JPH08257768A - 金属の圧接方法とアルミニウムと他の金属 との圧接構造 - Google Patents
金属の圧接方法とアルミニウムと他の金属 との圧接構造Info
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- JPH08257768A JPH08257768A JP9739495A JP9739495A JPH08257768A JP H08257768 A JPH08257768 A JP H08257768A JP 9739495 A JP9739495 A JP 9739495A JP 9739495 A JP9739495 A JP 9739495A JP H08257768 A JPH08257768 A JP H08257768A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鉄などの金属とアルミニウムとを圧着させる
方法を開発することによって、電磁調理器に対応できる
アルミニウム製の食器やリニアエレベーター用材、熱文
換器などを提供すること。 【構造】 アルミニウムの表面に粒状の介在物をめり込
ませることによって酸化物の障害を除き、アルミニウム
に鉄板やステンレス、銅などを圧接溶着させる方法で、
溶着材として亜鉛や錫などアルミニウムと合金を作る金
属を使用する構造。
方法を開発することによって、電磁調理器に対応できる
アルミニウム製の食器やリニアエレベーター用材、熱文
換器などを提供すること。 【構造】 アルミニウムの表面に粒状の介在物をめり込
ませることによって酸化物の障害を除き、アルミニウム
に鉄板やステンレス、銅などを圧接溶着させる方法で、
溶着材として亜鉛や錫などアルミニウムと合金を作る金
属を使用する構造。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウムに金属
を圧接する方法に関するもので、特に面状の部分を隙間
なく貼り合わせることが出来るものであって、電磁調理
器で用いるアルミニウム製食器の製造やリニアエレベー
ター用の板材及び熱交換器などに利用される。
を圧接する方法に関するもので、特に面状の部分を隙間
なく貼り合わせることが出来るものであって、電磁調理
器で用いるアルミニウム製食器の製造やリニアエレベー
ター用の板材及び熱交換器などに利用される。
【０００２】
【従来の枝術】従来より、アルミニウム板と鉄板などの
金属とを接合する場合、ロールを通して圧接する方法が
用いれて来た。しかし、部分的に肉厚の異なるものなど
のように、ロールを通せないものは圧接出来ない点が問
題であった。また、ろう付けによって接合する場合、ア
ルミニウムの酸化皮膜を除くフラックスなしでは接合す
ることが出来ない点が問題であった。
金属とを接合する場合、ロールを通して圧接する方法が
用いれて来た。しかし、部分的に肉厚の異なるものなど
のように、ロールを通せないものは圧接出来ない点が問
題であった。また、ろう付けによって接合する場合、ア
ルミニウムの酸化皮膜を除くフラックスなしでは接合す
ることが出来ない点が問題であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、鉄や銅など
の金属をアルミニウムに隙間が出来ない状態に固着させ
る方法を開発することにより、電磁調理器に対応するア
ルミニウム製食器及びリニアエレベーター用板材、なら
びに熱効率の良い熱交換器などを製造することを課題と
した。
の金属をアルミニウムに隙間が出来ない状態に固着させ
る方法を開発することにより、電磁調理器に対応するア
ルミニウム製食器及びリニアエレベーター用板材、なら
びに熱効率の良い熱交換器などを製造することを課題と
した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、あらかじめ接
合材を溶融メッキなどの方法で固着させた金属と、アル
ミニウムとの接合面に介在物を置き、温度と圧力を加え
てアルミニウムの酸化皮膜を破壊しつつ、アルミニウム
と接合材との合金を生成させて両者を接合させることに
よって上記の課題を解決した。例えば圧接面で接合材に
亜鉛を使用したとき、亜鉛がアルミニウムと合金を作る
ように条件を整えることでこの課題を解決した。即ち、
金属板の亜鉛の面とアルミニウムとが、多数の凸部を挟
んだ形で押しつけられると、先ず空気が追い出され、次
に多数の凸部がアルミニウムの表面にめり込んていく、
このためアルミニウム表面の酸化皮膜はくだかれ、酸化
されていないアルミニウムの面が現れる。一方、金属板
上に溶着されている亜鉛は、この酸化されていないアル
ミニウムの面に直接、酸素のない状態で触れ合うことに
なる。また圧接は、亜鉛の融点の４００℃以上の温度て
行うので、亜鉛は溶融状態となって接合面の隙間にくま
なく押し込まれる。したがって、圧接面には隙間がなく
亜鉛とアルミニウムの合金層が形成されて接合される。
合材を溶融メッキなどの方法で固着させた金属と、アル
ミニウムとの接合面に介在物を置き、温度と圧力を加え
てアルミニウムの酸化皮膜を破壊しつつ、アルミニウム
と接合材との合金を生成させて両者を接合させることに
よって上記の課題を解決した。例えば圧接面で接合材に
