JPH1133749A - 摩擦撹拌接合によるワークの接合方法 - Google Patents
摩擦撹拌接合によるワークの接合方法Info
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- JPH1133749A JPH1133749A JP19569597A JP19569597A JPH1133749A JP H1133749 A JPH1133749 A JP H1133749A JP 19569597 A JP19569597 A JP 19569597A JP 19569597 A JP19569597 A JP 19569597A JP H1133749 A JPH1133749 A JP H1133749A
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- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
- B23K20/1245—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 接合部の肉厚不足を生じさせないしっかりと
した接合部を形成でき、しかも、両ワークを凹凸やバリ
のないスッキリとしたきれいな外観の突き合わせ接合品
に接合できる摩擦撹拌接合によるワークの接合方法の提
供。 【解決手段】 両ワーク６，７は、突き合わせ部８に沿
う領域が、ツールショルダー４の直径範囲前後の両ワー
ク６，７に跨がる幅領域においてツール１側に隆起した
厚肉部６ａ，７ａに形成されている。厚肉部６ａ，７ａ
は、その肉厚が、ショルダー４の外周側に向けて漸次小
さくなっていくよう傾斜１０，１０されている。厚肉部
６ａ，７ａのツール１側の面は、プローブ３の直径範囲
前後の両ワーク６，７に跨がる幅領域において平坦９，
９に形成されている。
した接合部を形成でき、しかも、両ワークを凹凸やバリ
のないスッキリとしたきれいな外観の突き合わせ接合品
に接合できる摩擦撹拌接合によるワークの接合方法の提
供。 【解決手段】 両ワーク６，７は、突き合わせ部８に沿
う領域が、ツールショルダー４の直径範囲前後の両ワー
ク６，７に跨がる幅領域においてツール１側に隆起した
厚肉部６ａ，７ａに形成されている。厚肉部６ａ，７ａ
は、その肉厚が、ショルダー４の外周側に向けて漸次小
さくなっていくよう傾斜１０，１０されている。厚肉部
６ａ，７ａのツール１側の面は、プローブ３の直径範囲
前後の両ワーク６，７に跨がる幅領域において平坦９，
９に形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、摩擦撹拌接合によ
るアルミニウム等の金属製のワークの接合方法に関す
る。
るアルミニウム等の金属製のワークの接合方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム等の金属製構造材の接合方
法として、摩擦撹拌接合法と称される接合法がある。
法として、摩擦撹拌接合法と称される接合法がある。
【０００３】この摩擦撹拌接合法は、構造材同士を固相
接合させるもので、図４に示されるような回転子（１）
をツールとして用いる。この回転子（１）は、円柱状回
転子本体（２）の先端軸芯部に、この円柱状回転子本体
（２）よりも径小なピン状の摩擦撹拌用プローブ（３）
を同軸一体に突設させたもので、硬質で耐熱性に優れ
た、鋼などの材料にて製作されている。
接合させるもので、図４に示されるような回転子（１）
をツールとして用いる。この回転子（１）は、円柱状回
転子本体（２）の先端軸芯部に、この円柱状回転子本体
（２）よりも径小なピン状の摩擦撹拌用プローブ（３）
を同軸一体に突設させたもので、硬質で耐熱性に優れ
た、鋼などの材料にて製作されている。
【０００４】接合は、図５に示されるように、この回転
子（１）を自軸回りで回転させながら、そのプローブ
（３）の先端を、ワーク（５１）（５２）の突き合わせ
