KR100496761B1 - 마찰교반접합법및마찰교반접합장치 - Google Patents

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KR100496761B1 KR10-1998-0024440A KR19980024440A KR100496761B1 KR 100496761 B1 KR100496761 B1 KR 100496761B1 KR 19980024440 A KR19980024440 A KR 19980024440A KR 100496761 B1 KR100496761 B1 KR 100496761B1
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쇼와 덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 접합상태가 균질한 접합품을 제작할 수 있고, 또한, 버트부에 간극이 존재하고 있어도, 접합부에 접합결함이 발생하지 않고 양호하게 버트 접합할 수 있는 마찰교반 접합법 및 마찰교반 접합장치를 제공하는 것으로서, 이를위해, 지지 롤러(20)의 원주면에 회전하는 프로브(12)를 근접 배치한다. 그리고, 버트상태 또는 중합상태로 배치한 2개의 접합부재(1,2)를 지지롤러(20)와 프로브(12) 사이에 개재시켜, 접합부재(1,2)의 두께방향의 한쪽 면이 지지롤러(20)의 원주면에 접촉 지지됨과 동시에, 버트부(3) 또는 중합부에 상기 회전하는 프로브(12)가 삽입된 상태로 한다. 이 상태를 유지하면서, 버트부(3) 또는 중합부가 순차 프로브(12)를 통과하도록 접합부재(1,2)를 이동시킴으로써, 프로브(12)와의 접촉부를 마찰열로 순차 연화시켜 교반하여 양 접합부재(1,2)를 접합 일체화한다.

Description

마찰교반 접합법 및 마찰교반 접합장치
본 발명은, 알루미늄재 등의 금속재로 이루어지는 접합부재의 버트접합 또는 중합접합에 이용되는 마찰교반 접합법 및 마찰교반 접합장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 접합부재의 버트접합 또는 중합접합을 행하여, 바닥재, 벽재, 천정재, 발판재 등의 대형 접합품을 제작하기 위해 적합하게 이용되는 마찰교반 접합법 및 마찰교반 접합장치에 관한 것이다.
또한, 본 명세서에 있어서 「알루미늄」이란 말은 그의 합금을 포함하는 의미에 있어서 이용된다.
고상(固相)접합법의 하나인 마찰교반 접합법으로서, 다음과 같은 방법이 제안되고 있다. 즉, 도 5에 도시하는 바와 같이, 지름이 큰 원주상 회전자(111)와, 이 회전자(111)의 단부축선(Q)상에 돌출하여 설치되어 접합부재(101)(102)보다도 경질의 지름이 작은 핀상 프로브(112)를 가지는 접합공구(110)를 이용하고, 상기 회전자(111)를 고속으로 회전시키면서, 맞댄 2매의 금속제 판형상 접합부재(101)(102)의 버트부(103) 또는 그 근방에 상기 프로브(112)를 삽입한다. 삽입은, 프로브(112)의 선단이 양 접합부재(101)(102)의 프로브 삽입측의 면과 반대측 면의 근방에 도달할 때까지 행한다. 동 도면에서는, 이 때에 회전자(111)의 프로브측 평탄면으로 이루어지는 숄더부(111a)가 양 접합부재(101)(102)에 접촉한 상태로 되어 있다. 그리고, 프로브 삽입상태인 채로 버트부(103)를 따라 프로브(112)를 이동시킨다. 프로브(112)의 회전에 의해 발생하는 마찰열, 혹은 회전자(111)의 숄더부(111a)와 접합부재(101)(102)의 슬라이드에 따라 발생하는 마찰열에 의해 프로브(112)와의 접촉부분 근방에 있어서 접합부재(101)(102)는 연화되고, 또한 프로브(112)에 의해 교반됨과 동시에, 프로브(112)의 이동에 따라, 연화 교반부분이 프로브(112)의 진행압력을 받아 프로브의 통과 홈을 메우도록 프로브(112)의 진행방향 후방으로 돌아들어가는 형태로 소성유동된 후 마찰열을 급속히 잃어 냉각 고화된다. 이 현상이 프로브(112)의 이동에 따라 순차 반복되어 가고, 최종적으로 양 접합부재(101)(102)가 버트부(103)에 있어서 접합 일체화되는 것이다. (104)는 양 접합부재(101)(102)의 접합부이다. 이와 같은 마찰교반 접합법은 동 도면에 도시하는 바와 같은 버트접합 외에, 중합접합에도 이용되고 있다.
