JPS60231575A - 通電加熱圧接装置 - Google Patents
通電加熱圧接装置Info
- Publication number
- JPS60231575A JPS60231575A JP8561384A JP8561384A JPS60231575A JP S60231575 A JPS60231575 A JP S60231575A JP 8561384 A JP8561384 A JP 8561384A JP 8561384 A JP8561384 A JP 8561384A JP S60231575 A JPS60231575 A JP S60231575A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- welded
- heat
- supporter
- pressure welding
- 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.)
- Pending
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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
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/02—Pressure butt welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は金属材料を電極サポートによシ保持させて通電
加熱によル発熱させ、突合せ方向に加圧力を与えること
Ｋよル圧接を行なうようにした通電加熱圧接装置の改良
に関する。
加熱によル発熱させ、突合せ方向に加圧力を与えること
Ｋよル圧接を行なうようにした通電加熱圧接装置の改良
に関する。
金属材料の加熱圧接方法としては加熱源として抵抗発熱
による通電加熱と火炎バーナ等を用いるバーナ加熱とが
ある。
による通電加熱と火炎バーナ等を用いるバーナ加熱とが
ある。
ところで、通電加熱圧接は金属材料の接合すべき部分に
直接電流を流してその電流による抵抗発熱で接合部の温
度を上昇させ、加圧力を与えて圧接を行なうものであシ
、この接合方法は金属材料を短時間で接合でき、高速、
高能率であることから、特に多量生産品に適している。
直接電流を流してその電流による抵抗発熱で接合部の温
度を上昇させ、加圧力を与えて圧接を行なうものであシ
、この接合方法は金属材料を短時間で接合でき、高速、
高能率であることから、特に多量生産品に適している。
また、被圧接材料としても鉄鋼材料を始め非鉄材料等、
一般の金属材料に対し特に圧接部の品質にこだわらなり
限シ全般に応用することができる。
一般の金属材料に対し特に圧接部の品質にこだわらなり
限シ全般に応用することができる。
ここで、上記通電加熱圧接による抵抗発熱について考え
ると、断面積Ａ（ｚ２）、長さしくα）、固有抵抗ρ（
Ω−備）の材料に電流Ｉ （Ａ）を流すと、ｔ（ｓ）時
間に発生するジュール熱（抵抗発熱量）Ｑは Ｑ＝Ｉ ｍＲ’ｔ （ａａｌ）＝Ｉ２・ｐ”で与えられ
る。
ると、断面積Ａ（ｚ２）、長さしくα）、固有抵抗ρ（
Ω−備）の材料に電流Ｉ （Ａ）を流すと、ｔ（ｓ）時
間に発生するジュール熱（抵抗発熱量）Ｑは Ｑ＝Ｉ ｍＲ’ｔ （ａａｌ）＝Ｉ２・ｐ”で与えられ
る。
したがって、上記式からも判るように固有抵抗の大きｈ
材料あるいは電流密度を高くする程発熱量が大きくなる
。よって、圧接材料の接触面が十分に加熱されるため圧
接性は安定した信頼性の高いものとなる。
材料あるいは電流密度を高くする程発熱量が大きくなる
。よって、圧接材料の接触面が十分に加熱されるため圧
接性は安定した信頼性の高いものとなる。
従来、かかる通電加熱圧接装置としては第１図に示すよ
うに被圧接材１を固有抵抗の小さい銅等の電極サポート
２によシ保持し、この電極サポート２に電源トランス３
よシケーブル４を通して電流を流すことによシ被圧接材
１の接合部を加熱するとともに何れか一方の電極サポー
ト２を図示しない油圧機構によ）他方の電極サポート２
側へ動かしてその突合せ方向に加圧力を与え圧接するよ
うにしている。
うに被圧接材１を固有抵抗の小さい銅等の電極サポート
２によシ保持し、この電極サポート２に電源トランス３
よシケーブル４を通して電流を流すことによシ被圧接材
１の接合部を加熱するとともに何れか一方の電極サポー
ト２を図示しない油圧機構によ）他方の電極サポート２
側へ動かしてその突合せ方向に加圧力を与え圧接するよ
うにしている。