境界部（５３）に押付け状態に当接させ、その摩擦熱で
当接部分を軟化可塑化させる。そして、回転子（１）を
更にワーク（５１）（５２）に押し付けて、プローブ
（３）をワーク（５１）（５２）の肉厚方向に挿入させ
ていき、円柱状回転子本体（２）の先端のショルダー部
（４）をワーク（５１）（５２）に押付け状態に当接さ
せる。しかる後、その状態を維持しながら、回転子
（１）を移動方向後方へ僅かに傾けてワーク（５１）
（５２）の突き合わせ境界部（５３）に沿って移動させ
ていく。回転子（１）の通過する突き合わせ境界部で
は、周辺の材料が、回転子（１）の回転による摩擦熱で
軟化撹拌され、かつ、円柱状回転子本体（２）のショル
ダー（４）にて飛散を規制されながらプローブ（３）の
通過溝を埋めるように塑性流動したのち、熱を急速に失
って冷却固化される。こうして、突き合わせ部（５３）
における材料の軟化、密着変形、撹拌、冷却固化が回転
子（１）の移動に伴って順次繰り返されていき、突き合
わせ部（５３）においてワーク（５１）（５２）同士が
互いに一体化され、順次接合（５８）されていく。
子（１）を自軸回りで回転させながら、そのプローブ
（３）の先端を、ワーク（５１）（５２）の突き合わせ
境界部（５３）に押付け状態に当接させ、その摩擦熱で
当接部分を軟化可塑化させる。そして、回転子（１）を
更にワーク（５１）（５２）に押し付けて、プローブ
（３）をワーク（５１）（５２）の肉厚方向に挿入させ
ていき、円柱状回転子本体（２）の先端のショルダー部
（４）をワーク（５１）（５２）に押付け状態に当接さ
せる。しかる後、その状態を維持しながら、回転子
（１）を移動方向後方へ僅かに傾けてワーク（５１）
（５２）の突き合わせ境界部（５３）に沿って移動させ
ていく。回転子（１）の通過する突き合わせ境界部で
は、周辺の材料が、回転子（１）の回転による摩擦熱で
軟化撹拌され、かつ、円柱状回転子本体（２）のショル
ダー（４）にて飛散を規制されながらプローブ（３）の
通過溝を埋めるように塑性流動したのち、熱を急速に失
って冷却固化される。こうして、突き合わせ部（５３）
における材料の軟化、密着変形、撹拌、冷却固化が回転
子（１）の移動に伴って順次繰り返されていき、突き合
わせ部（５３）においてワーク（５１）（５２）同士が
互いに一体化され、順次接合（５８）されていく。
【０００５】この摩擦撹拌接合法は、材料を溶融させる
ことなく軟化状態でワーク（５１）（５２）同士を直接
接合させるものであり、溶接の場合のような熱影響等に
よる品質面での問題が発生せず、高品質で強固な接合部
（５８）を形成できる。
ことなく軟化状態でワーク（５１）（５２）同士を直接
接合させるものであり、溶接の場合のような熱影響等に
よる品質面での問題が発生せず、高品質で強固な接合部
（５８）を形成できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、摩擦撹拌接
合法は、溶接の場合のように他の金属を肉盛りしていく
接合法ではないため、ワーク（５１）（５２）の突き合
わせ部（５３）に隙間があると、その隙間をワーク（５
１）（５２）の肉が埋めるようにして接合が進んでいく
ため、接合部（５８）に肉厚不足を生じることがある。
合法は、溶接の場合のように他の金属を肉盛りしていく
接合法ではないため、ワーク（５１）（５２）の突き合
わせ部（５３）に隙間があると、その隙間をワーク（５
１）（５２）の肉が埋めるようにして接合が進んでいく
ため、接合部（５８）に肉厚不足を生じることがある。
【０００７】そこで、上記のような接合部の肉厚不足の
接合欠陥の発生をなくす有効的な手段として、図３
（イ）に示されるように、各ワーク（６１）（６２）の
突き合わせ部領域を厚肉（６１ａ）（６２ａ）なものに
形成しておくことが考えられる。この方法によれば、厚
肉部（６１ａ）（６２ａ）の肉がワーク（６１）（６
２）の突き合わせ部の隙間（Ｓ）を埋め、それによって
接合部の肉厚が不足するというようなこともなく、接合
部をしっかりとしたものにすることができる。
