JPH0455068A - 樹脂複合型金属板の溶接方法 - 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、制振鋼板や軽量化ラミネート鋼板のような複
数枚の金属板の間に樹脂を積層してなる樹脂複合型金属
板の抵抗溶接方法に関する。

（従来の技術） 複数枚の金属板、例えば第１図に示すように２枚の金属
板１ａ、ｌｂで粘弾性樹脂２を挟んだ複合鋼板、いわゆ
る樹脂複合型金属板ｌは、自動車や家電製品などの軽量
化用あるいは制振用の材料としての利用が進んでいる。

この樹脂複合型金属板は、中間の樹脂が絶縁材料である
ため、通常の方法では他の金属部材、例えば金属板など
に抵抗溶接することができない、従って、樹脂複合型金
属板の抵抗溶接では樹脂を挟む金属板どうしを電気的に
接続する手段が必要となる。

従来、その手段として、第２図に示すように樹脂複合型
金属板ｌと他の金属板３との端部に補助通電回路４を設
ける方法がとられている（溶接学会誌　第５９Ｓ（１９
９０）第２号、６２頁）、この方法では、補助通電回路
４を通して樹脂複合型金属板ｌと他の金属板３に分流電
流５が流れ、その分流電流５により樹脂複合型金属板１
を構成する金属板１ａ、ｌｂがジュール加熱され、溶接
電極６直下の樹脂２が軟化し、金属板１ａ、ｌｂどうし
が接触し、本通電に至る。

また、他の手段として、第３図に示すように中間の樹脂
２に金属粉末（例えば亜鉛、アルミニウム、銅）などの
導電性材料７を分散させた樹脂複金型金属板とする方法
もとられている（特公昭６０−９１２号公報）、この導
電性材料７を樹脂２に分散させた樹脂複合型金属板１の
場合には、抵抗溶接の初期に小電流が導電性材料７を介
して流れ、その発熱により樹脂２が軟化し、金属板１ａ
、ｌｂどうしが電気的に接触し、本通電に至るので、前
記のような補助通電回路を必要としない。

樹脂複合型金属板の抵抗溶接では、上記のような方法が
とられているが、樹脂複合型金属板は中間の樹脂が電気
的に絶縁材料であるため、通常の金属板どうしを抵抗溶
接する場合と比較して、中間樹脂層を挟むそれぞれの金
属板の間の接触抵抗は高い、中間の樹脂に導電性材料を
分散させているものは、接触抵抗は低いものの、それで
も通常の金属板に比べては高い。

接触抵抗が高いと、溶接電流を通電する際、樹脂層での
発熱量が大きくなり、溶接部の強度を安定化させる目的
で溶接電流を高めると、樹脂複合型金属板を構成する金
属板の間でちりが生じたり、溶接部周辺の樹脂がガス化
したりする。その結果、抵抗溶接が板端面の付近である
ときには、前記のちりやガスが第４図に示すように板端
面から吹き出し、上側の金属板１ａを上方に押し拡げ、
樹脂複合型金属板１の端面に開口部８を形成する。開口
部が形成されるとそこから環境中の水や他の腐食性物質
が浸入し、樹脂複合型金属板の耐食性が損なわれる。な
お、第４図および後述の第５図において、符号９は溶融
ナゲツトを示す。

（発明が解決しようとする課題） 樹脂複合型金属板の抵抗溶接では、溶接電流を高めると
ちりやガスが発生して板端面に開口部が形成される。こ
の開口部が形成される溶接電流は通常の金属板の抵抗溶
接において相手材との間からちりが吹き出すか、または
溶接電極が金属板に溶着する溶接電流値よりも低い。

樹脂複合型金属板の抵抗溶接における適正溶接電流範囲
は、必要な溶接部強度が得られる溶接電流、例えばスポ
ット溶接では４π（ｔは板厚）以上の大きさの直径のナ
ゲツトが形成される溶接電流より高く、開口部が形成さ
れる溶接電流より低い範囲であるが、前記のように樹脂
複合型金属板は開口部が形成される溶接電流値が通常の
金属板の抵抗溶接において相手材との間からちりが吹き
出すか、または溶接電極が金属板に溶着する溶接電流値
よりも低いため、適正溶接電流範囲が通常の金属板より
も狭い、このため、樹脂複合型金属板の抵抗溶接は溶接
条件の管理が難しいという欠点があった。