亜鉛を使用したとき、亜鉛がアルミニウムと合金を作る
ように条件を整えることでこの課題を解決した。即ち、
金属板の亜鉛の面とアルミニウムとが、多数の凸部を挟
んだ形で押しつけられると、先ず空気が追い出され、次
に多数の凸部がアルミニウムの表面にめり込んていく、
このためアルミニウム表面の酸化皮膜はくだかれ、酸化
されていないアルミニウムの面が現れる。一方、金属板
上に溶着されている亜鉛は、この酸化されていないアル
ミニウムの面に直接、酸素のない状態で触れ合うことに
なる。また圧接は、亜鉛の融点の４００℃以上の温度て
行うので、亜鉛は溶融状態となって接合面の隙間にくま
なく押し込まれる。したがって、圧接面には隙間がなく
亜鉛とアルミニウムの合金層が形成されて接合される。
【０００５】請求項１の発明はアルミニウムと、鉄、
銅、ステンレスなどの金属とを貼り合わせる場合におい
て、鉄などの金属の貼り合わせ面にアルミニウムと合金
を作るアルミニウムよりも融点の低い接合用の金属をあ
らかじめ固着させておき、双方の間に、アルミニウムに
めり込んでアルミニウムの酸化皮膜を物理的に破壊する
介在物を挟み、前記固着させた金属の融点付近以上の温
度で、前記介在物がアルミニウムにめり込むために必要
な圧力以上の圧力を加えて、双方の金属を貼り合わせ
る、アルミニウムと金属の圧接方法である。
銅、ステンレスなどの金属とを貼り合わせる場合におい
て、鉄などの金属の貼り合わせ面にアルミニウムと合金
を作るアルミニウムよりも融点の低い接合用の金属をあ
らかじめ固着させておき、双方の間に、アルミニウムに
めり込んでアルミニウムの酸化皮膜を物理的に破壊する
介在物を挟み、前記固着させた金属の融点付近以上の温
度で、前記介在物がアルミニウムにめり込むために必要
な圧力以上の圧力を加えて、双方の金属を貼り合わせ
る、アルミニウムと金属の圧接方法である。
【０００６】請求項２の発明はアルミニウムと、鉄、
銅、ステンレスなどの金属とを貼り合わせる場合におい
て、鉄などの金属の貼り合わせ面にアルミニウムと合金
を作るアルミニウムよりも融点の低い接合用の金属をあ
らかじめ固着させておき、アルミニウムと他方の金属の
片方または両方の貼り合わせ面に、アルミニウムにめり
込んでアルミニウムの酸化皮膜を物理的に破壊する介在
物を固着させ、鉄などの金属の貼り合わせ面に固着させ
た金属の融点付近以上の温度で、前記介在物がアルミニ
ウムにめり込むために必要な圧力以上の圧力を加えて、
双方の金属を貼り合わせる、アルミニウムと金属の圧接
方法である。
銅、ステンレスなどの金属とを貼り合わせる場合におい
て、鉄などの金属の貼り合わせ面にアルミニウムと合金
を作るアルミニウムよりも融点の低い接合用の金属をあ
らかじめ固着させておき、アルミニウムと他方の金属の
片方または両方の貼り合わせ面に、アルミニウムにめり
込んでアルミニウムの酸化皮膜を物理的に破壊する介在
物を固着させ、鉄などの金属の貼り合わせ面に固着させ
た金属の融点付近以上の温度で、前記介在物がアルミニ
ウムにめり込むために必要な圧力以上の圧力を加えて、
双方の金属を貼り合わせる、アルミニウムと金属の圧接
方法である。
【０００７】請求項３の発明は、アルミニウムと鉄、
銅、錫、ステンレスなどとの金属を貼り合わせる場合に
おいて、前記鉄などの金属の貼り合わせ面に凹凸を設
け、その上にアルミニウムと合金を作るアルミニウムよ
りも融点の低い接合用の金属をメッキし、または、前記
鉄などの金属の貼り合わせ面にメッキしたのちに凹凸を
設け、メッキした金属の融点付近以上の温度で、前記貼
り合わせ面の凹凸がアルミニウムにめり込むために必要
な圧力以上の圧力を加えて、双方の金属を貼り合わせ
る、アルミニウムと金属の圧接方法である。
銅、錫、ステンレスなどとの金属を貼り合わせる場合に
おいて、前記鉄などの金属の貼り合わせ面に凹凸を設
け、その上にアルミニウムと合金を作るアルミニウムよ
りも融点の低い接合用の金属をメッキし、または、前記
鉄などの金属の貼り合わせ面にメッキしたのちに凹凸を
設け、メッキした金属の融点付近以上の温度で、前記貼
り合わせ面の凹凸がアルミニウムにめり込むために必要
な圧力以上の圧力を加えて、双方の金属を貼り合わせ
る、アルミニウムと金属の圧接方法である。
【０００８】請求項４の発明は、請求項１、２における
介在物として、接合の温度に堪え、かつ、アルミニウム
に食い込む硬さのある金属、または非金属の硬い粒子や
繊維状のもの、金属の金網、パンチング板、ラスなどの
板状のものを用いた金属の圧接方法である。請求項５の
発明は、請求項２において固着させる介在物が、金属ま
たはセラミックスの溶射体である場合の金属の圧接方怯
である。請求項６の発明はアルミニウム製食器に、金属
板を請求項１、２、３記載の方法により貼り付けたアル
ミニウム製食器に関するものである。請求項７の発明
は、鉄やフェライト系ステンレスなどの磁性体の金属板
と、アルミニウム板とを請求項１、２、３記載の方法に
より貼り合わせたリニアエレベーター用板材に関するも
のである。
介在物として、接合の温度に堪え、かつ、アルミニウム
に食い込む硬さのある金属、または非金属の硬い粒子や
繊維状のもの、金属の金網、パンチング板、ラスなどの
板状のものを用いた金属の圧接方法である。請求項５の