しかし乍ら、このような通電加熱圧接装置において、被
圧接材として固有抵抗が小さい例えば銅および銅合金あ
るいはアルミニウムを通電加熱圧接する場合、被圧接材
の固有抵抗が小さいため、小さい電流では接合部を十分
に加熱することができず、良質の圧接を行なうことがで
きない。したがって上記のような材料の被圧接材を接合
するには固有抵抗の小さい材料を加熱するのに敵方アン
ペアという大電流を流す必要がある。
圧接材として固有抵抗が小さい例えば銅および銅合金あ
るいはアルミニウムを通電加熱圧接する場合、被圧接材
の固有抵抗が小さいため、小さい電流では接合部を十分
に加熱することができず、良質の圧接を行なうことがで
きない。したがって上記のような材料の被圧接材を接合
するには固有抵抗の小さい材料を加熱するのに敵方アン
ペアという大電流を流す必要がある。
このように大電流を必要とする場合でも完全に圧接が可
能となるまでには被圧接材の接合面が十分発熱していな
ければならないが、大電流域で安定した電流値を得るに
は困難が伴なう。
能となるまでには被圧接材の接合面が十分発熱していな
ければならないが、大電流域で安定した電流値を得るに
は困難が伴なう。
このため、固有抵抗の小さい材料の圧接では当然電流密
度が小さくても良い固有抵抗の大きい材料に比べて安定
した接合部を得ることは困難である。
度が小さくても良い固有抵抗の大きい材料に比べて安定
した接合部を得ることは困難である。
また工場の電源を考えた場合、大容量の電源を引いても
一台の圧接装置で敵方あるいは数十万アンペアという大
電流の供給が必要になると大型の電源設備が必要となる
。特に夏季シーズンでは工場内のクーラ等の電力消費の
大きなものを使用すると電源容量が過負荷になって全体
の製造ラインの影響等も時として起シ得る。
一台の圧接装置で敵方あるいは数十万アンペアという大
電流の供給が必要になると大型の電源設備が必要となる
。特に夏季シーズンでは工場内のクーラ等の電力消費の
大きなものを使用すると電源容量が過負荷になって全体
の製造ラインの影響等も時として起シ得る。
さらに固有抵抗の小さい材料の圧接は前述したように大
電流を必要とするため、電極サポートにも大電流が流れ
る。このため、圧接部以外の電極サポート内の被圧接材
が加熱され、強度低下につながる。そこで、電極サポー
トの材質として固有抵抗の小さい銅等を使用して電極サ
ポート自体の発熱を少なりシ、被圧接材の強度低下を防
ぐよりにしているが、圧接時の加圧力によ）電極サポー
トの先端部がつぶされ、フローメタルを良好に除去でき
ない不都合がある。
電流を必要とするため、電極サポートにも大電流が流れ
る。このため、圧接部以外の電極サポート内の被圧接材
が加熱され、強度低下につながる。そこで、電極サポー
トの材質として固有抵抗の小さい銅等を使用して電極サ
ポート自体の発熱を少なりシ、被圧接材の強度低下を防
ぐよりにしているが、圧接時の加圧力によ）電極サポー
トの先端部がつぶされ、フローメタルを良好に除去でき
ない不都合がある。
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、固
有抵抗の小さ込被圧接材を通電加熱圧接する場合でも少
ない電力で通電加熱圧接を行なうことができるとともに
接合部の品質向上を図ることができる通電加熱圧接装置
を提供することを目的とする。
有抵抗の小さ込被圧接材を通電加熱圧接する場合でも少
ない電力で通電加熱圧接を行なうことができるとともに
接合部の品質向上を図ることができる通電加熱圧接装置
を提供することを目的とする。
本発明はかかる目的を達成するため、被圧接材をつかみ
具によシ保持させて通電加熱圧接によシ接合する通電加
熱圧接装置において、先端部がテーパ状に形成された固
有抵抗の小さい材質の電極す／−）と、この電極サポー
トの前記被圧接材と接触する内側に前記電極す／−トの
先端部と同一面のテーパ面が形成されるようにして一体
的に設けられた固有抵抗の大きな耐熱硬度材の発熱サポ
ートとから前記つかみ具を構成したことを特徴とするも
のである。
具によシ保持させて通電加熱圧接によシ接合する通電加
熱圧接装置において、先端部がテーパ状に形成された固
有抵抗の小さい材質の電極す／−）と、この電極サポー
トの前記被圧接材と接触する内側に前記電極す／−トの
先端部と同一面のテーパ面が形成されるようにして一体
的に設けられた固有抵抗の大きな耐熱硬度材の発熱サポ
ートとから前記つかみ具を構成したことを特徴とするも
のである。
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第２図は本発明による通電加熱圧接装置の構成例を示す