接合欠陥の発生をなくす有効的な手段として、図３
（イ）に示されるように、各ワーク（６１）（６２）の
突き合わせ部領域を厚肉（６１ａ）（６２ａ）なものに
形成しておくことが考えられる。この方法によれば、厚
肉部（６１ａ）（６２ａ）の肉がワーク（６１）（６
２）の突き合わせ部の隙間（Ｓ）を埋め、それによって
接合部の肉厚が不足するというようなこともなく、接合
部をしっかりとしたものにすることができる。
【０００８】しかしながら、この方法には次のような欠
点があった。即ち、厚肉部（６１ａ）（６２ａ）の肉が
ワーク（６１）（６２）の突き合わせ部（６３）の隙間
（Ｓ）を埋めるため、図３（ロ）に示されるように、接
合部（６８）には、厚肉部（６１ａ）（６２ａ）の突き
合わせ部（６３）を挟む中間領域にくぼみ（６５）がで
き、このくぼみ（６５）と、このくぼみ（６５）を挟む
両側の残部厚肉部（６１ａ）（６２ａ）とによって、接
合部（６８）に見栄えの悪い凹凸ができてしまう。
点があった。即ち、厚肉部（６１ａ）（６２ａ）の肉が
ワーク（６１）（６２）の突き合わせ部（６３）の隙間
（Ｓ）を埋めるため、図３（ロ）に示されるように、接
合部（６８）には、厚肉部（６１ａ）（６２ａ）の突き
合わせ部（６３）を挟む中間領域にくぼみ（６５）がで
き、このくぼみ（６５）と、このくぼみ（６５）を挟む
両側の残部厚肉部（６１ａ）（６２ａ）とによって、接
合部（６８）に見栄えの悪い凹凸ができてしまう。
【０００９】また、回転子（１）の回転による遠心力作
用によって厚肉部（６１ａ）（６２ａ）の肉が一部外方
へと移行し、これが残部厚肉部（６１ａ）（６２ａ）に
外方突出状のバリ（６６）（６６）を生じさせてしまう
という問題もあった。
用によって厚肉部（６１ａ）（６２ａ）の肉が一部外方
へと移行し、これが残部厚肉部（６１ａ）（６２ａ）に
外方突出状のバリ（６６）（６６）を生じさせてしまう
という問題もあった。
【００１０】本発明は、上記のような背景のなか、接合
部の肉厚不足を生じさせずしっかりとした接合部を形成
することができ、しかも、両ワークを凹凸やバリのない
スッキリとしたきれいな外観の接合品に接合することが
できる摩擦撹拌接合によるワークの接合方法を提供する
ことを課題とする。
部の肉厚不足を生じさせずしっかりとした接合部を形成
することができ、しかも、両ワークを凹凸やバリのない
スッキリとしたきれいな外観の接合品に接合することが
できる摩擦撹拌接合によるワークの接合方法を提供する
ことを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題は、回転子本体
の先端軸芯部に、該回転子本体よりも径小な摩擦撹拌用
プローブが一体に設けられた摩擦撹拌接合用ツールを用
い、第１ワークと第２ワークとの突き合わせ部に、両ワ
ークの肉に及ぶように前記ツールの撹拌用プローブを作
用せしめると共に、回転子本体と撹拌用プローブとの間
のショルダー部の少なくとも外周縁部を両ワークに跨が
るように当接せしめ、両ワークを接合する摩擦撹拌接合
によるワークの接合方法であって、前記両ワークは、そ
の突き合わせ部に沿う領域が、前記ショルダー部の直径
範囲前後の両ワークに跨がる幅領域においてツール側に
隆起した厚肉部に形成され、該厚肉部は、その肉厚が、
突き合わせ部側からショルダーの外周側に向けて漸次小
さくなっていくように傾斜して形成されていることを特
徴とする摩擦撹拌接合によるワークの接合方法によって
解決される。
の先端軸芯部に、該回転子本体よりも径小な摩擦撹拌用
プローブが一体に設けられた摩擦撹拌接合用ツールを用
い、第１ワークと第２ワークとの突き合わせ部に、両ワ
ークの肉に及ぶように前記ツールの撹拌用プローブを作
用せしめると共に、回転子本体と撹拌用プローブとの間
のショルダー部の少なくとも外周縁部を両ワークに跨が
るように当接せしめ、両ワークを接合する摩擦撹拌接合
によるワークの接合方法であって、前記両ワークは、そ
の突き合わせ部に沿う領域が、前記ショルダー部の直径