発明は、請求項２において固着させる介在物が、金属ま
たはセラミックスの溶射体である場合の金属の圧接方怯
である。請求項６の発明はアルミニウム製食器に、金属
板を請求項１、２、３記載の方法により貼り付けたアル
ミニウム製食器に関するものである。請求項７の発明
は、鉄やフェライト系ステンレスなどの磁性体の金属板
と、アルミニウム板とを請求項１、２、３記載の方法に
より貼り合わせたリニアエレベーター用板材に関するも
のである。
【０００９】
【作 用】この発明のポイントは、金属の接合面に配
置される介在物にある。この介在物が、金属とアルミニ
ウムとを貼り合わすとき、アルミニウムの表面にめり込
むことによって、アルミニウムの表面積を一挙に拡大さ
せ、酸化していない新しい面を作り出させるのである。
そして、同時に新しい面には溶けた接合材が押しつけら
れ、その結果、接合材とアルミニウムの合金が生成さ
れ、金属とアルミニウムが接合される。この作用を起こ
すためには、介在物がアルミニウムにめり込むのに充分
な圧力が必要である。また、接合材がアルミニウムと合
金になるのに必要な温度も必要である。また、介在物の
ために接合面に隙間が出来ないような充分な圧力が必要
である。また、介在物の部分には穴や隙間があって、ア
ルミニウムと接合用の金属とが触れ合うことが必要であ
る。
置される介在物にある。この介在物が、金属とアルミニ
ウムとを貼り合わすとき、アルミニウムの表面にめり込
むことによって、アルミニウムの表面積を一挙に拡大さ
せ、酸化していない新しい面を作り出させるのである。
そして、同時に新しい面には溶けた接合材が押しつけら
れ、その結果、接合材とアルミニウムの合金が生成さ
れ、金属とアルミニウムが接合される。この作用を起こ
すためには、介在物がアルミニウムにめり込むのに充分
な圧力が必要である。また、接合材がアルミニウムと合
金になるのに必要な温度も必要である。また、介在物の
ために接合面に隙間が出来ないような充分な圧力が必要
である。また、介在物の部分には穴や隙間があって、ア
ルミニウムと接合用の金属とが触れ合うことが必要であ
る。
【００１０】請求項１の作用は、例えば、あらかじめ鉄
に亜鉛を溶融メッキしておく。そして、介在物は接合面
に置かれたままで固定されていない。介在物としては粒
状の鉄やセラミッタスなどを用いることが出来る。この
状態で、鉄とアルミニウムとを圧接すると、この介在物
は鉄よりもアルミニウムの側に食い込み、アルミニウム
の酸化皮膜を破壊する。そして、接合面には亜鉛が溶け
た状態で存在するから、酸化皮膜が破壊されると同時に
アルミニウムと亜鉛の合金が出来る。この現象が圧力の
加わる全面で同時に起こるので、接合面全面にアルミニ
ウムと亜鉛の合金層が出来、双方が貼り合わされる。
に亜鉛を溶融メッキしておく。そして、介在物は接合面
に置かれたままで固定されていない。介在物としては粒
状の鉄やセラミッタスなどを用いることが出来る。この
状態で、鉄とアルミニウムとを圧接すると、この介在物
は鉄よりもアルミニウムの側に食い込み、アルミニウム
の酸化皮膜を破壊する。そして、接合面には亜鉛が溶け
た状態で存在するから、酸化皮膜が破壊されると同時に
アルミニウムと亜鉛の合金が出来る。この現象が圧力の
加わる全面で同時に起こるので、接合面全面にアルミニ
ウムと亜鉛の合金層が出来、双方が貼り合わされる。
【００１１】請求項２の作用は、アルミニウムの表面、
または鉄などの金属に接合用の金属を固着させたものの
上に、接合時においてアルミニウムに食い込み得る硬さ
の金属やセラミックスを固着させておくものであって、
例えばニッケルとアルミニウムの合金をまばらに溶射し
て、接合面に凹凸を作っておく方法である。この場合、
鉄などの側に溶射しても、アルミニウムの側に溶射して
も圧接時には、介在物としての溶射体はアルミニウム側
にめり込むので同じ作用となる。そして、溶けた接合用
の金属がアルミニウムの酸化していない表面に押し付け
られて合金層が出来、双方の金属が接合される。
または鉄などの金属に接合用の金属を固着させたものの
上に、接合時においてアルミニウムに食い込み得る硬さ
の金属やセラミックスを固着させておくものであって、
例えばニッケルとアルミニウムの合金をまばらに溶射し
て、接合面に凹凸を作っておく方法である。この場合、
鉄などの側に溶射しても、アルミニウムの側に溶射して
も圧接時には、介在物としての溶射体はアルミニウム側
にめり込むので同じ作用となる。そして、溶けた接合用
の金属がアルミニウムの酸化していない表面に押し付け
られて合金層が出来、双方の金属が接合される。
【００１２】請求項３の作用は、鉄などの金属にアルミ
ニウムに食い込む凹凸を設けておき、圧接時にこの凹凸
がアルミニウムの表面積を増大させ、酸化されていない
アルミニウムの面を作り、接合用の金属と合金を作らせ
て接合しようとするものであって、鉄などの金属に凹凸
をつけたのち接合用の金属を固着させてもよいし、接合
用金属を固着させたあとで凹凸を設けてもよい。以上に
述べた如く、請求項１、２、３において接合用の金属と
アルミニウムとは、フラックスを用いることなく合金層
を生成させることが出来る。また、接合用の金属と鉄な
どの金属とはフラックスを用いて溶融メッキする必要が
ある。
