JPH06297160A - 抵抗溶接用電極 - Google Patents
抵抗溶接用電極Info
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- JPH06297160A JPH06297160A JP8761293A JP8761293A JPH06297160A JP H06297160 A JPH06297160 A JP H06297160A JP 8761293 A JP8761293 A JP 8761293A JP 8761293 A JP8761293 A JP 8761293A JP H06297160 A JPH06297160 A JP H06297160A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 連続打点数を向上させることのできるスポッ
ト溶接用電極を提供する。 【構成】 スポット溶接用電極は、ＯＦＣｕよりなる主
体部と、その主体部に分散するダイヤモンド粒子とより
構成され、そのダイヤモンド粒子の体積分率Ｖｆは１％
≦Ｖｆ≦１５％に設定される。ダイヤモンドはＯＦＣｕ
の約５倍の熱伝導率を有し、これにより電極の熱伝導率
を向上させて、その電極の連続打点数を向上させること
ができる。
ト溶接用電極を提供する。 【構成】 スポット溶接用電極は、ＯＦＣｕよりなる主
体部と、その主体部に分散するダイヤモンド粒子とより
構成され、そのダイヤモンド粒子の体積分率Ｖｆは１％
≦Ｖｆ≦１５％に設定される。ダイヤモンドはＯＦＣｕ
の約５倍の熱伝導率を有し、これにより電極の熱伝導率
を向上させて、その電極の連続打点数を向上させること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は抵抗溶接用電極、例えば
Ａｌ板またはＡｌ合金板相互をスポット溶接する場合に
有効な電極に関する。
Ａｌ板またはＡｌ合金板相互をスポット溶接する場合に
有効な電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】スポット溶接用電極には、高熱伝導率、
高電気伝導度および高い硬さを持つことが要求されるた
め、従来より電極材料としては、主としてＣｕ合金が用
いられている（例えば、特開昭６３−２６４２８０号公
報参照）。
高電気伝導度および高い硬さを持つことが要求されるた
め、従来より電極材料としては、主としてＣｕ合金が用
いられている（例えば、特開昭６３−２６４２８０号公
報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被溶接
部材がＡｌ板またはＡｌ合金板である場合には、それが
高熱伝導率および高電気伝導度を持つことに起因して高
電流、且つ短時間の溶接条件が課されるため、その条件
にＣｕ合金製電極の放熱性が追随することができず、そ
の結果、電極の蓄熱に伴うＣｕとＡｌとの反応により電
極表面が合金化してピックアップを生じ易く、連続打点
数が低い、という不具合があった。
部材がＡｌ板またはＡｌ合金板である場合には、それが
高熱伝導率および高電気伝導度を持つことに起因して高
電流、且つ短時間の溶接条件が課されるため、その条件
にＣｕ合金製電極の放熱性が追随することができず、そ
の結果、電極の蓄熱に伴うＣｕとＡｌとの反応により電
極表面が合金化してピックアップを生じ易く、連続打点
数が低い、という不具合があった。
【０００４】本発明は前記に鑑み、放熱性を良好にして
耐ピックアップ性を向上させることができるようにした
前記抵抗溶接用電極を提供することを目的とする。
耐ピックアップ性を向上させることができるようにした
前記抵抗溶接用電極を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る抵抗溶接用
電極は、Ｃｕ系主体部と、そのＣｕ系主体部に分散する
ダイヤモンド粒子とよりなり、前記ダイヤモンド粒子の
体積分率Ｖｆが１％≦Ｖｆ≦１５％であることを特徴と
する。
電極は、Ｃｕ系主体部と、そのＣｕ系主体部に分散する
ダイヤモンド粒子とよりなり、前記ダイヤモンド粒子の
体積分率Ｖｆが１％≦Ｖｆ≦１５％であることを特徴と
する。
【０００６】
【作用】ダイヤモンドは、その熱伝導率がＣｕの約５倍
と非常に高く、また硬さも各種物質中最高であり、さら
に各種金属との反応性が低い、といった特性を有する。
と非常に高く、また硬さも各種物質中最高であり、さら
に各種金属との反応性が低い、といった特性を有する。
【０００７】そこで、ダイヤモンド粒子を前記体積分率
ＶｆにてＣｕ系主体部に分散させると、Ｃｕ系主体部が
持つ高電気伝導度の低下を抑制しつゝ、電極の熱伝導率
および硬さを高めることが可能であり、これにより電極
の放熱性を良好にしてその耐ピックアップ性を向上さ
せ、また電極の高強度化に伴いその耐久性を向上させる
ことができる。
ＶｆにてＣｕ系主体部に分散させると、Ｃｕ系主体部が