範囲前後の両ワークに跨がる幅領域においてツール側に
隆起した厚肉部に形成され、該厚肉部は、その肉厚が、
突き合わせ部側からショルダーの外周側に向けて漸次小
さくなっていくように傾斜して形成されていることを特
徴とする摩擦撹拌接合によるワークの接合方法によって
解決される。
【００１２】即ち、両ワークは、それらの突き合わせ部
において厚肉に形成されていることにより、厚肉部の肉
が両ワークの突き合わせ部の隙間を埋め、接合部の肉厚
不足を解消して、接合部をしっかりとしたものにするこ
とができる。また、厚肉部の肉がワークの突き合わせ部
の隙間を埋めるため、接合部はくぼもうとするが、厚肉
部は、その肉厚が、突き合わせ部からショルダーの外周
側に向けて漸次小さくなっていくように傾斜して形成さ
れているため、くぼんでも、その両側の残部厚肉部はわ
ずかかあるいはほとんどなく、そのため、接合部に見栄
えの悪い凹凸ができてしまうことがない。またこのよう
に、接合部中心を挟む両側の残部厚肉部はわずかかある
いはほとんどないため、バリを生じさせてしまうことも
ない。従って、両ワークを凹凸やバリのないスッキリと
したきれいな外観の接合品に接合することができる。
において厚肉に形成されていることにより、厚肉部の肉
が両ワークの突き合わせ部の隙間を埋め、接合部の肉厚
不足を解消して、接合部をしっかりとしたものにするこ
とができる。また、厚肉部の肉がワークの突き合わせ部
の隙間を埋めるため、接合部はくぼもうとするが、厚肉
部は、その肉厚が、突き合わせ部からショルダーの外周
側に向けて漸次小さくなっていくように傾斜して形成さ
れているため、くぼんでも、その両側の残部厚肉部はわ
ずかかあるいはほとんどなく、そのため、接合部に見栄
えの悪い凹凸ができてしまうことがない。またこのよう
に、接合部中心を挟む両側の残部厚肉部はわずかかある
いはほとんどないため、バリを生じさせてしまうことも
ない。従って、両ワークを凹凸やバリのないスッキリと
したきれいな外観の接合品に接合することができる。
【００１３】また、厚肉部のツール側の面が、撹拌用プ
ローブの直径範囲前後の両ワークに跨がる幅領域におい
て、平坦に形成されているものとすることにより、プロ
ーブをワークの突き合わせ境界部に安定良く挿入してい
くことができる。
ローブの直径範囲前後の両ワークに跨がる幅領域におい
て、平坦に形成されているものとすることにより、プロ
ーブをワークの突き合わせ境界部に安定良く挿入してい
くことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１５】図１に示される第１実施形態は、摩擦撹拌
接合により突き合わせ継手を形成する場合のものであ
る。即ち、（６）は第１ワーク、（７）は第２ワークで
あり、両ワーク（６）（７）は、アルミニウム製押出形
材による平板材であり、両ワーク（６）（７）の突き合
わせ境界部（８）に摩擦撹拌接合用のツールである回転
子（１）を作用せしめて両ワーク（６）（７）を接合す
る。
接合により突き合わせ継手を形成する場合のものであ
る。即ち、（６）は第１ワーク、（７）は第２ワークで
あり、両ワーク（６）（７）は、アルミニウム製押出形
材による平板材であり、両ワーク（６）（７）の突き合
わせ境界部（８）に摩擦撹拌接合用のツールである回転
子（１）を作用せしめて両ワーク（６）（７）を接合す
る。
【００１６】両ワーク（６）（７）は、それぞれその肉
厚ｔ1 が例えば２ｍｍに設計されており、突き合わせ縁
部には、回転子（１）側に隆起した厚肉部（６ａ）（７
ａ）が押出にて一体成形されている。
厚ｔ1 が例えば２ｍｍに設計されており、突き合わせ縁
部には、回転子（１）側に隆起した厚肉部（６ａ）（７
ａ）が押出にて一体成形されている。
【００１７】各厚肉部（６ａ）（７ａ）の幅ｂ2 は、回
転子本体（２）のショルダー（４）の外径ｄ2 の０．５
〜０．６倍の範囲である。即ち、ショルダー（４）の外
径ｄ2 の１／２よりも１〜２ｍｍ程度大きく設計され
る。具体的には、ｂ2 は例えば９ｍｍに設計されてい