本発明の課題は、このような問題点を解消することにあ
る。即ち、本発明の目的は溶接電流値を高（とることが
でき、開口部の発生がない、適正溶接ｉｉ流範囲の広い
樹脂複合型金属板の抵抗溶接方法を提供することにある
。

（課題を解決するための手段） 樹脂複合型金属板の抵抗溶接において、溶接部で発生し
たちりやガスは、樹脂層内を拡散しながた板端面に到達
し、開口部を形成する。従って、ちりやガスが発生して
もこれらが板端面に到達しなければ開口部は形成されな
い。

そこで、本発明者らは発生したちりやガスが板端面に到
達するまでの経路を遮断する方法について検討を行った
。その結果、樹脂複合型金属板の端部を曲げ加工し、そ
の曲げ加工した端部より板中央寄りの部位を抵抗溶接す
るようにすれば、ちりやガスが発生しても開口部が形成
されにくくなることを確認した。

ここに本発明の要旨は「複数枚の金属板の間に樹脂を積
層してなる樹脂複合型金属板を他の金属部材に抵抗溶接
するに際し、予め、前記樹脂複合型金属板の板端から板
中央部へ板厚以上の長さ入ったところまでの端縁部を曲
げ加工し、この曲げ加工した端縁部より内側の部位を抵
抗溶接することを特徴とする樹脂複合型金属板の溶接方
法」にある。

（作用） 樹脂複合型金属板の抵抗溶接において、相手材から発生
したちりや樹脂が溶けて発生したガスは、樹脂複合型金
属板を構成する金属板を板厚方向に押し拡げる０通常、
樹脂複合型金属板は、幅および長手方向のせん断に対す
る接着力は強いが、板厚方向の接着力は弱い、このため
、端部を曲げ加工していない第１図に示すような樹脂複
合型金属板１の抵抗溶接では、溶接部で発生したちりや
ガスが相手材と接していない側の金属板を引き剥がすよ
うに変形させながら拡散し、溶接部から板端面までの距
離が短いときには、第４図に示すように板端面からちり
やガスが吹き出して開口部８を形成する。

第５図は、本発明方法の実施態様を示す図である。第５
図のように樹脂複合型金属板１の端縁部を曲げ加工し、
これを他の金属板３に重ね、曲げ加工した端縁部より内
側の位置を抵抗溶接すると、溶接時に溶接部で発生した
ちりやガスが樹脂複合型金属板１の板端面から吹き出す
ためには、曲げ加工した端縁部における樹脂２をせん断
方向に引き剥がす必要がある。樹脂複合型金属板は、こ
の剪断方向の接着力は高いので、ちりやガスが板端面に
到達して吹き出し、開口部を形成するようなことがなく
なる。この結果、溶接電流を高くとることができるので
、適正溶接電流の範囲が広くなり、溶接条件の管理が容
易となる。

本発明において、高い溶接電流でもちりやガスの吹き出
しによる開口部の形成がないようにするためには、樹脂
複合型金属板は板端から板中央部へ板厚以上の長さ入っ
たところまでの端縁部（第５図においてして示す長さ）
を曲げ加工するのがよい０曲げ加工した端縁部の長さが
板厚より短いと、ちりやガスの吹き出しによる開口部が
形成されやすくなるので、溶接電流を高めることができ
ない、この曲げ加工によるちりやガスの吹き出しによる
開口部形成防止効果は、曲げ加工した端縁部の長さが長
いほど大きいが、過度に長いとその後に実施される溶接
や成形組み立てが困難となるので、上限は使用される製
品の組み立て条件に応じて支障が生しない範囲で適宜選
択して決定する。