持つ高電気伝導度の低下を抑制しつゝ、電極の熱伝導率
および硬さを高めることが可能であり、これにより電極
の放熱性を良好にしてその耐ピックアップ性を向上さ
せ、また電極の高強度化に伴いその耐久性を向上させる
ことができる。
【０００８】ただし、ダイヤモンド粒子の体積分率Ｖｆ
がＶｆ＜１％では、電極の熱伝導率および硬さを十分に
向上させることができず、一方、Ｖｆ＞１５％では、ダ
イヤモンド粒子が高電気絶縁性であることから電極の電
気伝導度が低下して、その高抵抗化に伴う発熱によりピ
ックアップを生じ易くなる。
がＶｆ＜１％では、電極の熱伝導率および硬さを十分に
向上させることができず、一方、Ｖｆ＞１５％では、ダ
イヤモンド粒子が高電気絶縁性であることから電極の電
気伝導度が低下して、その高抵抗化に伴う発熱によりピ
ックアップを生じ易くなる。
【０００９】
【実施例】図１，図２において、抵抗溶接用電極として
のスポット溶接用電極１は、ロッド状をなすＣｕ系主体
部２と、そのＣｕ系主体部２に分散するダイヤモンド粒
子３とよりなる。
のスポット溶接用電極１は、ロッド状をなすＣｕ系主体
部２と、そのＣｕ系主体部２に分散するダイヤモンド粒
子３とよりなる。
【００１０】Ｃｕ系主体部２は、例えば無酸素銅（以
下、ＯＦＣｕという）より構成される。ダイヤモンド粒
子３の体積分率Ｖｆは１％≦Ｖｆ≦１５％に設定され
る。またダイヤモンド粒子３の粒径ｄは２０μｍ≦ｄ≦
４０μｍが適当である。粒径ｄがｄ＜２０μｍになる
と、Ｃｕ系主体部２とダイヤモンド粒子３との界面が多
くなるため、それら界面により熱伝導が妨げられ、一
方、ｄ＞４０μｍでは電極１に内部欠陥を生じ易くな
る。
下、ＯＦＣｕという）より構成される。ダイヤモンド粒
子３の体積分率Ｖｆは１％≦Ｖｆ≦１５％に設定され
る。またダイヤモンド粒子３の粒径ｄは２０μｍ≦ｄ≦
４０μｍが適当である。粒径ｄがｄ＜２０μｍになる
と、Ｃｕ系主体部２とダイヤモンド粒子３との界面が多
くなるため、それら界面により熱伝導が妨げられ、一
方、ｄ＞４０μｍでは電極１に内部欠陥を生じ易くな
る。
【００１１】表１は、ＯＦＣｕとダイヤモンドとの諸特
性を比較したものである。
性を比較したものである。
【００１２】
【表１】 表１から明らかなように、ダイヤモンドは、その熱伝導
率がＯＦＣｕの約５倍と非常に高く、また硬さも各種物
質中最高であり、さらに各種金属、例えばＡｌおよびＡ
ｌ合金との反応性が低い、といった特性を有する。
率がＯＦＣｕの約５倍と非常に高く、また硬さも各種物
質中最高であり、さらに各種金属、例えばＡｌおよびＡ
ｌ合金との反応性が低い、といった特性を有する。
【００１３】そこで、ダイヤモンド粒子３を前記体積分
率ＶｆにてＣｕ系主体部２に分散させると、Ｃｕ系主体
部２が持つ高電気伝導度の低下を抑制しつゝ、電極１の
熱伝導率および硬さを高めることが可能である。これに
より電極１における発生熱の効率的放散によりその蓄熱
を回避して電極１の耐ピックアップ性を向上させること
ができ、また電極１の高強度化に伴いその耐久性を向上
させることができる。
率ＶｆにてＣｕ系主体部２に分散させると、Ｃｕ系主体
部２が持つ高電気伝導度の低下を抑制しつゝ、電極１の
熱伝導率および硬さを高めることが可能である。これに
より電極１における発生熱の効率的放散によりその蓄熱
を回避して電極１の耐ピックアップ性を向上させること
ができ、また電極１の高強度化に伴いその耐久性を向上
させることができる。
【００１４】電極１の製造に当っては、ＯＦＣｕ粉末と
ダイヤモンド粒子とを十分に混合する、その混合粉末を
用いて４トン／cm2 の条件下で冷間静水圧プレス（ＣＩ
Ｐ）を行うことにより圧粉体を得る、圧粉体を缶体に封
入する、押出し温度６００℃、押出し比１５の条件下で
熱間押出し加工を行って直径２０mmの電極素材を得る、
電極素材に機械加工を施す、といった諸工程が順次行わ
れる。
ダイヤモンド粒子とを十分に混合する、その混合粉末を
用いて４トン／cm2 の条件下で冷間静水圧プレス（ＣＩ
Ｐ）を行うことにより圧粉体を得る、圧粉体を缶体に封
入する、押出し温度６００℃、押出し比１５の条件下で
熱間押出し加工を行って直径２０mmの電極素材を得る、
電極素材に機械加工を施す、といった諸工程が順次行わ
れる。
【００１５】表２は、各種電極の例１〜６におけるＣｕ
系主体部の材質、諸特性等を示す。ダイヤモンド粒子と
しては、粒径が２０〜４０μｍの範囲にある各種大きさ
の粒子が混ざったものを用いた。
系主体部の材質、諸特性等を示す。ダイヤモンド粒子と
しては、粒径が２０〜４０μｍの範囲にある各種大きさ
の粒子が混ざったものを用いた。
【００１６】
【表２】 図３は、各電極の例１〜６におけるダイヤモンド粒子の
体積分率Ｖｆと熱伝導率との関係を示す。図中、（１）
〜（６）は例１〜６にそれぞれ対応し、これは、後述す
る図４，図５において同じである。
体積分率Ｖｆと熱伝導率との関係を示す。図中、（１）