る。
転子本体（２）のショルダー（４）の外径ｄ2 の０．５
〜０．６倍の範囲である。即ち、ショルダー（４）の外
径ｄ2 の１／２よりも１〜２ｍｍ程度大きく設計され
る。具体的には、ｂ2 は例えば９ｍｍに設計されてい
る。
【００１８】そして、これら厚肉部（６ａ）（７ａ）
は、回転子（１）側の面が、突き合わせ部（８）から側
方所定範囲にわたって平坦面（９）（９）に成形されて
いると共に、該平坦面（９）（９）よりも側方がわは、
円弧状に傾斜（１０）（１０）してその肉厚を漸次小さ
くしていっている。厚肉部（６ａ）（７ａ）において、
その突き合わせ部（８）側とは反対がわの最外側はワー
ク（６）（７）の肉厚ｔ1 にまでその肉厚を小さくして
いる。平坦面（９）（９）の幅ｂ1 は、プローブ（３）
の直径ｄ1 の０．４５〜０．６５倍程度、例えば１／２
程度に設計されている。平坦面（９）（９）領域におけ
る厚肉部（６ａ）（７ａ）の肉厚ｔ2 は、例えば４ｍｍ
に設計される。円弧状傾斜面（１０）（１０）の曲率半
径は、例えば１２〜１３ｍｍに設計されている。
は、回転子（１）側の面が、突き合わせ部（８）から側
方所定範囲にわたって平坦面（９）（９）に成形されて
いると共に、該平坦面（９）（９）よりも側方がわは、
円弧状に傾斜（１０）（１０）してその肉厚を漸次小さ
くしていっている。厚肉部（６ａ）（７ａ）において、
その突き合わせ部（８）側とは反対がわの最外側はワー
ク（６）（７）の肉厚ｔ1 にまでその肉厚を小さくして
いる。平坦面（９）（９）の幅ｂ1 は、プローブ（３）
の直径ｄ1 の０．４５〜０．６５倍程度、例えば１／２
程度に設計されている。平坦面（９）（９）領域におけ
る厚肉部（６ａ）（７ａ）の肉厚ｔ2 は、例えば４ｍｍ
に設計される。円弧状傾斜面（１０）（１０）の曲率半
径は、例えば１２〜１３ｍｍに設計されている。
【００１９】一方、摩擦撹拌接合に用いる回転子（１）
は、その回転子本体（２）のショルダー（４）の外径ｄ
2 が例えば１５ｍｍに、プローブ（３）の直径ｄ1 が例
えば５ｍｍ、回転子本体（２）からのプローブ（３）の
突出長さが例えば４ｍｍに設計されている。また、ショ
ルダー（４）は、その外周縁からプローブ（３）側に向
けてくぼんでいくように傾斜されており、その傾斜角度
は例えば１０°に設計されている。
は、その回転子本体（２）のショルダー（４）の外径ｄ
2 が例えば１５ｍｍに、プローブ（３）の直径ｄ1 が例
えば５ｍｍ、回転子本体（２）からのプローブ（３）の
突出長さが例えば４ｍｍに設計されている。また、ショ
ルダー（４）は、その外周縁からプローブ（３）側に向
けてくぼんでいくように傾斜されており、その傾斜角度
は例えば１０°に設計されている。
【００２０】第１ワーク（６）と第２ワーク（７）との
接合は、両ワーク（６）（７）の厚肉部（６ａ）（７
ａ）同士を突き合わせ、図１（ロ）に示されるように、
その突き合わせ境界部（８）に回転子（１）を作用せし
めることによって行う。厚肉部（６ａ）（７ａ）におけ
る突き合わせ部（８）側は平坦面（９）（９）に形成さ
れているから、プローブ（３）をワーク（６）（７）の
突き合わせ境界部（８）に安定良く挿入していくことが
できる。
接合は、両ワーク（６）（７）の厚肉部（６ａ）（７
ａ）同士を突き合わせ、図１（ロ）に示されるように、
その突き合わせ境界部（８）に回転子（１）を作用せし
めることによって行う。厚肉部（６ａ）（７ａ）におけ
る突き合わせ部（８）側は平坦面（９）（９）に形成さ
れているから、プローブ（３）をワーク（６）（７）の
突き合わせ境界部（８）に安定良く挿入していくことが
できる。
【００２１】こうして得られた接合品は、厚肉部（６
ａ）（７ａ）の肉が両ワーク（６）（７）の突き合わせ
部（８）の隙間を埋め、接合部は肉厚不足のないしっか
りとしたものになる。また、厚肉部（６ａ）（７ａ）の
肉がワーク（６）（７）の突き合わせ部（８）の隙間を
埋めるため、接合部はくぼもうとするが、厚肉部（６
ａ）（７ａ）には、その肉厚が、突き合わせ部（８）か