ニウムに食い込む凹凸を設けておき、圧接時にこの凹凸
がアルミニウムの表面積を増大させ、酸化されていない
アルミニウムの面を作り、接合用の金属と合金を作らせ
て接合しようとするものであって、鉄などの金属に凹凸
をつけたのち接合用の金属を固着させてもよいし、接合
用金属を固着させたあとで凹凸を設けてもよい。以上に
述べた如く、請求項１、２、３において接合用の金属と
アルミニウムとは、フラックスを用いることなく合金層
を生成させることが出来る。また、接合用の金属と鉄な
どの金属とはフラックスを用いて溶融メッキする必要が
ある。
【００１３】請求項４は介在物に関するもので、介在物
はアルミニウムと鉄などの金属の間に挟まれて圧力を加
えられたとき、アルミニウムよりも柔らかいとアルミニ
ウムの表面に広がってしまうため、温度がかえられた圧
接のとき、アルミニウムよりも硬く、ガスなどが発生し
ない物でなければならない。また、介在物の形は、アル
ミニウムが介在物の隙間からはみ出して来る形になるも
のであれば、粒状の他、繊維の絡み合った形でも、網
状、パンチング板、ラスなどの板状のものでもよい。特
に粒状のものはアルミニウムに押し込まれ易く、また、
板状のものは扱い易い利点がある。
はアルミニウムと鉄などの金属の間に挟まれて圧力を加
えられたとき、アルミニウムよりも柔らかいとアルミニ
ウムの表面に広がってしまうため、温度がかえられた圧
接のとき、アルミニウムよりも硬く、ガスなどが発生し
ない物でなければならない。また、介在物の形は、アル
ミニウムが介在物の隙間からはみ出して来る形になるも
のであれば、粒状の他、繊維の絡み合った形でも、網
状、パンチング板、ラスなどの板状のものでもよい。特
に粒状のものはアルミニウムに押し込まれ易く、また、
板状のものは扱い易い利点がある。
【００１４】請求項５は、貼り合わせ面に介在物を分散
して固着させるために、金属などを溶射して固着させよ
うとするもので、介在物の粒子の大きさや密度を加減し
やすく、固着させやすい特徴がある。請求項６は、アル
ミニウム製食器の底面に磁性体の板を固着させて、電磁
調理器で調理出来るようにしたものである。このとき、
アルミニウムと磁性体の板との間に隙間が少しでもある
と、磁性体で発熱された熱がアルミニウム食器に部分的
に伝わらなくなり、その部分だけ過熱され膨れ上がって
本体と磁性体が剥離する原因となる。したがって、隙間
のない接合面が要求されるが、本発明はその要求に応え
ることが出来る。請求項７は磁性体の金属板をアルミニ
ウム板に固着させたリニアエレベーター用板材に関する
もので、長尺の板同士を一部分づつ区切って圧接するの
で、長尺の板を圧接する事が出来る。長尺物の形状によ
っては、ロールでゆっくり圧接することも出来る。請求
項８は、銅板にアルミニウム板を接合した熱交換器に関
するものである。アルミニウムや銅などの金属板とアル
ミニウム板とを接合した熱交換器で、溝状の凹みを製造
しやすい特徴がある。
して固着させるために、金属などを溶射して固着させよ
うとするもので、介在物の粒子の大きさや密度を加減し
やすく、固着させやすい特徴がある。請求項６は、アル
ミニウム製食器の底面に磁性体の板を固着させて、電磁
調理器で調理出来るようにしたものである。このとき、
アルミニウムと磁性体の板との間に隙間が少しでもある
と、磁性体で発熱された熱がアルミニウム食器に部分的
に伝わらなくなり、その部分だけ過熱され膨れ上がって
本体と磁性体が剥離する原因となる。したがって、隙間
のない接合面が要求されるが、本発明はその要求に応え
ることが出来る。請求項７は磁性体の金属板をアルミニ
ウム板に固着させたリニアエレベーター用板材に関する
もので、長尺の板同士を一部分づつ区切って圧接するの
で、長尺の板を圧接する事が出来る。長尺物の形状によ
っては、ロールでゆっくり圧接することも出来る。請求
項８は、銅板にアルミニウム板を接合した熱交換器に関
するものである。アルミニウムや銅などの金属板とアル
ミニウム板とを接合した熱交換器で、溝状の凹みを製造
しやすい特徴がある。
【００１５】
【実 施 例】実施例として、鉄に亜鉛を溶融メッキし
たトタン板とアルミニウム板とを、本発明による方法で
圧接した過程を図１、２に示す。アルミニウム板の上に
アトマイズ法によるニッケルの粒子が薄く分散して置か
れている。その上に前記のトタン板をおいた状態が図１
である。図２は図１の状態のものに４００℃の温度を加
え、１ｃｍ２あたり約１トンの圧力をかけて圧接したも
のの断面図であって、介在物はアルミニウムの面にめり
込み、アルミニウムの面は鉄板に押し付けられる結果、
アルミニウムと亜鉛の合金層が出来ていることを示して
いる。
たトタン板とアルミニウム板とを、本発明による方法で
圧接した過程を図１、２に示す。アルミニウム板の上に
アトマイズ法によるニッケルの粒子が薄く分散して置か
れている。その上に前記のトタン板をおいた状態が図１
である。図２は図１の状態のものに４００℃の温度を加
え、１ｃｍ２あたり約１トンの圧力をかけて圧接したも
のの断面図であって、介在物はアルミニウムの面にめり
込み、アルミニウムの面は鉄板に押し付けられる結果、
アルミニウムと亜鉛の合金層が出来ていることを示して
いる。
【００１６】図３はトタン板の表面に、ニッケルとアル