이와 같은 마찰교반 접합에 의하면, 고상접합이기 때문에, 접합부재(101)(102)인 금속재의 종류에 제한을 받지 않거나, MIG나 TIG 등이라는 용융용접과 비교하여 접합시의 열 변형에 의한 변형이 적다는 등의 이점이 있다.
종래의 상기 마찰교반 접합법에 있어서는, 접합부재(101)(102)는 기대(基臺)(도시하지 않음)상에 고정상태로 장착되어 있었다. 그리고, 이 접합부재(101)(102)의 버트부(103) 또는 중합부에 프로브(112)를 삽입한 후, 프로브(112)를 소정방향으로 이동시키고, 혹은 접합부재(101)(102)가 장착된 기대를 소정방향으로 이동시킴으로써, 접합부재(101)(102)를 접합 일체화했다.
그런데, 상기 마찰교반 접합법에 있어서, 얻어지는 접합품을 접합상태가 균질한 것으로 하기 위해서는, 접합부재(101)(102)의 버트부(103) 또는 중합부에 삽입한 프로브(112)의 선단과, 접합부재(101)(102)의 프로브 삽입측 면과 반대측 면과의 거리를 일정하게 유지하면서 프로브(112)나 기대를 이동시키지 않으면 안된다. 그러나, 버트부(103) 또는 중합부의 길이방향의 전역에 걸쳐 걸리는 거리를 일정하게 유지하는 것은 어렵고, 예를 들면 프로브(112)나 기대를 이동시키는 도중에, 프로브(112)의 선단이 양 접합부재(101)(102)의 프로브 삽입측 면과 반대측 면으로부터 돌출하거나, 프로브(112)의 삽입깊이가 얕아지거나 하는 일이 있었다. 이 때문에, 마찰교반 접합에 의해 접합상태가 균질한 접합품을 제작하는 것이 곤란했다.
본 발명은 이와 같은 문제를 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 접합상태가 균질한 접합품을 제작할 수 있고, 또한, 버트부에 간극이 존재하고 있어도, 접합부에 접합결함을 발생하지 않고 양호하게 버트접합할 수 있는 마찰교반 접합법 및 마찰교반 접합장치의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 마찰교반 접합법은 지지롤러의 원주면에 회전하는 프로브를 근접 배치하고, 버트상태 또는 중합상태로 배치한 2개의 금속제 접합부재를 상기 지지롤러와 프로브 사이에 개재시켜, 접합부재의 두께방향의 한쪽 면이 지지롤러의 원주면에 접촉 지지됨과 동시에, 버트부 또는 중합부에 상기 회전하는 프로브가 삽입된 형태를 이루고, 이 상태를 유지하면서 버트부 또는 중합부가 순차 프로브를 통과하도록 접합부재를 이동시킴으로써, 프로브와의 접촉부를 마찰열로 순차 연화시켜 교반하여 양 접합부재를 접합 일체화하는 것을 특징으로 하는 것이다.
즉, 프로브의 선단으로부터 지지롤러의 원주면까지의 거리는, 지지롤러가 회전해도 일정하기 때문에, 상기와 같이 이동되는 접합부재는 버트부 또는 중합부에 삽입된 프로브의 선단과, 프로브 삽입측 면과 반대측 면과의 거리가 항상 일정값을 취하도록 이동하게 된다. 그 결과, 접합상태가 균질한 접합품이 제작된다.
상기 마찰교반 접합법에 있어서, 상기 지지롤러의 원주면과 프로브 선단과의 거리는 0.05∼0.4㎜인 것이 바람직하다.
이러한 거리는 작으면 작을수록 좋지만, 0.05㎜ 미만에서는 프로브의 선단과 지지롤러의 원주면이 본의아니게 접촉하여 지지롤러나 프로브를 손상시킬 우려가 있다. 또한, 0.4㎜를 넘으면, 프로브의 선단과, 접합부재의 프로브 삽입측 면과 반대측 면과의 거리가 너무 길어져, 접합부재의 버트부 또는 중합부에 있어서의 프로브 삽입측 면과 반대측 면 근방이 연화 교반되지 않게 되어, 이 부분에 있어서 접합불량이 될 우려가 있기 때문이다.
