JPH0957460A - アルミニウム板のスポット溶接法 - Google Patents

アルミニウム板のスポット溶接法

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JPH0957460A
JPH0957460A JP7220694A JP22069495A JPH0957460A JP H0957460 A JPH0957460 A JP H0957460A JP 7220694 A JP7220694 A JP 7220694A JP 22069495 A JP22069495 A JP 22069495A JP H0957460 A JPH0957460 A JP H0957460A
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JP
Japan
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electrodes
electrode
spot welding
spot
welding method
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JP7220694A
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English (en)
Inventor
Mitsuhiko Hirano
光彦 平野
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】低電流でも、また小さい加圧力でもせん断強度
の高いスポット溶接が可能となアルミニウム板のスポッ
ト溶接法を提供することにある。 【解決手段】重ね合せた2枚のアルミニウム板11,1
2を一対の電極13,14によって挟み、加圧しながら
前記電極13,14に瞬時的に電流を流して2枚のアル
ミニウム板11,12をスポット溶接するアルミニウム
板のスポット溶接法において、スポット溶接時に前記電
極13,14に加圧力を付与しながらモータによって回
転(回転数は、2〜150rpm)することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車の
アルミニウムボデーの製作に採用されるアルミニウム板
のスポット溶接法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車のアルミニウムボデー、例えばア
ルミニウムルーフ、アルミニウムフード等の製作に際
し、重ね合せた2枚のアルミニウム板を溶接するにはス
ポット溶接が採用されている。スポット溶接は、2枚の
アルミニウム板を一対の電極によって挟持し、加圧しな
がら電極に瞬時的に電流を流して2枚のアルミニウム板
の接触面にナゲットを形成して溶接しているが、アルミ
ニウム素材は鋼板に比べて溶接条件が厳しいという問題
がある。
【0003】すなわち、アルミニウム素材は電気抵抗が
小さいために鋼板の約2倍の大電流が必要となる。ま
た、大きな電流を流して発熱するためには大きな圧力を
加えなくてはならない。さらに、アルミニウム板の表面
は強固で薄い酸化被膜(Al23 )に覆われているた
め、電極からアルミニウム板に電流が流れにくいという
問題もある。
【0004】図5はアルミニウム板のスポット溶接状態
を示し、1,2は重ね合せた2枚のアルミニウム板で、
板厚は1mmである。2枚のアルミニウム板1,2を一
対の電極3,4で挟み、該電極3,4によって2枚のア
ルミニウム板1,2に加圧力を付与しながら4サイクル
(1秒間に4回)、瞬時的に電流を流して2枚のアルミ
ニウム板1,2の接触面にナゲット5を形成して溶接す
る。
【0005】ここで、加圧力(kgf)と電流(kA)
との関係は、図6に示す通りであり、斜線の区域が所望
の引張りせん断強度が得られる適性域であり、加圧力は
250〜500kgf、電流は18〜25kAが望まし
く、この範囲から外れると、散り割れの発生、板の浮上
がり等が発生し、また所望の引張りせん断強度が得られ
ない。
【0006】そこで、従来においては、米国特許第4,
135,075号明細書に示すように、スポット溶接時
に電極をエアーによって回転させながら加圧し、いわば
捩じりながらスポット溶接して所望の引張りせん断強度
が得られるようにしたスポット溶接機も知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように大電流を流すためには大きな電源が必要となり、
電力消費量も多く、また大きな加圧力を付与するために
は装置が大型化するという問題がある。また、米国特許
第4,135,075号明細書のように、スポット溶接
時に電極をエアーによって回転させ、捩じりながらスポ
ット溶接するスポット溶接機も装置が大型化し、電極の
回転数の制御が困難であるという事情がある。
【0008】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、低電流で、しかも小
さい加圧力でも2枚のアルミニウム板を強固にスポット
溶接することができるアルミニウム板のスポット溶接法
を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、前述した目
的を達成するために、請求項1は、重ね合せた2枚のア
ルミニウム板を一対の電極によって挟み、加圧しながら
前記電極に瞬時的に電流を流して2枚のアルミニウム板