抵抗溶接は、第５図に示すように曲げ加工した端縁部よ
り内側の部分を行うが、溶接後、端縁部が曲げ加工した
ままであると好ましくない場合は、矯正して平らにすれ
ばよい、自動車のボディーパネルの内板などのように曲
げ加工したままでも機能上問題のないものであれば、特
に、端縁部を矯正して平らにしなくてもよい。

上記のように樹脂複合板金属板の縁端部を少なくとも板
厚以上の長さ、板端から板中央部へ入ったところまでの
板端縁部を曲げ加工して抵抗溶接すれば、ちりやガスが
吹き出して開口部を形成する溶接電流は、曲げ加工しな
いで抵抗溶接したときより高くなる。さらに曲げ加工に
よる効果を高めるには、曲げ角度　第５図においてθで
示す角度）を大きくとるのがよい、望ましいのは２０′
〜１８０°（密着）の角度となるように端縁部を曲げ加
工することである。

以下、実施例により本発明の効果を示す。

（実施例） ２枚の鋼板の間に、ＡＳＴＭ　２００メツシユ以下のＮ
ｉ粉末を３ｖｏｊ！％含むポリオレフィン系樹脂を積層
してなる樹脂複合型金属板と鋼板（相手材）を準備した
。

樹脂複合型金属板の一部は端縁部を曲げ加工しないまま
相手材の鋼板に重ね、樹脂複合型金属板の板端面から２
０−置板の中央に入った位置にダイレクトスポット溶接
を施した。残りの樹脂複合型金属板は板端面から板中央
部へ一定の長さ入ったところまでの端縁部を曲げ加工し
、相手材の鋼板に重ね、曲げ加工した端縁部より板の中
央へ１５〜１９．８ｍｍ入った位置にダイレクトスポッ
ト溶接を施した。

ダイレクトスポット溶接においては、クロム合金からな
るドーム型電極を使用した。

こうしてダイレクトスポット溶接をおこない、４ａの大
きさのナゲツト径が得られる溶接電流値＜１４Ｋ＞と樹
脂複合型金属板の板端面がらちりゃガスが吹き出し、開
口部が形成される溶接電流値（ＩＡ）を調べ、適正溶接
ｔｉ範囲（ＩＡ−１４Ｊ″Ｌ）を求めた。その結果を第
１表に　樹脂複合型金属板のサイズ、縁端部の曲げ加工
長さ、曲げ角度、相手材の銅板の板厚および溶接条件と
ともに示す。

（以下、余白） 第１表から、Ｎｎｌ−１ｌｈ５の本発明例はいずれも端
縁部を曲げ加工していないで抵抗溶接した従来例（？！
１１１０およびＮ１１ｌｌ）と比較して、適正溶接電流
範囲が広くなっていることがわかる。しかし、隘６〜Ｎ
ｃ９の比較例のように樹脂複合型金属板の端縁部を曲げ
加工しても、その長さが板厚より短いと、適正溶接電流
範囲は拡大されていない。

（発明の効果） 本発明方法によれば高い溶接電流で樹脂複合型金属板を
抵抗溶接してもちりやガスの吹き出しにより開口部が形
成されない、従って、従来の樹脂複合型金属板の抵抗溶
接方法よりも適正溶接電流範囲が広くなり、溶接条件の
管理がしやすい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、樹脂複合型金属板の一例を示す一部破断の斜
視図、 第２図は、従来の樹脂複合型金属板の抵抗溶接方法の説
明図、 第３図は、従来の樹脂複合型金属板の他の抵抗溶接方法
の説明図、 第４図は、開口部の説明図、 第５図は、本発明の抵抗溶接方法の説明図、である。 １：樹脂複合型金属板、１ａおよび１ｂ＝金属板、２：
樹脂、３：相手材、６：１極、７：導電性材料、８：開
口部、９：熔融ナゲツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数枚の金属板の間に樹脂を積層してなる樹脂複合型金
   属板を他の金属部材に抵抗溶接するに際し、予め、前記
   樹脂複合型金属板の板端から板中央部へ板厚以上の長さ
   入ったところまでの端縁部を曲げ加工し、この曲げ加工
   した端縁部より内側の部位を抵抗溶接することを特徴と
   する樹脂複合型金属板の溶接方法。