JPS601118B2 - 摩擦圧接方法 - Google Patents
摩擦圧接方法Info
- Publication number
- JPS601118B2 JPS601118B2 JP56033194A JP3319481A JPS601118B2 JP S601118 B2 JPS601118 B2 JP S601118B2 JP 56033194 A JP56033194 A JP 56033194A JP 3319481 A JP3319481 A JP 3319481A JP S601118 B2 JPS601118 B2 JP S601118B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpieces
- welding
- rotating disk
- workpiece
- friction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
く産業上の利用分野〉
開示技術はワークの接合面に回転摩擦により加熱を加え
て熔接する摩擦圧懐技術に属する。
て熔接する摩擦圧懐技術に属する。
而して、この発明は被溶接ワークの溶接接合面に対し回
転摩擦による加熱を与えて高温にし、半溶融状態にして
後ワーク相互に対向押圧力を印加し、瞬間的に冶金的に
結合させる摩擦圧暖万法に関する発明であり、特に「回
転円板を常に回転させ一対のワークを該回転円板に圧接
させ、その当綾面を溶接可能半溶融状態にまで加熱高温
にし、その状態で瞬間的に該回転円板からワークを、或
は、ワークから回転円板を平行移動離反して該ワークの
対向面を押圧させて冶金的に結合させるようにした摩擦
圧援方法に係る発明である。〈従来技術〉 周知の如く金属相互の結合に種々の溶接接合が用いられ
ているが、装置は簡単で全溶接面の全面にわたり冶金的
結合が可能で熱影響部が小さい等の種々の優れた点から
摩擦圧薮方法が広く採用されている。
転摩擦による加熱を与えて高温にし、半溶融状態にして
後ワーク相互に対向押圧力を印加し、瞬間的に冶金的に
結合させる摩擦圧暖万法に関する発明であり、特に「回
転円板を常に回転させ一対のワークを該回転円板に圧接
させ、その当綾面を溶接可能半溶融状態にまで加熱高温
にし、その状態で瞬間的に該回転円板からワークを、或
は、ワークから回転円板を平行移動離反して該ワークの
対向面を押圧させて冶金的に結合させるようにした摩擦
圧援方法に係る発明である。〈従来技術〉 周知の如く金属相互の結合に種々の溶接接合が用いられ
ているが、装置は簡単で全溶接面の全面にわたり冶金的
結合が可能で熱影響部が小さい等の種々の優れた点から
摩擦圧薮方法が広く採用されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
而して、一般にこれまで用いられてきている摩擦圧鞍方
法は、第１図に示す様に、ワークー，１′についてその
溶接接合面２，２′を押圧当援させ、相対速度差を与え
て両ワークー，１′を相対回転させ、該溶薮接合面２，
２′に摩擦による加熱を付与して昇温させ、溶接可能な
半溶融状態を現出し、回転を停止して一気に押圧力を上
昇印加して冶金的に結合させるようにしており、そのた
め、該ワークー，１′は円筒、円柱状の円形のものしか
用いられない制約がある欠点があり、加えて、相対高速
回転を急停止させて押圧力を印加せねばならず、したが
って回転モーメントを殺減し、起動力を大きく要する等
動力、エネルギー上極めて無駄が多くなる不利点があっ
た。
法は、第１図に示す様に、ワークー，１′についてその
溶接接合面２，２′を押圧当援させ、相対速度差を与え
て両ワークー，１′を相対回転させ、該溶薮接合面２，
２′に摩擦による加熱を付与して昇温させ、溶接可能な
半溶融状態を現出し、回転を停止して一気に押圧力を上
昇印加して冶金的に結合させるようにしており、そのた
め、該ワークー，１′は円筒、円柱状の円形のものしか
用いられない制約がある欠点があり、加えて、相対高速
回転を急停止させて押圧力を印加せねばならず、したが
って回転モーメントを殺減し、起動力を大きく要する等
動力、エネルギー上極めて無駄が多くなる不利点があっ
た。
又、接合面が小さくても大サイズのワークを用いること
は回転させるうえで困難性を伴う難点があり「そのため
実用性に乏しいデメリットがあった。
は回転させるうえで困難性を伴う難点があり「そのため
実用性に乏しいデメリットがあった。
この発明の目的は、上述従釆技術に基づく摩擦圧後方法
における問題点を解決すべき技術的課題とし、ワークの
サイズ形状に無関係に摩擦圧接することとが出来るよう
にし機械製造産業における溶接利用分野に益する優れた
摩擦圧接方法を提供せんとするものである。
における問題点を解決すべき技術的課題とし、ワークの