らショルダー（４）の外周側に向けて漸次小さくなって
いくように傾斜する傾斜面（１０）（１０）が形成され
ているから、くぼんでも、その両側の残部厚肉部の高さ
はわずかであり、接合部に見栄えの悪い凹凸をつくって
しまうこともない。またこのように、接合部中心を挟む
両側の残部厚肉部はわずかかであるため、バリを生じさ
せてしまうというようなこともない。従って、両ワーク
は凹凸やバリのないスッキリとしたきれいな外観の接合
品に接合される。
ａ）（７ａ）の肉が両ワーク（６）（７）の突き合わせ
部（８）の隙間を埋め、接合部は肉厚不足のないしっか
りとしたものになる。また、厚肉部（６ａ）（７ａ）の
肉がワーク（６）（７）の突き合わせ部（８）の隙間を
埋めるため、接合部はくぼもうとするが、厚肉部（６
ａ）（７ａ）には、その肉厚が、突き合わせ部（８）か
らショルダー（４）の外周側に向けて漸次小さくなって
いくように傾斜する傾斜面（１０）（１０）が形成され
ているから、くぼんでも、その両側の残部厚肉部の高さ
はわずかであり、接合部に見栄えの悪い凹凸をつくって
しまうこともない。またこのように、接合部中心を挟む
両側の残部厚肉部はわずかかであるため、バリを生じさ
せてしまうというようなこともない。従って、両ワーク
は凹凸やバリのないスッキリとしたきれいな外観の接合
品に接合される。
【００２２】図２に示される第２実施形態は、傾斜面
（１０）（１０）が、円弧状の曲面によるものではな
く、真っ直ぐの直線時な傾斜面に成形されている。その
他は上記実施形態と同様であり、同様の効果が発揮され
る。
（１０）（１０）が、円弧状の曲面によるものではな
く、真っ直ぐの直線時な傾斜面に成形されている。その
他は上記実施形態と同様であり、同様の効果が発揮され
る。
【００２３】以上に、本発明の実施形態を示したが、本
発明、その技術思想を逸脱しない範囲で各種の変更をな
し得る。例えば、上記実施形態では、ワークとしてアル
ミニウム製押出形材を用いたが、その他の金属であって
もよく、また、押出材でなくてもよい。また、接合用ツ
ールとして、摩擦撹拌接合に用いられる各種構造形式の
回転子が用いられてよい。
発明、その技術思想を逸脱しない範囲で各種の変更をな
し得る。例えば、上記実施形態では、ワークとしてアル
ミニウム製押出形材を用いたが、その他の金属であって
もよく、また、押出材でなくてもよい。また、接合用ツ
ールとして、摩擦撹拌接合に用いられる各種構造形式の
回転子が用いられてよい。
【００２４】
【発明の効果】上述の次第で、本発明の摩擦撹拌接合に
よるワークの接合方法は、両ワークが、それらの突き合
わせ部において厚肉に形成されているから、厚肉部の肉
が両ワークの突き合わせ部の隙間を埋め、接合部の肉厚
不足を解消して、接合部をしっかりとしたものにするこ
とができる。しかも、厚肉部の肉がワークの突き合わせ
部の隙間を埋めるため、接合部はくぼもうとするが、厚
肉部は、その肉厚が、突き合わせ部からショルダーの外
周側に向けて漸次小さくなっていくように傾斜して形成
されているから、くぼんでも、その両側の残部厚肉部は
わずかかあるいはほとんどなく、そのため、接合部に見
栄えの悪い凹凸ができてしまうことがなく、またこのよ
うに、接合部中心を挟む両側の残部厚肉部はわずかかあ
るいはほとんどないため、バリを生じさせてしまうとい
うようなこともなく、従って、両ワークを凹凸やバリの
ないスッキリとしたきれいな外観の接合品に接合するこ
とができる。
よるワークの接合方法は、両ワークが、それらの突き合
わせ部において厚肉に形成されているから、厚肉部の肉
が両ワークの突き合わせ部の隙間を埋め、接合部の肉厚
不足を解消して、接合部をしっかりとしたものにするこ
とができる。しかも、厚肉部の肉がワークの突き合わせ
部の隙間を埋めるため、接合部はくぼもうとするが、厚
肉部は、その肉厚が、突き合わせ部からショルダーの外
周側に向けて漸次小さくなっていくように傾斜して形成
されているから、くぼんでも、その両側の残部厚肉部は