ミニウムの合金を薄く溶射したものの断面を示す図であ
る。溶射によって飛来したニッケルとアルミニウムの合
金の微粒子は、トタン板の亜鉛の表面層を貫いて、鉄と
亜鉛の合金層に達して固着する。溶射は細かい粒子が分
散して飛び、まばらに表面に固着し、かつ、その粒子は
硬くアルミニウムの酸化皮膜を破壊する介在物としては
好適である。圧接時においても粒子が固着しているため
取扱が容易である。また、同じ方法をアルミニウムの表
面に行ってもよい。また、溶射機とアルミニウムの表面
との距離を加域すれば、アルミニウムに食い込む溶射粒
子の深さをコントロール出来るので、アルミニウム表面
の凹凸面を調整することが出来る。このアルミニウム板
とトタン板とに、温度と圧力を加えて圧接すれば、図２
と同様の作用がおこり接合される。この場合、量産され
ているトタン板を使うことが出来るので経済的である。
ミニウムの合金を薄く溶射したものの断面を示す図であ
る。溶射によって飛来したニッケルとアルミニウムの合
金の微粒子は、トタン板の亜鉛の表面層を貫いて、鉄と
亜鉛の合金層に達して固着する。溶射は細かい粒子が分
散して飛び、まばらに表面に固着し、かつ、その粒子は
硬くアルミニウムの酸化皮膜を破壊する介在物としては
好適である。圧接時においても粒子が固着しているため
取扱が容易である。また、同じ方法をアルミニウムの表
面に行ってもよい。また、溶射機とアルミニウムの表面
との距離を加域すれば、アルミニウムに食い込む溶射粒
子の深さをコントロール出来るので、アルミニウム表面
の凹凸面を調整することが出来る。このアルミニウム板
とトタン板とに、温度と圧力を加えて圧接すれば、図２
と同様の作用がおこり接合される。この場合、量産され
ているトタン板を使うことが出来るので経済的である。
【００１７】図４、５は請求項３の実施例を示す図であ
る。図４は鉄などの金属に機械加工によって細かい凹凸
を作り、この表面に亜鉛を溶融メッキしたものの断面で
ある。図５は図４の状態の鉄などの金属に、アルミニウ
ムを温度と圧力を加えて圧接した状態を示す断面図であ
る。接合面はアルミニウムと亜鉛との合金層が出来て接
合されている。また、薄いトタン板のような場合、亜鉛
を溶融メッキしたあと凹凸を付けて、同様に圧接するこ
とも出来る。この場合は、介在物なしにアルミニウムの
酸化皮膜を破壊しつつ、接合することが出来るメリット
がある。
る。図４は鉄などの金属に機械加工によって細かい凹凸
を作り、この表面に亜鉛を溶融メッキしたものの断面で
ある。図５は図４の状態の鉄などの金属に、アルミニウ
ムを温度と圧力を加えて圧接した状態を示す断面図であ
る。接合面はアルミニウムと亜鉛との合金層が出来て接
合されている。また、薄いトタン板のような場合、亜鉛
を溶融メッキしたあと凹凸を付けて、同様に圧接するこ
とも出来る。この場合は、介在物なしにアルミニウムの
酸化皮膜を破壊しつつ、接合することが出来るメリット
がある。
【００１８】接合用の金属は、亜鉛の他に錫やビスマ
ス、カドミウム、インジュウム、鉛などを用いることが
出来、用途や作業性などから、接合用の金属を選択する
ことが出来る。また、鉄などの金属に複数の金属を固着
させ、最後にアルミニウムと合金を作り易い亜鉛や錫な
どの金属を固着させてアルミニウムと接合してもよい。
また、アルミニウムとアルミニウムとの間にトタン板を
置き、それぞれの接合面に介在物を固着させ、温度を加
えて圧接すれば、鉄をアルミニウムで両面から挟んだ合
金板を作ることが出来る。
ス、カドミウム、インジュウム、鉛などを用いることが
出来、用途や作業性などから、接合用の金属を選択する
ことが出来る。また、鉄などの金属に複数の金属を固着
させ、最後にアルミニウムと合金を作り易い亜鉛や錫な
どの金属を固着させてアルミニウムと接合してもよい。
また、アルミニウムとアルミニウムとの間にトタン板を
置き、それぞれの接合面に介在物を固着させ、温度を加
えて圧接すれば、鉄をアルミニウムで両面から挟んだ合
金板を作ることが出来る。
【００１９】本発明による接合方法では、アルミニウム
と他の金属との接合面にフラックスを必要としないの
で、板状のもの同士を接合する場合特に有利である。ま
た、接合するとき高い圧力を加えるため、接合面に隙間
が物理的に存在出来ない。このことは、熱が均一に伝導
することを意味しており、各種産業機器や電磁調理器用
の発熱体をアルミニウムに固着させる場合特に有利であ
る。また、長い板と板とを圧接する場合、ロールの間に
通して圧接することも可能であるし、一区切りごとに圧
接してゆくことも出来る。従来のロール圧接の場合は、
アルミニウムの酸化皮膜はアルミニウムが長手方向に圧
延されて面積が広くなったとき、アルミニウムの酸化し
ていない面が現れて、他の金属と接合されるのではない
かと思われるが、本発明の場合は厚さの方向に凹凸を作
ることによって、酸化皮膜を破壊する構造のため、面積
を変化させずに圧接することが可能となった。図６は本
発明の方法によって、既製のアルミニウム鍋にトタン板
を圧接して固着させた電磁調理器用のアルミニウム鍋の
１実施例である。
と他の金属との接合面にフラックスを必要としないの
で、板状のもの同士を接合する場合特に有利である。ま
た、接合するとき高い圧力を加えるため、接合面に隙間