サイズ形状に無関係に摩擦圧接することとが出来るよう
にし機械製造産業における溶接利用分野に益する優れた
摩擦圧接方法を提供せんとするものである。
く問題点を解決するための手段・作用〉
上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの発
明の構成は、先述問題点を解決するために高速回転する
円板に溶接接合面に押圧当援させて摩擦熱により高温に
し熔接可能な半熔融状態にし、その状態になるとワーク
を回転円板から離反させるか、或は、円板をワークから
平行移動雛に離反させ、同時に離反ワークを対向させて
高圧印加し瞬間的に圧嬢接合し冶金的に接合するように
した技術的手段を講じたものである。
明の構成は、先述問題点を解決するために高速回転する
円板に溶接接合面に押圧当援させて摩擦熱により高温に
し熔接可能な半熔融状態にし、その状態になるとワーク
を回転円板から離反させるか、或は、円板をワークから
平行移動雛に離反させ、同時に離反ワークを対向させて
高圧印加し瞬間的に圧嬢接合し冶金的に接合するように
した技術的手段を講じたものである。
く実施例〉
次に、この発明の実施例を図面に従って説明すれば以下
の通りである。
の通りである。
まず、第２，３，４図によって原理態様を説明すると、
第２図に示す様に、ベース３に設けたベアリング４，４
に支持した窒素珪素等のセラミックスより成る回転円板
５はモータ６により設定角速度で高速回転をし、ワーク
の金属機７，７′は該回転円板５に対して押圧力Ｆ、Ｆ
でその溶接接合面８，８′を押圧当援させ、摩擦熱によ
り高温にし、半溶融状態にしたところで、第３図に示す
様に、該ワーク７，７を瞬間的に回転円板５から離反し
、第４図に示す様に、直ちに接合面８，８′を圧酸して
溶援し、治金的に結合するようにするものである。
第２図に示す様に、ベース３に設けたベアリング４，４
に支持した窒素珪素等のセラミックスより成る回転円板
５はモータ６により設定角速度で高速回転をし、ワーク
の金属機７，７′は該回転円板５に対して押圧力Ｆ、Ｆ
でその溶接接合面８，８′を押圧当援させ、摩擦熱によ
り高温にし、半溶融状態にしたところで、第３図に示す
様に、該ワーク７，７を瞬間的に回転円板５から離反し
、第４図に示す様に、直ちに接合面８，８′を圧酸して
溶援し、治金的に結合するようにするものである。
したがって、回転円板５は最終回転状態にさせ、次のワ
ーク７，７′の圧酸摩擦加熱に備える。
ーク７，７′の圧酸摩擦加熱に備える。
而して、第５，６図に示す実施例においては回転円板５
の両側に該円板５に平行に設けたガイド９，９，９′，
９′に沿って移動可能にセットプレ−ト１０，１０′が
設けられ、その各々に固定された作動バー１１，１１′
がリンク１２，１２′を介して図示しない高圧エアコン
プレッサに接続するェアタンクに接続されたヱアシリン
ダ１３のロッド１４，１４′に連係されて所定スパン移
動可能にされている。
の両側に該円板５に平行に設けたガイド９，９，９′，
９′に沿って移動可能にセットプレ−ト１０，１０′が
設けられ、その各々に固定された作動バー１１，１１′
がリンク１２，１２′を介して図示しない高圧エアコン
プレッサに接続するェアタンクに接続されたヱアシリン
ダ１３のロッド１４，１４′に連係されて所定スパン移
動可能にされている。
而して、上言己セットプレート１０，１０′には前記円
板５に対向するワークガイド１６，１６，１６′，１６
′が設けられると共にセットプレート１０，１０′の両
端のヱアシリンダ１７，１７′が設けられて該ワークガ
イド１６，１６，１６′，１６′がセットされたワーク
７，７′をクランプするホルダ１８，１８′を円板５に
設定押圧力で押圧、離反可能にしている。
板５に対向するワークガイド１６，１６，１６′，１６
′が設けられると共にセットプレート１０，１０′の両
端のヱアシリンダ１７，１７′が設けられて該ワークガ
イド１６，１６，１６′，１６′がセットされたワーク
７，７′をクランプするホルダ１８，１８′を円板５に
設定押圧力で押圧、離反可能にしている。
尚、１９は所定の制御装置であり、上記ヱアシリンダ１
３，１７，１７′をエアホース２０，２１，２１′を介
して制御するようにしている。
３，１７，１７′をエアホース２０，２１，２１′を介
して制御するようにしている。
このような装置において、ワーク７，７′をセットプレ
ート１０，１０′に対してワークガイド１６，１６，１
６′，１６′を介しホルダ１８，１８′によりセットし
前記モータ６により回転する円板５に対し制御装置１９
による設定圧で動作するェァシリンダ１７，１７′によ
り対向する溶接接合面８，８′を押圧当綾させ摩擦熱に
より該接合面８，８′を高温化し次第に溶接可能な半溶
融状態になる。この状態は理論、実験データにより予測