わずかかあるいはほとんどなく、そのため、接合部に見
栄えの悪い凹凸ができてしまうことがなく、またこのよ
うに、接合部中心を挟む両側の残部厚肉部はわずかかあ
るいはほとんどないため、バリを生じさせてしまうとい
うようなこともなく、従って、両ワークを凹凸やバリの
ないスッキリとしたきれいな外観の接合品に接合するこ
とができる。
【００２５】また、厚肉部のツール側の面が、撹拌用プ
ローブの直径範囲前後の両ワークに跨がる幅領域におい
て、平坦に形成されているものとすることにより、プロ
ーブをワークの突き合わせ境界部に安定良く挿入してい
くことができる。
ローブの直径範囲前後の両ワークに跨がる幅領域におい
て、平坦に形成されているものとすることにより、プロ
ーブをワークの突き合わせ境界部に安定良く挿入してい
くことができる。
【図１】第１実施形態を示すもので、図（イ）は両ワー
クの組み合わせ状態と回転子を示す横断面図、図（ロ）
はプローブの挿入状態を示す横断面図である。
クの組み合わせ状態と回転子を示す横断面図、図（ロ）
はプローブの挿入状態を示す横断面図である。
【図２】第２実施形態を示すもので、図（イ）は両ワー
クの組み合わせ状態と回転子を示す横断面図、図（ロ）
はプローブの挿入状態を示す横断面図である。
クの組み合わせ状態と回転子を示す横断面図、図（ロ）
はプローブの挿入状態を示す横断面図である。
【図３】本発明の前提となる接合法を示すもので、図
（イ）は両ワークの組み合わせ状態と回転子を示す横断
面図、図（ロ）は接合部の斜視図である。
（イ）は両ワークの組み合わせ状態と回転子を示す横断
面図、図（ロ）は接合部の斜視図である。
【図４】摩擦撹拌接合に用いる回転子の一例を示すもの
で、図（イ）は側面図、図（ロ）は先端面図である。
で、図（イ）は側面図、図（ロ）は先端面図である。
【図５】従来の摩擦撹拌接合法を示すもので、図（イ）
は接合中のワークの横断面図、図（ロ）は平面図であ
る。
は接合中のワークの横断面図、図（ロ）は平面図であ
る。
１…回転子（ツール） ２…回転子本体 ３…プローブ ４…ショルダー ６…第１ワーク ６ａ…厚肉部 ７…第２ワーク ７ａ…厚肉部 ８…突き合わせ部 ９…平坦面 １０…傾斜面
Claims (2)
- 【請求項１】 回転子本体の先端軸芯部に、該回転子本
体よりも径小な摩擦撹拌用プローブが一体に設けられた
摩擦撹拌接合用ツールを用い、第１ワークと第２ワーク
との突き合わせ部に、両ワークの肉に及ぶように前記ツ
ールの撹拌用プローブを作用せしめると共に、回転子本
体と撹拌用プローブとの間のショルダー部の少なくとも
外周縁部を両ワークに跨がるように当接せしめ、両ワー
クを接合する摩擦撹拌接合によるワークの接合方法であ
って、 前記両ワークは、その突き合わせ部に沿う領域が、前記
ショルダー部の直径範囲前後の両ワークに跨がる幅領域
においてツール側に隆起した厚肉部に形成され、該厚肉
部は、その肉厚が、突き合わせ部側からショルダーの外
周側に向けて漸次小さくなっていくように傾斜して形成
されていることを特徴とする摩擦撹拌接合によるワーク
の接合方法。 - 【請求項２】 前記厚肉部のツール側の面が、撹拌用プ
ローブの直径範囲前後の両ワークに跨がる幅領域におい
て、平坦に形成されている請求項１に記載の摩擦撹拌接
合によるワークの接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19569597A JPH1133749A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 摩擦撹拌接合によるワークの接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19569597A JPH1133749A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 摩擦撹拌接合によるワークの接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1133749A true JPH1133749A (ja) | 1999-02-09 |