〜（６）は例１〜６にそれぞれ対応し、これは、後述す
る図４，図５において同じである。
【００１７】図３から明らかなように、ダイヤモンド粒
子を含有する例２〜５は、ＯＦＣｕのみからなる例１お
よびＣｕ−Ｃｒ系合金のみからなる例６に比べて、高い
熱伝導率を有する。この場合、ダイヤモンド粒子の体積
分率Ｖｆ≒９％において、熱伝導率は最大となり、その
値は約５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）となる。
子を含有する例２〜５は、ＯＦＣｕのみからなる例１お
よびＣｕ−Ｃｒ系合金のみからなる例６に比べて、高い
熱伝導率を有する。この場合、ダイヤモンド粒子の体積
分率Ｖｆ≒９％において、熱伝導率は最大となり、その
値は約５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）となる。
【００１８】図４は、各電極の例１〜６におけるダイヤ
モンド粒子の体積分率Ｖｆと硬さとの関係を示す。
モンド粒子の体積分率Ｖｆと硬さとの関係を示す。
【００１９】図４から明らかなように、ダイヤモンド粒
子を含有する例２〜５は、ＯＦＣｕのみからなる例１に
比べて、高い硬さを有する。Ｃｕ−Ｃｒ系合金のみから
なる例６は、その材質に起因して高い硬さを有するが、
ダイヤモンド粒子の体積分率ＶｆをＶｆ≧５％に設定さ
れた例３〜５は例６よりもさらに高い硬さを有すること
が明らかである。
子を含有する例２〜５は、ＯＦＣｕのみからなる例１に
比べて、高い硬さを有する。Ｃｕ−Ｃｒ系合金のみから
なる例６は、その材質に起因して高い硬さを有するが、
ダイヤモンド粒子の体積分率ＶｆをＶｆ≧５％に設定さ
れた例３〜５は例６よりもさらに高い硬さを有すること
が明らかである。
【００２０】図５は、各電極の例１〜６におけるダイヤ
モンド粒子の体積分率Ｖｆと電気伝導度ＩＡＣＳとの関
係を示す。
モンド粒子の体積分率Ｖｆと電気伝導度ＩＡＣＳとの関
係を示す。
【００２１】図５より、例１〜５においてはダイヤモン
ド粒子の体積分率Ｖｆの増加に伴い電気伝導度ＩＡＣＳ
が低下することが判る。これは、ダイヤモンド粒子の高
電気絶縁性に起因する。
ド粒子の体積分率Ｖｆの増加に伴い電気伝導度ＩＡＣＳ
が低下することが判る。これは、ダイヤモンド粒子の高
電気絶縁性に起因する。
【００２２】図６は、Ａｌ合金板（Ａｌ系被溶接部材）
をスポット溶接した場合において、各電極の例１〜６
と、ピックアップを生じるまでの連続打点数との関係を
示す。溶接条件は、電流 ２１０００Ａ、加圧力 ４３
０kgｆ、加圧時間 ８サイクル、Ａｌ合金板の材質 Ａ
５１８２材、Ａｌ合金板の厚さ １．２mmである。
をスポット溶接した場合において、各電極の例１〜６
と、ピックアップを生じるまでの連続打点数との関係を
示す。溶接条件は、電流 ２１０００Ａ、加圧力 ４３
０kgｆ、加圧時間 ８サイクル、Ａｌ合金板の材質 Ａ
５１８２材、Ａｌ合金板の厚さ １．２mmである。
【００２３】図６から明らかなように、例２〜４におけ
る連続打点数は、ＯＦＣｕのみからなる例１の場合の
５．６倍以上に、またＣｕ−Ｃｒ系合金のみからなる例
６の場合の２倍以上にそれぞれ向上する。ただし、例５
のように、ダイヤモンド粒子の体積分率ＶｆをＶｆ＝２
０％に設定すると、図５から明らかなようにその電気伝
導度ＩＡＣＳが極めて低くなるため、連続打点数は例２
〜４に比べて極端に低下する。
る連続打点数は、ＯＦＣｕのみからなる例１の場合の
５．６倍以上に、またＣｕ−Ｃｒ系合金のみからなる例
６の場合の２倍以上にそれぞれ向上する。ただし、例５
のように、ダイヤモンド粒子の体積分率ＶｆをＶｆ＝２
０％に設定すると、図５から明らかなようにその電気伝
導度ＩＡＣＳが極めて低くなるため、連続打点数は例２
〜４に比べて極端に低下する。
【００２４】以上の結果から明らかなように、例２〜４
のようにダイヤモンド粒子の体積分率Ｖｆを１％≦Ｖｆ
≦１５％に設定すると、表２、図３〜５に示すようにＯ
ＦＣｕの電気伝導度の低下を抑制しつゝ電極の熱伝導率
および硬さを高めて、その耐ピックアップ性を向上さ
せ、これにより連続打点数を大幅に向上させることがで
きる。
のようにダイヤモンド粒子の体積分率Ｖｆを１％≦Ｖｆ
≦１５％に設定すると、表２、図３〜５に示すようにＯ
ＦＣｕの電気伝導度の低下を抑制しつゝ電極の熱伝導率
および硬さを高めて、その耐ピックアップ性を向上さ
せ、これにより連続打点数を大幅に向上させることがで
きる。
【００２５】一般に、Ａｌ板およびＡｌ合金板用電極に
は、電気伝導度ＩＡＣＳ≧８０％といった特性を持つこ
とが要求される。例４の場合、表２、図５に示すように
その電気伝導度ＩＡＣＳは７５％であるが、その連続打
点数は、電気伝導度ＩＡＣＳが８０％の例６に比べて２
倍以上に向上している。これは、例４の熱伝導率が、表
２、図３に示すように例６の場合の１．５倍以上に高め
られていることに起因する。