또한, 회전 구동되는 구동롤러와, 회전 가능의 가압 롤러를 상호 접합부재의 두께방향으로 대향하는 형태로 하여 배치하고, 상기 가압 롤러에 의해 접합부재를 상기 구동롤러의 원주면에 가압하여 접합부재에 이동방향의 구동력을 부여하는 것이 접합부재를 간단히 이동시킬 수 있는 점에서 바람직하다.
또한, 버트접합을 행할 경우에는, 접합부재의 이동방향의 양측에 회전 가능의 안내롤러를 배치하고, 상기 양 안내롤러에 의해 접합부재를 버트방향으로 가압하면서 양 접합부재의 버트접합을 행하는 것이 바람직하다.
이렇게 함으로써, 버트부에 간극이 존재하고 있어도, 버트부에 있어서의 연화부분이 용이하게 밀착변형하여 간극에 존재하는 공기가 접합부밖으로 달아나, 접합부의 공기의 말려들어감이 방지된다.
또, 본 발명에 관한 마찰교반 접합장치는, 버트상태 또는 중합상태로 배치한 2개의 금속제 접합부재를 버트부 또는 중합부에 있어서 마찰교반 접합하는 것으로서, 지지롤러와, 상기 지지롤러의 원주면에 근접 배치된 회전하는 프로브를 가지는 접합공구와, 두께방향의 한쪽 면이 상기 지지롤러의 원주면에 접촉 지지됨과 동시에, 버트부 또는 중합부에 상기 회전하는 프로브가 삽입된 형태로, 상기지지 롤러와 프로브 사이에 개재된 상기 접합부재를 버트부 또는 중합부가 순차 프로브를 통과하도록 이동시키는 구동장치를 구비하고, 상기 접합부재의 이동에 따라 상기 프로브와의 접촉부를 마찰열로 순차 연화시켜 교반하여 양 접합부재를 접합 일체화하는 것으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 따르면, 상기와 같은 구동장치에 의해 이동되는 접합부재는 버트부 또는 중합부에 삽입된 프로브의 선단과, 프로브 삽입측 면과 반대측 면과의 거리가 항상 일정치를 취하도록 이동하는 것이 된다. 그 결과, 접합상태가 균질한 접합품이 제작된다.
또, 상기 마찰교반 접합장치에 있어서, 접합부재의 이동방향의 양측에 배치됨과 동시에, 접합부재를 버트방향으로 가압하는 회전 가능의 안내 롤러를 구비하고 있는 것이 접합부의 공기의 말려들어감을 방지할 수 있는 점에서 바람직하다.
본 발명의 또 다른 목적과 특징과 이익은 다음 해설에 의해 더욱 충분히 알 수 있을 것이다.
<실시예>
다음에 본 발명에 관한 마찰교반 접합법 및 마찰교반 접합장치의 일 실시형태를 도 1 ∼ 도 3을 참조하여 설명한다. 이 실시형태는 마찰교반 접합장치를 이용하여, 2개의 길이가 긴 판형상 접합부재(1)(2)의 버트접합을 행함으로써, 대형 선박 플로어용 패널을 제작하려고 하는 것이다.
상기 각 접합부재(1)(2)는, 도1에 도시하는 바와 같이, 띠 형상 평판부(1a)(2a)와, 그 이면의 폭방향 중앙부에 있어서 길이방향을 따라 수직 설치된 각편부(1b)(2b)를 가지는 알루미늄 압출형재로 이루어진다. 그리고, 전지(轉地)가 반전되어 폭방향의 일단면끼리 맞댄 상태로 되어 있다.
우선, 이 실시형태의 마찰교반 접합장치에 대해 설명한다.
