JPH0751865A - 抵抗溶接電極用保護シート及びその製造方法並びにその使用方法 - Google Patents

抵抗溶接電極用保護シート及びその製造方法並びにその使用方法

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JPH0751865A
JPH0751865A JP5202393A JP20239393A JPH0751865A JP H0751865 A JPH0751865 A JP H0751865A JP 5202393 A JP5202393 A JP 5202393A JP 20239393 A JP20239393 A JP 20239393A JP H0751865 A JPH0751865 A JP H0751865A
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JP
Japan
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protective sheet
conductive thin
electrode
thin plate
resistance welding
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JP5202393A
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English (en)
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Akihisa Nishimura
晃尚 西村
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電極および被溶接物との合金化反応による溶
着を防止し、円滑な送給が可能となる抵抗溶接電極用保
護シートを提供する。 【構成】 電極3、4と被溶接物1、2との間に介在さ
れる保護シート5であって、この保護シート5を、両表
面に黒鉛微粒子7がコーティングされた導電性薄板6か
ら構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、抵抗溶接に用いられる
電極の保護シートに関し、電極と被溶接物への溶着を防
止することが可能な保護シート及びその製造方法並びに
その使用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】抵抗スポット溶接において、電極と被溶
接物との間に帯状の導電性薄板を介在させ、電極と被溶
接物との直接接触を阻止し、電極の損耗を防止するよう
にした技術が知られている。これに関連する先行技術と
して、たとえば特開昭58−384号公報、特開昭63
−84781号公報が知られている。このように、導電
性薄板を用いた場合は、導電性薄板の供給がなくなるま
で同一電極での連続溶接が可能となり、電極の交換によ
る生産性の低下が解消される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
公報のように電極と被溶接物との間に、単に導電性薄板
を介在させ抵抗溶接を行う際には、導電性薄板が電極お
よび被溶接物に溶着しやすくなり、導電性薄板の送給に
支障をきたすという問題がある。これは、被溶接材と導
電性薄板と電極とを構成する金属同士が親和性が強く、
通電による発熱によって接触部分が合金化反応しやすく
なるためである。したがって、電極および被溶接物との
接触によって合金化反応しない保護シートの開発が望ま
れる。
【0004】本発明は、電極および被溶接物との合金化
反応による溶着を防止し、円滑な送給が可能となる抵抗
溶接電極用保護シート及びその製造方法並びにその使用
方法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】この目的を達成するため
の本発明に係る抵抗溶接電極用保護シート及びその製造
方法並びにその使用方法は、つぎのように構成されてい
る。
【0006】(1)抵抗溶接電極と被溶接物との間に介
在される保護シートであって、該保護シートを、両表面
に黒鉛微粒子がコーティングされた導電性薄板から構成
したことを特徴とする抵抗溶接電極用保護シート。 (2)抵抗溶接電極と被溶接物との間に介在される保護
シートの製造方法であって、導電性薄板の両面に、揮発
性溶剤中に混在された黒鉛微粒子を塗布し、その後、黒
鉛微粒子が塗布された導電性薄板の表面を乾燥させるこ
とを特徴とする抵抗溶接電極用保護シートの製造方法。 (3)表面に黒鉛微粒子がコーティングされた導電性薄
板から構成される保護シートを、抵抗溶接電極と被溶接
物との間に介在させて抵抗溶接を行うことを特徴とする
抵抗溶接方法。
【0007】
【作用】このように構成された本発明においては、導電
性薄板の両方の表面に黒鉛微粒子がコーティングされ
る。これにより、被溶接物と導電性薄板との間、および
電極と導電性薄板との間には、黒鉛微粒子がそれぞれ介