が物理的に存在出来ない。このことは、熱が均一に伝導
することを意味しており、各種産業機器や電磁調理器用
の発熱体をアルミニウムに固着させる場合特に有利であ
る。また、長い板と板とを圧接する場合、ロールの間に
通して圧接することも可能であるし、一区切りごとに圧
接してゆくことも出来る。従来のロール圧接の場合は、
アルミニウムの酸化皮膜はアルミニウムが長手方向に圧
延されて面積が広くなったとき、アルミニウムの酸化し
ていない面が現れて、他の金属と接合されるのではない
かと思われるが、本発明の場合は厚さの方向に凹凸を作
ることによって、酸化皮膜を破壊する構造のため、面積
を変化させずに圧接することが可能となった。図６は本
発明の方法によって、既製のアルミニウム鍋にトタン板
を圧接して固着させた電磁調理器用のアルミニウム鍋の
１実施例である。
【００２０】また、図示されていないが、アルミニウム
板とアルミニウム板とを本発明の方法で、フラックスな
しに接合することが出来る。即ち、アルミニウム板の片
面または両面に錫を溶射しておき、その上にニッケルを
薄く溶射しておく。錫の融点付近の温度で、１ｃｍ２あ
たり３００ｋｇの圧力を加えて圧接すると、ニッケルの
溶射体が、両面のアルミニウム板に食い込んで、アルミ
ニウムの酸化皮膜を破壊し、そこに錫が押し付けられて
アルミニウムと錫の合金が生成される。こうして、アル
ミニウムの板同士が接合される。当然のことであるが、
圧接したあと接合面の合金層が充分固まるまで圧力を掛
けておく必要がある。また、銅板とトタン板との接合も
本発明の方法で溶着することが出来る。即ち、トタン板
表面にニッケルを薄く溶射したものを、４００℃以上の
温度で圧接することによって、銅の表面の酸化皮膜を破
って、亜鉛と銅の合金層を生成させ接合できる。
板とアルミニウム板とを本発明の方法で、フラックスな
しに接合することが出来る。即ち、アルミニウム板の片
面または両面に錫を溶射しておき、その上にニッケルを
薄く溶射しておく。錫の融点付近の温度で、１ｃｍ２あ
たり３００ｋｇの圧力を加えて圧接すると、ニッケルの
溶射体が、両面のアルミニウム板に食い込んで、アルミ
ニウムの酸化皮膜を破壊し、そこに錫が押し付けられて
アルミニウムと錫の合金が生成される。こうして、アル
ミニウムの板同士が接合される。当然のことであるが、
圧接したあと接合面の合金層が充分固まるまで圧力を掛
けておく必要がある。また、銅板とトタン板との接合も
本発明の方法で溶着することが出来る。即ち、トタン板
表面にニッケルを薄く溶射したものを、４００℃以上の
温度で圧接することによって、銅の表面の酸化皮膜を破
って、亜鉛と銅の合金層を生成させ接合できる。
【００２１】また、金属やセラミックスの粒子の表面に
亜鉛をコーティングしておき、アルミニウムとアルミニ
ウムの間に挟んで圧接すれば、アルミニウムとアルミニ
ウムとを接合することが出来る。この場合、あらかじめ
亜鉛を固着させておく必要がない。また、亜鉛とニッケ
ルとの混合した粉末を、亜鉛を溶射する温度でアルミニ
ウムなどに溶射すれば、溶けた亜鉛と未溶解のよまのニ
ッケルの粒子とが混在した溶射面を得ることが出来るの
で便利である。また、実施例ではトタン板を用いたが、
亜鉛はステンレスなど多くの金属と合金を作るので、あ
らかじめ亜鉛を溶融メッキしておけば、ステンレスなど
の金属とアルミニウムとを本発明の方法によって接合す
ることが出来る。また、介在物としてニッケルの粒子を
用いたが、他の金属や耐熱性のあるセラミックスなどを
用いてもよい。
亜鉛をコーティングしておき、アルミニウムとアルミニ
ウムの間に挟んで圧接すれば、アルミニウムとアルミニ
ウムとを接合することが出来る。この場合、あらかじめ
亜鉛を固着させておく必要がない。また、亜鉛とニッケ
ルとの混合した粉末を、亜鉛を溶射する温度でアルミニ
ウムなどに溶射すれば、溶けた亜鉛と未溶解のよまのニ
ッケルの粒子とが混在した溶射面を得ることが出来るの
で便利である。また、実施例ではトタン板を用いたが、
亜鉛はステンレスなど多くの金属と合金を作るので、あ
らかじめ亜鉛を溶融メッキしておけば、ステンレスなど
の金属とアルミニウムとを本発明の方法によって接合す
ることが出来る。また、介在物としてニッケルの粒子を
用いたが、他の金属や耐熱性のあるセラミックスなどを
用いてもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明はアルミニウ
ムや銅などの表面酸化物を、硬い介在物を酸化皮膜の面
にめり込ませることによって破壊して、接合用の金属を
アルミニウムや銅などに接触させ、合金にして接合する
という簡単な工程で、フラックスなしにアルミニウムの
酸化皮膜による障害を除去して、アルミニウムと他の金
属とを接合させることが出来た。また、接着面は溶着し
ているため接着力が強く、高圧で圧接するため、隙間の
ない強い接合面を得ることが出来るようになった。ま
た、圧接は油圧プレス機によって行うことが出来るか
ら、量産も可能で経済的な効果も大きい。
ムや銅などの表面酸化物を、硬い介在物を酸化皮膜の面
にめり込ませることによって破壊して、接合用の金属を
アルミニウムや銅などに接触させ、合金にして接合する
という簡単な工程で、フラックスなしにアルミニウムの
酸化皮膜による障害を除去して、アルミニウムと他の金