도 1 ∼ 도 3에 있어서, (20)은 양 접합부재(1)(2)를 하방에서 지지하는 원주상 지지롤러이다. 상기와 같이 맞댄 양 접합부재(1)(2)는 그 두께방향의 한쪽 면인 하면을 이 지지롤러(20)의 원주면에 접촉시키는 형태로, 또한, 지지롤러(20)의 길이 방향으로 직교하는 형태로 하여 배치된다. 이 지지 롤러(20)의 길이는 맞댄 양 접합부재(1)(2)의 폭보다 약간 길게 설정되고, 양 접합부재(1)(2)를 확실히 지지할 수 있는 것으로 되어 있다. 또한, 이 지지롤러(20)는, 회전 구동되는 것으로서, 도시하지 않는 구동기구를 구비하고, 지지한 양 접합부재(1)(2)를 양 접합부재(1)(2)의 길이방향의 일방향 측으로 이동시키는 구동롤러로서도 기능하는 것으로 되어 있다.
상기 지지 롤러(20)의 상방에 있어서의 양 접합부재(1)(2)의 버트부(3)가 통과하는 위치에는 지름이 큰 원주상 회전자(11)와, 상기 회전자(11)의 평탄면으로 이루어지는 숄더부(11a)의 축선(Q)상에 일체로 돌설된 지름이 작은 핀형상 프로브(12)를 가지는 접합공구(10)가 상기 프로브(12)를 지지 롤러(20)의 원주면에 근접시키는 형태로 하여 배치되어 있다. 상기 접합공구(10)는, 상기 회전자(11)를 회전시킴으로써 프로브(12)도 일체로 회전하는 것으로 되어 있고, 또한, 상기 프로브(12) 및 회전자(11)는 양 접합부재(1)(2)보다도 경질이고 또한 접합시에 발생하는 마찰열에 견딜 수 있는 내열재료로 형성되어 있다. 또, 프로브(12)의 원주면에는, 버트부(3)의 교반용 凹凸(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
이와 같이 지지롤러(20)와 접합공구(10)의 프로브(12)를 배치함으로써, 상기와 같이 맞댄 양 접합부재(1)(2)는, 지지 롤러(20)와 프로브(12) 사이에 개재되어서, 양 접합부재(1)(2)의 하면이 상기 지지 롤러(20)의 원주면에 접촉 지지됨과 동시에, 버트부(3)에 상기 프로브(12)가 삽입되는 형태로 이루어진다.
여기서 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 접합공구(10)의 프로브(12)를 그 선단과 지지롤러(20)의 원주면과의 거리(δ)가 0.05∼0.4㎜의 범위가 되도록 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 거리(δ)가 0.05㎜ 미만에서는 프로브(12)의 선단과 지지롤러(20)의 원주면이 본의아니게 접촉하여 지지 롤러(20)나 프로브(12)를 손상시킬 우려가 있고, 한편 0.4mm를 넘으면, 상기 지지 롤러(20)의 원주면에 접촉 지지되는 양 접합부재(1)(2) 하면과의 거리가 너무 길어져서 프로브(12)가 삽입된 양 접합부재(1)(2)의 버트부(3)에 있어서의 하면 근방이 연화 교반되지 않게 되고, 이 부분에 있어서 접합불량이 될 우려가 있기 때문이다.
또한, 상기 접합공구(10)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 그 회전자(11)의 축선(Q)을 지지롤러(20)의 원주면에 있어서의 양 접합부재(1)(2) 하면과의 접촉부에 대향하는 방향(P)으로부터, 양 접합부재(1)(2)의 이동방향 측으로 경사각(θ)만큼 기울어진 상태로 하여 배치되고, 이에 따라 회전자(11)의 숄더부(11a)에 있어서의 양 접합부재(1)(2)의 이동방향측 부분이 상기 지지 롤러(20)에 지지되는 양 접합부재(1)(2)의 상면에 접촉하는 상태로 되는 한편, 회전자(11)의 숄더부(11a)에 있어서의 양 접합부재(1)(2)의 이동방향 반대측의 부분이, 양 접합부재(1)(2)의 상면으로부터 부상한 상태가 되는 것으로 이루어져 있다. 이와 같이 접합공구(10)를 배치함으로써, 다음과 같은 작용을 발휘하게 된다. 즉, 숄더부(11a)에 있어서의 양 접합부재(1)(2)의 이동방향측 부분이, 양 접합부재(1)(2)의 상면에 접촉하는 상태가 됨으로써 접합시에 연화부분의 소재의 비산을 방지하고, 또한 가압하여 균일한 접합상태를 확실하게 실현할 수 있음과 동시에, 양 접합부재(1)(2)의 상면과 숄더부(11a)와의 슬라이드에 의한 마찰열을 발생시켜 프로브(12)와의 접촉부 혹은 그 근방의 연화를 촉진하고, 또한 양 접합부재(1)(2) 상면의 凹凸형성이 방지되어, 접합부(4) 상면이 평활하게 될 수 있다. 한편, 숄더부(11a)에 있어서의 양 접합부재(1)(2)의 이동방향 반대측 부분이, 양 접합부재(1)(2)의 상면으로부터 조금 부상한 상태가 됨으로써, 양 접합부재(1)(2)의 이동시에, 숄더부(11a)에 있어서의 양 접합부재(1)(2)의 이동방향 반대측 부분의 코너부가, 양 접합부재(1)(2) 상면에 존재하는 일이 있는 미세한 요철(凹凸)에 걸리는 것을 방지할 수 있고, 프로브(12)가 양 접합부재(1)(2)의 버트부(3)를 자연스럽게 통과하도록 양 접합부재(1)(2)를 이동시킬 수 있게 된다.