在される。そのため、導電性薄板と、被溶接物および電
極との合金化反応が生じなくなり、被溶接物および電極
と導電性薄板との溶着が防止される。つまり、被溶接物
および電極を構成する金属材料は、黒鉛微粒子に対して
親和性が悪いので、通電による発熱によって接触面には
合金化反応は生じなくなる。したがって、合金化反応に
よる溶着の発生が防止され、保護シートの送給が円滑に
行われる。
【0008】
【実施例】以下に、本発明に係る抵抗溶接電極用保護シ
ート及びその製造方法並びにその使用方法の望ましい実
施例を、図面を参照して説明する。
【0009】図1ないし図8は、本発明の一実施例を示
しており、とくにスポット溶接に適用した場合を示して
いる。図2は、スポット溶接による被溶接物の接合作業
を示している。図2において、1および2は被溶接物と
してのアルミニウム合金板を示している。各アルミニウ
ム合金1、2は、材質がJIS5083に相当するもの
であり、板厚tは1mmとなっている。アルミニウム合
金板1、2の接合部は、ドームラジアス型の電極3、4
によって加圧されるようになっている。電極3、4は、
材質がクロム銅からなっている。電極3、4は、たとえ
ば先端径が6mmであり、外径が16mmとなってい
る。
【0010】一方のアルミニウム合金板1と電極3との
間には、電極3を保護する保護シート5が介在されてい
る。他方のアルミニウム合金板2と電極4との間には、
同様に電極4を保護する保護シート5が介在されてい
る。保護シート5は、図1に示すように、導電性薄板6
と黒鉛微粒子7とから構成されている。導電性薄板6
は、材質が無酸素銅(99.9999%Cu)からなっ
ている。導電性薄板6は、厚さ0.1mmで幅12mm
の帯状に形成されている。黒鉛微粒子7は、導電薄板6
の両側表面にコーティングされている。黒鉛微粒子7の
付着量は、両面とも0.5g/m2 となっている。
【0011】図5は、黒鉛微粒子7を導電性薄板6の表
面にコーティングする作業の一例を示している。図5に
示すように、導電性薄板6の一方が従動リール11に巻
付けられており、導電性薄板6の他方が駆動リール12
に巻付けられている。導電性薄板6は、従動リール11
から駆動リール12側に巻取られるようになっている。
従動リール11と駆動リール12の間には、一対のスプ
レー手段13が設けられている。
【0012】各スプレー手段13は、調合タンク14と
接続されている。調合タンク14には、黒鉛微粒子7が
投入されている。黒鉛微粒子7は、イソプロピルアルコ
ール等の分散媒である揮発性溶剤8中に混在されてい
る。揮発性溶剤8中に混在された黒鉛微粒子7は、スプ
レー手段13によって霧化された状態で導電性薄板6に
塗布されるようになっている。
【0013】スプレー手段13の近傍には、1対のドラ
イヤー15が配置されている。ドライヤー15は、たと
えば導電性薄板6に向けて熱風を噴出するようになって
いる。これにより、導電性薄板6に塗布された揮発性溶
剤8を強制的に乾燥させるようになっている。ドライヤ
ー15によって乾燥された保護シート5は、駆動リール
12に巻取られるようになっている。
【0014】図4および図5は、使用済の保護シート5
を再利用する場合の処理方法を示している。図4に示す
ように、処理タンク21内には導電性薄板6の表面を洗
浄する洗浄剤22が貯溜されている。すなわち、ここで
は化学的な処理によって黒鉛微粒子7の除去が行われ
る。図5は、使用済の保護シート5の表面が研摩布24
によって研摩され、機械的に黒鉛微粒子7の除去が行わ
れる。
【0015】図6は、保護シート5を溶着いた自動スポ
ット溶接作業の一例を示している。図6に示すように、
上部電極3側には第1の保護シートカセット31が装着
されており、下部電極41側には第2の保護シートカセ
ット41が装着されている。第1の保護シートカセット
31内には、リール32、33に巻付けられた保護シー
ト5が収納されている。第2の保護シートカセット41
内には、リール42、43に巻付けられた保護シート5
が収納されている。
【0016】特定部分のスポット溶接が完了すると、一
方のリール32、42に巻取られている保護シート5
が、所定の長さだけ他方のリール33、43側に巻取ら
れ、保護シート5の自動送給が行われる。これにより、
電極3、4は新しい保護シート5で覆われることにな
り、新しい保護シート5を介して次の部位のスポット溶
接が行われる。
【0017】銅とアルミニウムは、親和性が良いため合
金化反応しやすく、スポット溶接の際には溶着しやすく
なるが、導電性薄板6の表面に黒鉛微粒子7をコーティ
ングすることにより、合金化反応を防止し溶着が起こり
にくくなる。本実施例では、被溶接物がアルミニウム合
金板1、2であり、導電性薄板6が無酸素銅からなる
が、接触面には黒鉛微粒子7が介在されるので、導電性
薄板6と被溶接物1との溶着は防止される。また、電極
3、4はクロム銅であり、無酸素銅からなる導電性薄板
6と親和性が強いが、電極3、4と導電性薄板6との間
にも黒鉛微粒子7が介在されるので、導電性薄板6と電
極3、4との溶着も防止される。