属とを接合させることが出来た。また、接着面は溶着し
ているため接着力が強く、高圧で圧接するため、隙間の
ない強い接合面を得ることが出来るようになった。ま
た、圧接は油圧プレス機によって行うことが出来るか
ら、量産も可能で経済的な効果も大きい。
【図１】アルミニウムの板の上にニッケルの粒子を置
き、その上にトタン板を載せた状態の断面図である。
き、その上にトタン板を載せた状態の断面図である。
【図２】図１を温度と圧力を加えて圧接した後の状態を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】トタンの表面にニッケルとアルミニウムの合金
を薄く溶射したものの断面図である。
を薄く溶射したものの断面図である。
【図４】機械加工によって凹凸をつけた鉄の表面に亜鉛
を溶融メッキしたものと、アルミニウムとを圧接する前
の状態の断面図である。
を溶融メッキしたものと、アルミニウムとを圧接する前
の状態の断面図である。
【図５】機械加工によって凹凸をつけた図４の鉄とアル
ミニウムとを圧接した後の状態を示す断面図である。
ミニウムとを圧接した後の状態を示す断面図である。
【図６】本発明の１実施例を示すアルミニウム鍋の断面
図である。
図である。
１‥‥アルミニウム ２‥‥鉄などの金属 ３‥‥接合用金属の層 ４‥‥鉄などの金属と接合用金属との合金層 ５‥‥載置された介在物 ６‥‥溶射された介在物 ７‥‥アルミニウムと接合用金属との合金層 ８‥‥上記４と７及び５または６とからなる接合面
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２３Ｋ 103:20
Claims (8)
- 【請求項１】 アルミニウム及びその合金（以下アルミ
ニウムと略す）と、鉄、銅、ステンレスなどの金属とを
貼り合わせる場合において、鉄などの金属の貼り合わせ
面にアルミニウムと合金を作るアルミニウムよりも融点
の低い接合用の金属を固着し、アルミニウムにめり込ん
でアルミニウムの酸化皮膜を物理的に破壊するための介
在物を挟み、前記固着させた金属の融点付近以上の温度
で、少なくとも前記介在物がアルミニウムにめり込むた
めに必要な圧力を加えて、アルミニウムと接合用の金属
との合金を生成させ、双方の金属を貼り合わせることを
特徴とするアルミニウムと他の金属との圧接方法。 - 【請求項２】 アルミニウムと、鉄、銅、ステンレスな
どの金属とを貼り合わせる場合において、金属の貼り合
わせ面にアルミニウムと合金を作るアルミニウムよりも
融点の低い接合用の金属を固着し、アルミニウムと他方
の金属の片方または両方の貼り合わせ面に、アルミニウ
ムにめり込んでアルミニウムの酸化皮膜を破壊する介在
物を固着させ、接合用の金属の融点付近以上の温度で、
前記介在物がアルミニウムにめり込むために必要な圧力
をかえて、アルミニウムと接合用の金属との合金を生成
させて、双方の金属を貼り合わせることを特徴とするア
ルミニウムと他の金属との圧接方怯。 - 【請求項３】 アルミニウムと、鉄、銅、ステンレスな
どの金属とを貼り合わせる場合において、前記の鉄など
の金属の貼り合わせ面に凹凸を設け、その上にアルミニ
ウムと合金を作るアルミニウムよりも融点の低い接合用
の金属を固着し、または固着させたのちに凹凸を設け、
接合用の金属の融点付近以上の温度で、前記の貼り合わ
せ面の凹凸がアルミニウムにめり込むために必要な圧力
を加えて、双方の金属を貼り合わせることを特徴とする
アルミニウムと他の金属との圧接方法。 - 【請求項４】 請求項１、２記載の介在物として、接合
時の温度に堪え、かつ、アルミニウムに食い込む硬さの
ある金属または非金属の硬い粒子や、繊維状のもの、金
属の金網、パンチング板、ラスなどの板状のものを用い
たことを特徴とする請求項１、２記載の金属の圧接方
法。 - 【請求項５】 金属またはセラミックスを溶射して介在
物を固着させたことを特徴とする請求項２記載の金属の
圧接方法。 - 【請求項６】 アルミニウム製食器に金属板を請求項
１、２、３記載の方法により貼り付けたことを特徴とす
るアルミニウム製食器の圧接構造。 - 【請求項７】 鉄やフェライト系ステンレスなどの磁性
体からなる金属板にアルミニウム板を請求項１、２、３
記載の方法により貼り合わせたことを特徴とするリニア
エレベーター用の板材の圧接構造。 - 【請求項８】 片方または両方に溝形状を有する銅の板
材と、アルミニウム板とを請求項１、２、３に記載する
方法で貼り合わせたことを特徴とする内部に流路を有す