ものであシ、第１図と同一部品には同一符号を付して示
す。第２図において、１は被圧接材で、との被圧接材１
は固有抵抗の小さい銅および銅合金あるｈはアルミニウ
ム等の板材である。また５は被圧接材１を保持するつか
み具で、このつかみ具５は通電を良好にするための電極
サポート５ａと被圧接材１の圧接面１ｈｒｌｂの加熱お
よび圧接時のフローメタル削除のための発熱サポート５
ｂとから構成されている。電極サポー）５ａは固有抵抗
の小さい鋼材からなシ、その先端部には被圧接材１との
接触面から見てαなる角度で傾斜するテーパ面が形成さ
れている。また発熱サポート５ｂは通電によシ発熱が容
易で圧接時の加圧力に耐え得る固有抵抗の大きな耐熱硬
度材、例えばインコネル７１８（インコネール社の商品
名）からなル、前述の電極サポート５ＩＬの被圧接材１
と接触する内側にがルトなどによシ一体的に取付けられ
ている。この場合、発熱サポート５ｂの先端部には電極
サポー）５ｍの先端部と同一面のテーパ面が形成されて
いる。さらに３はつかみ具５の電極サポー）５ａにチー
ゾル４を介して接続された電源トランスである。
ものであシ、第１図と同一部品には同一符号を付して示
す。第２図において、１は被圧接材で、との被圧接材１
は固有抵抗の小さい銅および銅合金あるｈはアルミニウ
ム等の板材である。また５は被圧接材１を保持するつか
み具で、このつかみ具５は通電を良好にするための電極
サポート５ａと被圧接材１の圧接面１ｈｒｌｂの加熱お
よび圧接時のフローメタル削除のための発熱サポート５
ｂとから構成されている。電極サポー）５ａは固有抵抗
の小さい鋼材からなシ、その先端部には被圧接材１との
接触面から見てαなる角度で傾斜するテーパ面が形成さ
れている。また発熱サポート５ｂは通電によシ発熱が容
易で圧接時の加圧力に耐え得る固有抵抗の大きな耐熱硬
度材、例えばインコネル７１８（インコネール社の商品
名）からなル、前述の電極サポート５ＩＬの被圧接材１
と接触する内側にがルトなどによシ一体的に取付けられ
ている。この場合、発熱サポート５ｂの先端部には電極
サポー）５ｍの先端部と同一面のテーパ面が形成されて
いる。さらに３はつかみ具５の電極サポー）５ａにチー
ゾル４を介して接続された電源トランスである。
なお、上記一方のつかみ具５は図示しなり油圧機構によ
）被圧接材１の圧接方向へ動き、他方のつかみ具５に対
して加圧力が与えられるようになっている。
）被圧接材１の圧接方向へ動き、他方のつかみ具５に対
して加圧力が与えられるようになっている。
次に上記のように構成された通電加熱圧接装置の作用に
ついて述べる。今、電源トランス３よシケーブル４を通
してつかみ具５を通電すると、電流は電極サポー）５ｍ
を通して発熱サポート５ｂおよび被圧接材１へ流れる。
ついて述べる。今、電源トランス３よシケーブル４を通
してつかみ具５を通電すると、電流は電極サポー）５ｍ
を通して発熱サポート５ｂおよび被圧接材１へ流れる。
このときの被圧接材１での発熱は前述した通電加熱圧接
の場合と同じであシ、発熱量を多くするためには電流を
多く流すか、又は圧接部Ｃおよびｄの和である長さを長
くする必要がある。しかし一般の圧接接合の場合でも圧
接部を大きくすると圧接時に座屈を起し、圧接部が小さ
いと圧接力が小さくなシ、良好な圧接部を得ることがで
きない。一般的な圧接接合において、圧接部は２倍程度
が最適とされている。
の場合と同じであシ、発熱量を多くするためには電流を
多く流すか、又は圧接部Ｃおよびｄの和である長さを長
くする必要がある。しかし一般の圧接接合の場合でも圧
接部を大きくすると圧接時に座屈を起し、圧接部が小さ
いと圧接力が小さくなシ、良好な圧接部を得ることがで
きない。一般的な圧接接合において、圧接部は２倍程度
が最適とされている。
このように被圧接材１での発熱は従来と同じであるが、
発熱サポート５ｂの抵抗発熱は被圧接材１に比べて固有
抵抗が異なっているため、先端部から被圧接材１の長手
方向の長さＬを適宜定めておけばかなシ大きなものとな
る。したがって、この発熱サポート５ｂの発熱によル被
圧接材１の圧接面から電極サポートへの熱流出を防ぎ、
少ない電力で短時間に温度を上げることができる。
発熱サポート５ｂの抵抗発熱は被圧接材１に比べて固有
抵抗が異なっているため、先端部から被圧接材１の長手
方向の長さＬを適宜定めておけばかなシ大きなものとな
る。したがって、この発熱サポート５ｂの発熱によル被
圧接材１の圧接面から電極サポートへの熱流出を防ぎ、
少ない電力で短時間に温度を上げることができる。
被圧接材１の圧接面の温度が上がった時点で１通電を停