され、上記制御装置１９を介し図示しないバルブが切換
えられ、ヱアシリンダ１７，１７′が高圧ェアタンクか
らのェアにより僅かに後退し、ワーク７，７′はその半
溶融溶接接合面８，８′は回転円板５から僅かに離反し
、そこで、同時にェアシリンダ１３が同じく高圧ェァタ
ンクからの高圧ェアにより高速で第５図実矢印の様に作
動し、ロッド１４，１４′、リンク１２，１２′、作動
バー１１，１１′を介しセットプレート１０，１０′を
ガイド９，９，９′，９′に沿って回転円板５に沿って
その外側に瞬間的に移動させ、次いで、ェァシリンダ１
７，１７′に設定高圧の押圧力が印放され、ワーク７，
７′の半溶融溶接接合面８，８′を第６図に示す様に、
強固に押圧当接させて両ワーク７，７′を冶金接合させ
る。
ート１０，１０′に対してワークガイド１６，１６，１
６′，１６′を介しホルダ１８，１８′によりセットし
前記モータ６により回転する円板５に対し制御装置１９
による設定圧で動作するェァシリンダ１７，１７′によ
り対向する溶接接合面８，８′を押圧当綾させ摩擦熱に
より該接合面８，８′を高温化し次第に溶接可能な半溶
融状態になる。この状態は理論、実験データにより予測
され、上記制御装置１９を介し図示しないバルブが切換
えられ、ヱアシリンダ１７，１７′が高圧ェアタンクか
らのェアにより僅かに後退し、ワーク７，７′はその半
溶融溶接接合面８，８′は回転円板５から僅かに離反し
、そこで、同時にェアシリンダ１３が同じく高圧ェァタ
ンクからの高圧ェアにより高速で第５図実矢印の様に作
動し、ロッド１４，１４′、リンク１２，１２′、作動
バー１１，１１′を介しセットプレート１０，１０′を
ガイド９，９，９′，９′に沿って回転円板５に沿って
その外側に瞬間的に移動させ、次いで、ェァシリンダ１
７，１７′に設定高圧の押圧力が印放され、ワーク７，
７′の半溶融溶接接合面８，８′を第６図に示す様に、
強固に押圧当接させて両ワーク７，７′を冶金接合させ
る。
この間のワーク７，７′の回転円板１５からの離反、押
圧当援は極めて短時間に行われ、摩擦熱による半溶融に
よる溶接可能状態は充分に維持される。
圧当援は極めて短時間に行われ、摩擦熱による半溶融に
よる溶接可能状態は充分に維持される。
そして、摩擦圧姿が終われば、各機構部を上述操作とは
逆にリセットさせ、次のワーク７，７′をセットさせる
と共に溶接完了ワークを適宜次段加工に移す。
逆にリセットさせ、次のワーク７，７′をセットさせる
と共に溶接完了ワークを適宜次段加工に移す。
尚、この発明の実施態様は上述実施例に限るものでない
ことは勿論であり、例えば、回転円板の方を適宜クラン
ク機構等を介して急速側方変位するようにする等種々の
態様が採用可能である。
ことは勿論であり、例えば、回転円板の方を適宜クラン
ク機構等を介して急速側方変位するようにする等種々の
態様が採用可能である。
〈発明の効果〉上述の如く、この発明によれば、回転摩
擦熱を利用して溶接可能な半溶融状態にまで圧援加熱し
、その後急激に押圧させるようにした摩擦圧嬢方法にお
いて、回転円板に対し両側からワークを所定押圧力にて
押圧圧接させて加熱させ、溶接接合面を熔接可能な半溶
融状態にした状態でワークを回転円板から、或は、回転
円板をワークから該円板を回転させたままの状態で離反
させ、直ちにワーク相互を溶融接合面を対向させて瞬間
的に高圧で圧接して冶金的に接合するようにしたことに
より基本的にワーク相互を回転させる必要がな〈「した
がって、ワークが断面円形状であったり、小サイズであ
ったりする規制条件がなく、ワーク選定自由度が大きく
とれるという優れた効果が奏される。
擦熱を利用して溶接可能な半溶融状態にまで圧援加熱し
、その後急激に押圧させるようにした摩擦圧嬢方法にお
いて、回転円板に対し両側からワークを所定押圧力にて
押圧圧接させて加熱させ、溶接接合面を熔接可能な半溶
融状態にした状態でワークを回転円板から、或は、回転
円板をワークから該円板を回転させたままの状態で離反
させ、直ちにワーク相互を溶融接合面を対向させて瞬間
的に高圧で圧接して冶金的に接合するようにしたことに
より基本的にワーク相互を回転させる必要がな〈「した
がって、ワークが断面円形状であったり、小サイズであ
ったりする規制条件がなく、ワーク選定自由度が大きく
とれるという優れた効果が奏される。
又、摩擦加熱を行う回転円板についてもワーク離反当援
に無関係に常に回転させるようにすることが出来るため
、急停止、加速に要する余分エネルギーが不要になり、
ランニングコスト、製造コストを低減され得る優れた効
果もある。
に無関係に常に回転させるようにすることが出来るため
、急停止、加速に要する余分エネルギーが不要になり、
ランニングコスト、製造コストを低減され得る優れた効
果もある。
【図面の簡単な説明】
第１図は摩擦圧接態様部分側面図、第２，３，４図はこ