Family
ID=16345465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19569597A Pending JPH1133749A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 摩擦撹拌接合によるワークの接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1133749A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0561051A2 (en) * | 1992-03-18 | 1993-09-22 | Hewlett-Packard Company | Compact leak-resistant seal for thermal ink jet print cartridge ink reservoir |
| US6352193B1 (en) | 2000-08-01 | 2002-03-05 | General Electric Company | Apparatus for joining electrically conductive materials |
| JP2002096183A (ja) * | 2000-09-21 | 2002-04-02 | Showa Denko Kk | 摩擦撹拌接合用接合工具及び摩擦撹拌接合法 |
| JP2005231576A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Hitachi Ltd | 鉄道車両構体 |
| JP2012200744A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 溶接用継手材 |
-
1997
- 1997-07-22 JP JP19569597A patent/JPH1133749A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0561051A2 (en) * | 1992-03-18 | 1993-09-22 | Hewlett-Packard Company | Compact leak-resistant seal for thermal ink jet print cartridge ink reservoir |
| EP0561051A3 (ja) * | 1992-03-18 | 1994-01-12 | Hewlett Packard Co | |
| US6352193B1 (en) | 2000-08-01 | 2002-03-05 | General Electric Company | Apparatus for joining electrically conductive materials |
| JP2002096183A (ja) * | 2000-09-21 | 2002-04-02 | Showa Denko Kk | 摩擦撹拌接合用接合工具及び摩擦撹拌接合法 |
| JP2005231576A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Hitachi Ltd | 鉄道車両構体 |
| JP4610907B2 (ja) * | 2004-02-23 | 2011-01-12 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両構体 |
| JP2012200744A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 溶接用継手材 |
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