止し、同時に図示しない油圧機構にょシ一方のつかみ具
５を被圧接材１の圧接方向へ動かして他方のつかみ具５
に対して加圧力を与え、被圧接材１を圧接する。この時
の状態を第３図に示す。この第３図からも判るように被
圧接材１の圧接時に生ずるフローメタル６は耐熱高度材
からなる発熱サポート５ｂにょシ削除される。つｔｂ発
熱サポート５ｂは高温強度の高いインコネル７１８（イ
ンコネール社の商品名）を用い、且つその先端部のテー
ノ（角度αを切削理論によシ約６０°にしておくことに
ょシ、先端がつぶされず、フローメタル６の削除が良好
に行ない得る。また、通電を停止してから圧接が完了す
るまでの被圧接材の圧接面の温度低下が小さいので、安
定した接合部を形成することができる。
止し、同時に図示しない油圧機構にょシ一方のつかみ具
５を被圧接材１の圧接方向へ動かして他方のつかみ具５
に対して加圧力を与え、被圧接材１を圧接する。この時
の状態を第３図に示す。この第３図からも判るように被
圧接材１の圧接時に生ずるフローメタル６は耐熱高度材
からなる発熱サポート５ｂにょシ削除される。つｔｂ発
熱サポート５ｂは高温強度の高いインコネル７１８（イ
ンコネール社の商品名）を用い、且つその先端部のテー
ノ（角度αを切削理論によシ約６０°にしておくことに
ょシ、先端がつぶされず、フローメタル６の削除が良好
に行ない得る。また、通電を停止してから圧接が完了す
るまでの被圧接材の圧接面の温度低下が小さいので、安
定した接合部を形成することができる。
このように、電極サポート５ｍと発熱サポート５ｂから
なるつかみ具５を用すて通電加熱圧接することによシ、
発熱サポート５ｂの発熱によって短時間に圧接面の温度
が士が９、圧接過程にお−ては圧接部の温度低下を少な
くすることができるので、安定した接合部を得ることが
できる。
なるつかみ具５を用すて通電加熱圧接することによシ、
発熱サポート５ｂの発熱によって短時間に圧接面の温度
が士が９、圧接過程にお−ては圧接部の温度低下を少な
くすることができるので、安定した接合部を得ることが
できる。
なお、上記実施例において、つかみ具５の発熱サポート
５ｂの大きさは、被圧接材の大きさを考慮して適宜定め
れば最適な接合部を得ることが可能となる。またつかみ
具５の発熱サポート５ｂの材料としてインコネル７１８
で製作する場合を例にあげたが、他の耐熱材料、例えば
インコネル６００（インコネール社の商品名）を用いて
も前述と同様の効果を得ることができる。
５ｂの大きさは、被圧接材の大きさを考慮して適宜定め
れば最適な接合部を得ることが可能となる。またつかみ
具５の発熱サポート５ｂの材料としてインコネル７１８
で製作する場合を例にあげたが、他の耐熱材料、例えば
インコネル６００（インコネール社の商品名）を用いて
も前述と同様の効果を得ることができる。
以上述べたように本発明によれば、先端部がチー／や状
に形成された固有抵抗の小さい材質の電極サポートと、
この電極サポートの被圧接材と接触する内側に′成極サ
ポートの先端部と同一面のチー／母面が形成されるよう
にして一体的に設けられた固有抵抗の大きな耐熱硬度材
の発熱サポートとからつかみ具を構成して被圧接材を通
電加熱により圧接するようにしたので、固有抵抗の小さ
い被圧接材を通電加熱圧接する場合でも少ない電力で通
電加熱圧接を行なうことができるとともに接合部の品質
向上を図ることができる通電加熱圧接装置を提供するこ
とができる。
に形成された固有抵抗の小さい材質の電極サポートと、
この電極サポートの被圧接材と接触する内側に′成極サ
ポートの先端部と同一面のチー／母面が形成されるよう
にして一体的に設けられた固有抵抗の大きな耐熱硬度材
の発熱サポートとからつかみ具を構成して被圧接材を通
電加熱により圧接するようにしたので、固有抵抗の小さ
い被圧接材を通電加熱圧接する場合でも少ない電力で通
電加熱圧接を行なうことができるとともに接合部の品質
向上を図ることができる通電加熱圧接装置を提供するこ
とができる。
第１図は従来の通電加熱圧接装置の構成説明図、第２図
は本発明による通電加熱圧接装置の一実施例を示す構成
説明図、第３図は同実施例において、つかみ具による圧
接接合状態を示す断面図である。 １・・・被圧接材、３・・・電源トランス、４・・・ケ
ーブル、５・・・つかみ具、５ａ・・・電極サポート、
５ｂ・・・発熱サポート。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 ２ 第２ 図 第３図
は本発明による通電加熱圧接装置の一実施例を示す構成
説明図、第３図は同実施例において、つかみ具による圧