【0018】図7は、導電性薄板6に黒鉛微粒子7をコ
ーティングした保護シートと、導電性薄板6に黒鉛微粒
子7をコーティングしない保護シートにおける溶接電流
特性を示している。実験は、被溶接物として図2のアル
ミニウム合板1、2と同じ仕様のものを用い、溶接時間
67ms、加圧力2940Nの条件で行った。本実施例
のように、導電性薄板6に黒鉛微粒子7をコーティング
した保護シート5を用いた場合は、黒鉛微粒子をコーテ
ィングしないものよりも低電流で同一のナゲット径を得
ることができ、溶着時の溶接電流も高くなる。したがっ
て、黒鉛微粒子がコーティングされていない保護シート
に比べて、溶接電流の範囲が広くなり、溶接条件の変動
に対して強くなる。
【0019】図8は、スポット溶接時における電極3と
電極4との間の電圧の変化を示している。特性(A)が
導電性薄板6に黒鉛微粒子7をコーティングした場合を
示しており、特性(B)が導電性薄板6に黒鉛微粒子7
をコーティングしない場合を示している。図8に示すよ
うに、通電初期の電極間電圧は、黒鉛微粒子7をコーテ
ィングした方がしない方よりも高くなることがわかる。
この事から、黒鉛微粒子7を導電性薄板6にコーティン
グしたほうが初期電極間抵抗が増加することが判明し
た。
【0020】実験により確認された初期電極間抵抗は、
黒鉛微粒子7をコーティングした場合が4.2×10-5
Ωであり、黒鉛微粒子7をコーティングしない場合で
3.6×10-5Ωであった。このように、初期電極間抵
抗の増加により通電時の発熱量が増大し、ナゲット生成
性が従来よりも向上することが判明した。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、つぎの効果が得られ
る。
【0022】(1)抵抗溶接電極用の保護シートを、表
面に黒鉛微粒子がコーティングされる導電性薄板から構
成したので、親和性の良い金属材料であっても通電発熱
による合金化反応が生じにくくなり、被溶接物および電
極と導電性薄板との溶着を防止することができる。した
がって、保護シートの送給を円滑に行うことができ、保
護シートの溶着によるラブルを解消することができる。 (2)導電性薄板に黒鉛微粒子をコーティングすること
により、初期電極間抵抗の増加による通電時の発熱量が
増大し、ナゲット生成性を向上させることができる。こ
れにより、同じナゲット径を生成するのに小電流で済
み、省エネルギが図れる。 (3)導電性薄板へ被溶接物が付着しにくくなるので、
導電性薄板の再利用が可能となり、保護シートのコスト
を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る抵抗溶接電極用保護シ
ートの拡大断面図である。
【図2】図1の抵抗溶接電極用保護シートを用いたスポ
ット溶接作業の一例を示す断面図である。
【図3】図1の抵抗溶接電極用保護シートの製造工程の
概略構成図である。
【図4】図1の抵抗溶接電極用保護シートを再利用する
ための処理工程の一例を示す概略構成図である。
【図5】図1の抵抗溶接電極用保護シートを再利用する
ための処理工程の別の例を示す概略構成図である。
【図6】図1の抵抗溶接用保護シートを用いた自動スポ
ット溶接作業の一例を示す斜視図である。
【図7】導電性薄板への黒鉛微粒子のコーティングの有
無と溶接電流との関係を示す特性図である。
【図8】導電性薄板への黒鉛微粒子のコーティングの有
無と電極間電圧との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
1 被溶接物 2 被溶接物 3 電極 4 電極 5 保護シート 6 導電性薄板 7 黒鉛微粒子 13 スプレー手段 15 ドライヤー 31 第1の保護シートカセット 41 第2の保護シートカセット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 抵抗溶接電極と被溶接物との間に介在さ
    れる保護シートであって、該保護シートを、両表面に黒
    鉛微粒子がコーティングされた導電性薄板から構成した
    ことを特徴とする抵抗溶接電極用保護シート。
  2. 【請求項2】 抵抗溶接電極と被溶接物との間に介在さ
    れる保護シートの製造方法であって、導電性薄板の両面
    に、揮発性溶剤中に混在された黒鉛微粒子を塗布し、そ
    の後、黒鉛微粒子が塗布された導電性薄板の表面を乾燥
    させることを特徴とする抵抗溶接電極用保護シートの製
    造方法。
  3. 【請求項3】 表面に黒鉛微粒子がコーティングされた
    導電性薄板から構成される保護シートを、抵抗溶接電極
    と被溶接物との間に介在させて抵抗溶接を行うことを特
    徴とする抵抗溶接方法。
JP5202393A 1993-08-16 1993-08-16 抵抗溶接電極用保護シート及びその製造方法並びにその使用方法 Pending JPH0751865A (ja)

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