をスポット溶接するアルミニウム板のスポット溶接法に
おいて、前記電極に加圧力を付与し、通電してスポット
溶接する際に前記電極をモータによって回転することを
特徴とする。
【0010】請求項2は、前記電極の回転数は、20〜
150rpmであることを特徴とする。請求項3は、前
記一対の電極は、互いに逆方向に回転することを特徴と
する。請求項4は、前記モータの回転はウォームギャ、
ウォームホィールギャを介して電極に伝達されることを
特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図1は、板厚が1mmの2枚の
アルミニウム板11,12を重ね合せ、一対の電極1
3,14で挟んだ状態を示す。該電極13,14および
支持構造は、基本的に同一構造であるため、その一方
(電極13)について説明すると、図2に示すように構
成されている。
【0012】すなわち、15は電極ホルダであり、この
電極ホルダ15の下部にはシール部材16を介してスラ
ストベアリング17が設けられている。そして、このス
ラストベアリング17には前記電極13の基端部が固定
されている。電極13は先端部が閉塞された銅または銅
合金材料からなる円筒体で、この内部の軸心部には先端
に開口を有する冷却水パイプ18が挿入されている。こ
の冷却水パイプ18の基端部は冷却水入口19と連通す
る冷却水流入路20に接続されている。
【0013】さらに、電極ホルダ15には冷却水パイプ
18の基端部を囲むように冷却水流出路21が設けら
れ、これは電極13の内部と連通しているとともに、冷
却水出口22と連通している。
【0014】また、電極ホルダ15の下部には電極13
と直交する方向にモータ23が固定されている。モータ
23の回転軸にはウォームギャ24が設けられ、このウ
ォームギャ24は電極13の基端部に嵌着されたウォー
ムホイールギャ25と噛合している。そして、モータ2
3の回転がウォームギャ24、ウォームホイールギャ2
5を介して電極13に伝達されるようになっている。ま
た、モータ23は回転制御部26を介して電源27に接
続されており、回転速度を任意に設定できるようになっ
ている。
【0015】次に、アルミニウム板のスポット溶接法に
ついて説明する。電極ホルダ15の冷却水入口19から
冷却水が供給されると、冷却水は冷却水流入路20を介
して冷却水パイプ18に流れ、冷却水パイプ18の開口
から電極13の内部に流れる。電極13の内部に供給さ
れた冷却水は電極13の先端部から折返して基端部方向
に流れ、冷却水流出路21を介して冷却水出口22に還
流する。なお、電極14も同様に冷却水が循環する。
【0016】また、モータ23が回転すると、モータ2
3の回転がウォームギャ24、ウォームホイールギャ2
5を介して電極13に伝達され、電極13は、回転数
(20〜150rpm)で回転する。なお、電極14と
同様に回転するが、電極13とは逆回転である。
【0017】このように冷却水が循環する電極13,1
4を逆方向に回転した状態で、電極13,14間に重ね
合わした2枚のアルミニウム板11,12を介在し、電
極13,14に加圧力(150kgf)を付与し、4サ
イクル(1秒間に4回)、瞬時的に電流15kAを流す
と、2枚のアルミニウム板11,12の接触面にナゲッ
ト28が形成され、2枚のアルミニウム板11,12は
スポット溶接される。
【0018】このとき、アルミニウム板11,12の表
面は強固で薄い酸化被膜(Al23 )に覆われている
が、電極13,14は逆方向に回転しているのに対し、
アルミニウム板11,12は固定されているため、電極
13,14の先端面によって酸化被膜が破壊され、電極
13,14からアルミニウム板11,12に流れやすく
なる。したがって、電極13,14の回転数を20〜1
50rpmで回転することによって、図3に示すよう
に、低電流(15kA)でも、また小さい(150kg
f)加圧力でもせん断強度の高いスポット溶接が可能と
なる。
【0019】この結果、加圧力を従来の50%程度でよ
く、電流も20〜30%低減でき、接合適性域を拡大で
きるため、溶接不良を大幅に低減できる。したがって、
スポット溶接機の小形化と消費電力の低減が図れる。
【0020】さらに、モータ23によって電極13,1
4を回転させているため、回転制御部26によって回転
数を任意に設定でき、簡単な制御回路によって回転数の
制御ができる。
【0021】また、図4はアルミニウム板11,12の
表面の酸化被膜の厚さが異なる試料を用いた溶接電流
(kA)と引張りせん断強度(kgf)との関係を示す
もので、板厚が1mmの2枚のアルミニウム板11,1
2を一対の電極13,14で挟み、該電極13,14に
よって2枚のアルミニウム板11,12に加圧力150
kgfを付与しながら4サイクル(1秒間に4回)、瞬
時的に電流15kAを流したときの実験例であり、三角
マークは2枚のアルミニウム板11,12の酸化被膜の
厚さが50オングストローム、丸マークは40オングス
トローム、四角マークは480オングストロームの場合
であり、酸化膜の厚さが異なっても略同様の引張りせん
断強度(kgf)が得られることが確認できた。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
1,2によれば、スポット溶接時に電極を回転すること
により、アルミニウム板の表面の酸化被膜を破壊するこ
とができ、電極からアルミニウム板に電流が流れやすく
なり、低電流でも、また小さい加圧力でもせん断強度の
高いスポット溶接が可能となる。したがって、電源、お