接接合状態を示す断面図である。 １・・・被圧接材、３・・・電源トランス、４・・・ケ
ーブル、５・・・つかみ具、５ａ・・・電極サポート、
５ｂ・・・発熱サポート。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 ２ 第２ 図 第３図
Claims (1)
- 被圧接材をつかみ具によシ保持させて通電加熱圧接によ
シ接合する通電加熱圧接装置において、先端部がチーツ
ク状に形成された固有抵抗の小さい材質の電極サポート
と、この電極サポートの前記被圧接材と接触する内側に
前記電極す／−）の先端部と同一面のチーツヤ面が形成
されるようにして一体的に設けられた固有抵抗の大きな
耐熱硬度材の発熱サポートとから前記つかみ具を構成し
たことを特徴とする通電加熱圧接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8561384A JPS60231575A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 通電加熱圧接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8561384A JPS60231575A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 通電加熱圧接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60231575A true JPS60231575A (ja) | 1985-11-18 |
Family
ID=13863686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8561384A Pending JPS60231575A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 通電加熱圧接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60231575A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0890408A2 (de) * | 1997-07-08 | 1999-01-13 | Zehnder Verkaufs- und Verwaltungs AG | Verfahren zur Herstellung von Schweissverbindungen sowie nach dem Verfahren gefertigte Baugruppe |
| US7197933B2 (en) * | 2001-02-02 | 2007-04-03 | Robert Bosch Gmbh | Ultrasonic sensor for controlling the process during resistance spot welding |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP8561384A patent/JPS60231575A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0890408A2 (de) * | 1997-07-08 | 1999-01-13 | Zehnder Verkaufs- und Verwaltungs AG | Verfahren zur Herstellung von Schweissverbindungen sowie nach dem Verfahren gefertigte Baugruppe |
| EP0890408A3 (de) * | 1997-07-08 | 1999-05-19 | Zehnder Verkaufs- und Verwaltungs AG | Verfahren zur Herstellung von Schweissverbindungen sowie nach dem Verfahren gefertigte Baugruppe |
| US7197933B2 (en) * | 2001-02-02 | 2007-04-03 | Robert Bosch Gmbh | Ultrasonic sensor for controlling the process during resistance spot welding |
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