徴とする制振鋼板の製造方法。