よび装置の小形化を図ることができる。
【0023】請求項3によれば、2枚のアルミニウム板
がスポット溶接時に電極の回転につれて移動することは
なく、所望位置を確実にスポット溶接できる。請求項4
によれば、簡単な構成でモータの回転を確実に電極に伝
達でき、装置の小形化を図ることができるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態を示すスポット溶接状態の
縦断側面図。
【図2】同実施形態の電極の支持状態を示す縦断側面
図。
【図3】同実施形態の電極回転数と引張りせん断強度と
の関係を示すグラフ図。
【図4】同実施形態の溶接電流と引張りせん断強度との
関係を示すグラフ図。
【図5】一般的なスポット溶接状態の縦断側面図。
【図6】加圧力と電流との関係を示す図。
【符号の説明】
11,12…アルミニウム板 13,14…電極 23…モータ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重ね合せた2枚のアルミニウム板を一対
    の電極によって挟み、加圧しながら前記電極に瞬時的に
    電流を流して2枚のアルミニウム板をスポット溶接する
    アルミニウム板のスポット溶接法において、 前記電極に加圧力を付与し、通電してスポット溶接する
    際に前記電極をモータによって回転することを特徴とす
    るアルミニウム板のスポット溶接法。
  2. 【請求項2】 前記電極の回転数は、20〜150rp
    mであることを特徴とする請求項1記載のアルミニウム
    板のスポット溶接法。
  3. 【請求項3】 前記一対の電極は、互いに逆方向に回転
    することを特徴とする請求項1記載のアルミニウム板の
    スポット溶接法。
  4. 【請求項4】 前記モータの回転はウォームギャ、ウォ
    ームホィールギャを介して電極に伝達されることを特徴
    とする請求項1記載のアルミニウム板のスポット溶接
    法。
JP7220694A 1995-08-29 1995-08-29 アルミニウム板のスポット溶接法 Pending JPH0957460A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100910492B1 (ko) * 2007-12-27 2009-07-31 주식회사 포스코 용접 장치
JP2011083805A (ja) * 2009-10-16 2011-04-28 Furukawa Electric Co Ltd:The 摩擦攪拌接合装置、及び摩擦攪拌接合方法
CN105451924A (zh) * 2013-05-03 2016-03-30 麦格纳国际公司 铝点焊方法
WO2019071334A1 (en) 2017-10-11 2019-04-18 Magna International Inc. WELDING ELECTRODE WITH RADIAL DIETE WELDING SIDE AND METHOD OF FORMING AND REFORMING WELDING SIDE
JP2020163406A (ja) * 2019-03-28 2020-10-08 日本製鉄株式会社 スポット溶接継手の製造方法及びスポット溶接機

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100910492B1 (ko) * 2007-12-27 2009-07-31 주식회사 포스코 용접 장치
JP2011083805A (ja) * 2009-10-16 2011-04-28 Furukawa Electric Co Ltd:The 摩擦攪拌接合装置、及び摩擦攪拌接合方法
CN105451924A (zh) * 2013-05-03 2016-03-30 麦格纳国际公司 铝点焊方法
JP2016518992A (ja) * 2013-05-03 2016-06-30 マグナ インターナショナル インコーポレイテッド アルミニウム溶接方法
CN105451924B (zh) * 2013-05-03 2019-01-04 麦格纳国际公司 铝点焊方法
US10668555B2 (en) 2013-05-03 2020-06-02 Magna International Inc. Aluminum spot welding method
WO2019071334A1 (en) 2017-10-11 2019-04-18 Magna International Inc. WELDING ELECTRODE WITH RADIAL DIETE WELDING SIDE AND METHOD OF FORMING AND REFORMING WELDING SIDE
EP3694676A4 (en) * 2017-10-11 2021-07-07 Magna International Inc. WELDING ELECTRODE WITH RADIAL NOTCHED WELDING FACE AND WELDING FACE FORMING AND REFORMATION PROCESS
JP2020163406A (ja) * 2019-03-28 2020-10-08 日本製鉄株式会社 スポット溶接継手の製造方法及びスポット溶接機

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Effective date: 20001114