る熱文換器の圧接構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9739495A JPH08257768A (ja) | 1995-03-18 | 1995-03-18 | 金属の圧接方法とアルミニウムと他の金属 との圧接構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9739495A JPH08257768A (ja) | 1995-03-18 | 1995-03-18 | 金属の圧接方法とアルミニウムと他の金属 との圧接構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08257768A true JPH08257768A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=14191308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9739495A Pending JPH08257768A (ja) | 1995-03-18 | 1995-03-18 | 金属の圧接方法とアルミニウムと他の金属 との圧接構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08257768A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130022834A1 (en) * | 2010-03-12 | 2013-01-24 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Method For Manufacturing A Metal Assembly |
| JP2013078793A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-05-02 | Nissan Motor Co Ltd | 接合方法及び接合部品 |
| KR20140114854A (ko) * | 2012-01-25 | 2014-09-29 | 미바 그레이트라게르 게엠베하 | 미끄럼 베어링의 제조 방법 및 미끄럼 베어링 |
| WO2015151739A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 株式会社Uacj | アルミニウムクラッド材の製造方法 |
| JP2015193012A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 株式会社Uacj | アルミニウムクラッド材の製造方法 |
| JP2015217403A (ja) * | 2014-05-15 | 2015-12-07 | 株式会社Uacj | アルミニウムクラッド材の製造方法 |
-
1995
- 1995-03-18 JP JP9739495A patent/JPH08257768A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130022834A1 (en) * | 2010-03-12 | 2013-01-24 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Method For Manufacturing A Metal Assembly |
| US9371575B2 (en) * | 2010-03-12 | 2016-06-21 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Method for manufacturing a metal assembly |
| JP2013078793A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-05-02 | Nissan Motor Co Ltd | 接合方法及び接合部品 |
| KR20140114854A (ko) * | 2012-01-25 | 2014-09-29 | 미바 그레이트라게르 게엠베하 | 미끄럼 베어링의 제조 방법 및 미끄럼 베어링 |
| JP2015514933A (ja) * | 2012-01-25 | 2015-05-21 | ミーバ グライトラガー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 滑り軸受の製造方法 |
| WO2015151739A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 株式会社Uacj | アルミニウムクラッド材の製造方法 |
| JP2015193012A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 株式会社Uacj | アルミニウムクラッド材の製造方法 |
| CN106061666A (zh) * | 2014-03-31 | 2016-10-26 | 株式会社Uacj | 铝包层构件的制造方法 |
| US9718145B2 (en) | 2014-03-31 | 2017-08-01 | Uacj Corporation | Method of producing aluminum clad member |
| CN106061666B (zh) * | 2014-03-31 | 2018-10-02 | 株式会社Uacj | 铝包层构件的制造方法 |
| JP2015217403A (ja) * | 2014-05-15 | 2015-12-07 | 株式会社Uacj | アルミニウムクラッド材の製造方法 |
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