상기 경사각(θ)은, 1∼6°의 범위인 것이 바람직하다. 1°미만에서는 숄더부(11a)에 있어서의 양 접합부재(1)(2)의 이동방향 반대측 부분의 코너부가 양 접합부재(1)(2) 상면에 존재하는 미세한 요철(凹凸)에 걸릴 우려가 있고, 6°를 넘으면, 숄더부(11a)에 의한 양 접합부재(1)(2) 상면의 깍여짐이 커져서 버르(burr)가 발생하기 쉬워지기 때문이다.
이러한 접합공구(10)는, 도시하지 않는 승강장치에 장착되어 상하방향으로 이동할 수 있는 것으로 이루어져 있고, 이 승강장치를 조작함으로써 프로브(12) 선단과 지지롤러(20) 원주면과의 거리(δ)를 미세 조절하거나 프로브(12)의 삽입과 인출을 행할 수 있도록 되어 있다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 양 접합부재(1)(2)의 이동방향에 있어서의 상기 지지 롤러(20)의 전후에는, 도시하지 않는 구동기구에 의해 회전 구동되는 상기 지지 롤러(20)와 동형·동치수의 원주상 구동롤러(21)(22)가 지지롤러(20)와 병행으로 배치되어 있다. 이들 전후의 구동롤러(21)(22)는 상기 지지롤러(20)에 지지된 양 접합부재(1)(2)를 양 접합부재(1)(2)의 길이방향의 일방향 측으로 이동시키는 구동장치를 구성하는 것이다. 또한, 이들 전후의 구동롤러(21)(22) 및 상기 지지롤러(20)는 서로 원주속도가 동일해지도록 회전 구동하게 되어 있다.
또한, 양 접합부재(1)(2)의 이동방향에 있어서의 상기 프로브(12)의 전후에는 도시하지 않는 가압기구를 구비한, 서로 동형·동치수의 회전 가능의 가압 롤러(30)(31)가 상기 전후의 구동롤러(21)(22)와 양 접합부재(1)(2)의 두께방향에 대향하는 형태로 하여 배치되어 있다. 이들 전후의 가압 롤러(30)(31)는 상기 지지롤러(20)에 지지된 양 접합부재(1)(2)를 상기 전후의 구동 롤러(21)(22)의 원주면에 가압하기 위한 것이다. 한편, 지지롤러(20)와 프로브(12) 사이에 개재되어, 하면이 상기 지지롤러(20)의 원주면에 접촉 지지됨과 동시에, 버트부(3)에 프로브(12)가 삽입되는 형태로 된 양 접합부재(1)(2)는, 이 상태를 유지한 채로, 이들 전후의 가압 롤러(30)(31)에 의해, 상기 전후의 구동롤러(21)(22)의 원주면에 가압되어, 슬립을 발생하지 않고 이동방향의 구동력이 부여되게 된다. 또한, 이들 전후의 가압 롤러(30)(31)는 회전 가능하므로, 양 접합부재(1)(2)의 이동에 따라 그 원주면을 양 접합부재(1)(2)의 상면에 압접시키면서 회전하게 되어 있다.