の発明の原理プロセス側面図、第５，６図はこの発明の
実施例のプロセス説明側面図である。 ７，７′・・・・・・ワーク、８，８′・・・・・・被
熔接面、５・・・・・・回転円板。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
の発明の原理プロセス側面図、第５，６図はこの発明の
実施例のプロセス説明側面図である。 ７，７′・・・・・・ワーク、８，８′・・・・・・被
熔接面、５・・・・・・回転円板。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- １ ワークの被溶接接合面に対して回転摩擦により加熱
溶着可能にし次いでワーク相互に押圧力を印加して冶金
的に結合させる摩擦圧接方法において、回転円板に対し
て両側からワークを押圧させて溶接接合面を溶接可能温
度に加熱し、そこで該ワークと回転円板を相対離反した
後直ちにワーク相互の溶接接合面をして高圧で対向圧接
して該両ワークを冶金的に結合させるようにしたことを
特徴とする摩擦圧接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56033194A JPS601118B2 (ja) | 1981-03-10 | 1981-03-10 | 摩擦圧接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56033194A JPS601118B2 (ja) | 1981-03-10 | 1981-03-10 | 摩擦圧接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57149082A JPS57149082A (en) | 1982-09-14 |
| JPS601118B2 true JPS601118B2 (ja) | 1985-01-11 |
Family
ID=12379669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56033194A Expired JPS601118B2 (ja) | 1981-03-10 | 1981-03-10 | 摩擦圧接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS601118B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0578012B2 (ja) * | 1985-09-06 | 1993-10-27 | Canon Kk |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9125978D0 (en) * | 1991-12-06 | 1992-02-05 | Welding Inst | Hot shear butt welding |
| NL1011908C1 (nl) | 1999-04-27 | 2000-10-30 | Fokker Aerostructures Bv | Wrijvingsroerlassen. |
| EP1398106A1 (en) * | 2002-09-14 | 2004-03-17 | AEA Technology plc | Method and apparatus for welding rails with a rotating welding steel disc |
| JP6868885B2 (ja) * | 2016-10-27 | 2021-05-12 | 国立大学法人富山大学 | 接合装置並びにそれを用いた接合方法及び接合体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5751873U (ja) * | 1980-09-09 | 1982-03-25 |
-
1981
- 1981-03-10 JP JP56033194A patent/JPS601118B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5751873U (ja) * | 1980-09-09 | 1982-03-25 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0578012B2 (ja) * | 1985-09-06 | 1993-10-27 | Canon Kk |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57149082A (en) | 1982-09-14 |
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