は、電気伝導度ＩＡＣＳ≧８０％といった特性を持つこ
とが要求される。例４の場合、表２、図５に示すように
その電気伝導度ＩＡＣＳは７５％であるが、その連続打
点数は、電気伝導度ＩＡＣＳが８０％の例６に比べて２
倍以上に向上している。これは、例４の熱伝導率が、表
２、図３に示すように例６の場合の１．５倍以上に高め
られていることに起因する。
【００２６】なお、本発明はシーム溶接用電極等にも適
用される。
用される。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、Ｃｕ系主体部にダイヤ
モンド粒子を特定量分散させることによって、所定の電
気伝導度を有すると共に高い熱伝導率と硬さを有し、良
好な放熱性と耐久性とを備えた抵抗溶接用電極を提供す
ることができる。この電極はＡｌ系被溶接部材の抵抗溶
接において優れた耐ピックアップ性を発揮する。
モンド粒子を特定量分散させることによって、所定の電
気伝導度を有すると共に高い熱伝導率と硬さを有し、良
好な放熱性と耐久性とを備えた抵抗溶接用電極を提供す
ることができる。この電極はＡｌ系被溶接部材の抵抗溶
接において優れた耐ピックアップ性を発揮する。
【図１】スポット溶接用電極の一実施例を示す正面図で
ある。
ある。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】ダイヤモンド粒子の体積分率と熱伝導率との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図４】ダイヤモンド粒子の体積分率と硬さとの関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図５】ダイヤモンド粒子の体積分率と電気伝導度との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図６】各種電極と連続打点数との関係を示すグラフで
ある。
ある。
１ 電極 ２ Ｃｕ系主体部 ３ ダイヤモンド粒子
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃｕ系主体部と、そのＣｕ系主体部に分
散するダイヤモンド粒子とよりなり、前記ダイヤモンド
粒子の体積分率Ｖｆが１％≦Ｖｆ≦１５％であることを
特徴とする抵抗溶接用電極。 - 【請求項２】 Ａｌ系被溶接部材の抵抗溶接に用いられ
る、請求項１記載の抵抗溶接用電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8761293A JPH06297160A (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | 抵抗溶接用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8761293A JPH06297160A (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | 抵抗溶接用電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06297160A true JPH06297160A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=13919805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8761293A Pending JPH06297160A (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | 抵抗溶接用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06297160A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006007528B4 (de) * | 2005-03-02 | 2007-08-02 | Mitac Technology Corp. | Verfahren zur Herstellung eines Verbindungsmittels |
-
1993
- 1993-04-14 JP JP8761293A patent/JPH06297160A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006007528B4 (de) * | 2005-03-02 | 2007-08-02 | Mitac Technology Corp. | Verfahren zur Herstellung eines Verbindungsmittels |
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