또한, 양 접합부재(1)(2)의 이동방향 양측에 있어서의 상기 프로브(12)의 전후에는 도시하지 않는 가압기구를 구비한 서로 동형·동치수의 회전 가능의 각 한쌍의 안내롤러(40)(40)(41)(41)가, 그 원주면을 양 접합부재(1)(2)의 각편부(1b)(2b) 외측면에 압접시키는 형태로 하여 배치되어 있다. 이들 전후의 안내롤러(40)(40)(41)(41)에 의해 양 접합부재(1)(2)는, 그 버트부(3)가 프로브(12)를 통과하는 위치에 배치됨과 동시에, 버트방향으로 가압된다. 또한, 안내 롤러(40)(40)(41)(41)는 회전 가능하므로, 양 접합부재(1)(2)의 이동에 따라 그 원주면을 양 접합부재(1)(2)의 각편부(1b)(2b) 외측면에 압접시키면서 회전하는 것으로 이루어져 있다.
다음에, 상기 마찰교반 접합장치를 이용하여 마찰교반 접합을 행하는 경우에 대해 설명한다.
우선, 프로브(12)를 지지 롤러(20)의 상방 이간위치에 대기시킨 상태에서, 버트상태로 배치한 양 접합부재(1),(2)의 길이방향의 일단부를 회전 구동하고 있는 구동 롤러(22)와 가압 롤러(31)와의 사이를 통과한다. 이 때, 양 접합부재(1),(2)는, 그 각편부(1b),(2b) 외측면이 안내 롤러(41), (41)의 원주면에 압접된 상태로 되어, 그 버트부(3)가 프로브(12)를 통과하는 위치에 배치됨과 동시에, 버트방향으로 가압된 상태로 된다.
구동 롤러(22)와 가압 롤러(31) 사이에 통과된 양 접합부재(1),(2)는 가압 롤러(31)에 의해 구동 롤러(22)의 원주면에 가압되어 구동 롤러(31)로부터 구동력이 부여되며, 이 구동력에 의해 지지 롤러(20)와 프로브(12) 사이를 향해 이동한다.
양 접합부재(1), (2)의 버트부(3)의 접합 개시 예정위치가 지지 롤러(20)의 원주면상에 도달했을 때, 양 접합부재(1), (2)의 이동을 일단 정지한다. 그리고, 프로브(12)를 회전시키면서 하강시킨다. 프로브(12)의 선단이 양 접합부재(1)(2)의 버트부(3)에 접촉하면, 상기 접촉부는 마찰열에 의해 연화되므로, 다시 프로브(12)를 하강시켜 버트부(3)에 삽입하고, 프로브(12) 선단과 지지 롤러(20)의 원주면의 거리(δ)가 0.05∼0.4mm가 되는 상태에서 프로브(12)를 정지 고정한다.
이렇게 하여 양 접합부재(1)(2)를, 지지 롤러(20)와 프로브(12)간에 개재시켜, 프로브(12)가 버트부(3)에 삽입됨과 동시에, 버트부(3)의 이면이 지지 롤러(20)의 원주면에 접촉 지지된 상태를 이룬다. 또한, 프로브(12)를 미리 하강시켜 두고, 프로브(12)와 지지 롤러(20)간에 양 접합부재(1)(2)를 강제적으로 통과시킴으로써, 접합부재(1), (2)의 이동방향 전단면에 있어서, 프로브(12)가 측방으로부터 버트부(3)로 들어가, 삽입상태가 되도록 해도 된다.
다음에 구동 롤러(21)(22) 및 지지 롤러(20)를 재구동한다. 버트부(3)에 프로브(12)가 삽입된 양 접합부재(1)(2)는 지지 롤러(20)에서 구동력이 다시 부여되며, 구동 롤러(22) 및 지지 롤러(20)의 구동력에 의해 하면이 지지 롤러(20)의 원주면에 접촉 지지되고 버트부(3)에 프로브(12)가 삽입된 상태에서, 버트부(3)가 순차 프로브(12)를 통과하도록 이동하면서 구동 롤러(21)와 가압 롤러(30)간에 통과되어 간다. 또한, 접합공정(10)은 조금 경사져 있으므로, 회전자(11)의 숄더부(11a)에 있어서의 양 접합부재(1)(2)의 이동방향측의 부분이 양 접합부재(1)(2)의 상면에 접촉한 상태로 됨과 동시에, 회전자(11)의 숄더부(11a)에 있어서의 양 접합부재(1)(2)의 이동방향과 반대측의 부분이 양 접합부재(1)(2)의 상면에서 조금 부상한 상태로 된다.
구동 롤러(21)와 가압 롤러(30)사이를 통과된 양 접합부재(1)(2)는 가압 롤러(30)에 의해 구동 롤러(21)의 원주면에 가압되어 구동 롤러(30)로 부터 구동력이 다시 부여되며, 구동 롤러(22)(21) 및 지지 롤러(20)의 구동력에 의해 안내 롤러(40)(40)간을 향해 이동하고, 또한, 각편부(脚片部)(1b)(2b)의 외측면이 안내 롤러(40)(40)의 원주면에 압접된 상태로 된다.
이와 같이, 버트부(3)가 순차 프로브(12)를 통과하도록 양 접합부재(1)(2)가 이동함으로써, 프로브(12)와의 접촉부가 마찰열로 순차 연화 교반되어 양 접합부재(1)(2)는 버트부(3)에 있어서 접합 일체화된다. 즉, 프로브(12)의 회전에 의해 발생하는 마찰열, 혹은 회전자(11)의 숄더부(11a)와 양 접합부재(1)(2)의 상면과의 슬라이드에 따라 발생하는 마찰열에 의해, 프로브(12)와의 접촉부분 근방에 있어서 양 접합부재(1)(2)는 연화되고, 또한 교반됨과 동시에, 양 접합부재(1)(2)의 이동에 따라 연화 교반부분이 프로브(12)의 통과 홈을 메우도록 소성 유동된 후, 마찰열을 급속히 잃어버려 냉각 고화된다. 이 현상이 양 접합부재(1)(2)의 이동에 따라 순차 반복되어 가고, 최종적으로 양 접합부재(1)(2)가 버트부(3)에 있어서 접합 일체화된다.
또한, 회전자(11)의 숄더부(11a)에 있어서의 양 접합부재(1)(2)의 이동방향측의 부분이, 양 접합부재(1)(2)의 상면에 접촉하는 상태하에서, 양 접합부재(1)(2)가 이동하므로, 연화부분의 소재의 비산이 방지되고 가압되어 균일한 접합상태가 확실하게 실현됨과 동시에, 양 접합부재(1)(2) 상면의 요철(凹凸)형상이 방지되어 접합부(4) 상면이 평활해진다.
또한, 프로브(12)의 선단에서 지지 롤러(20)의 원주면까지의 거리는 지지 롤러(20)가 회전해도 일정하므로, 양 접합부재(1)(2)는 프로브(12)의 선단과 하면과의 거리(δ)가 항상 일정값을 취하도록 이동하고, 접합상태가 균질하게 된다.
또한, 양 접합부재(1)(2)는 안내 롤러(40)(40)(41)(41)에 의해 버트방향으로 가압되어 있으므로, 버트부(3)에 있어서의 연화부분이 용이하게 밀착 변형하고, 버트부(3)에 형성된 간극이 소멸하며, 상기 간극에 존재하는 공기는 접합부(4) 외부로 달아나, 접합부(4)로의 공기의 말려들어감이 방지된다.
이렇게하여 양 접합부재(1)(2)는 접합 일체화되어, 접합상태가 균질하고, 또한 접합부(4)에 공기의 말려들어감이 적은 따라서 접합결함이 적은 고품위의 접합품이 제작된다.
그런데, 상기 실시형태의 마찰교반 접합장치에 있어서는, 구동 롤러(21)(22) 및 가압 롤러(30)(31)는, 양 접합부재(1)(2)의 이동방향에 있어서의 지지 롤러(20) 및 프로브(12)의 전후에 배치되어 있으므로, 다음과 같은 문제를 해결할 수 있다.
즉, 도 4에 도시하는 바와 같이, 접합부재(1)(2) 특히 두께가 얇고 길이가 긴 접합부재는, 두께방향으로 물결상의 휘어짐이 발생하거나, 비틀림이 발생하여 평탄하지 않은 경우가 있다. 이와 같은 접합부재(1)(2)를 이용하여 이들을 맞대면, 버트부(3)에 휘어짐에 의한 단차(5)나 비틀림에 의한 간극(도시하지 않음)이 발생하고, 이 상태 그대로 버트접합을 행하면, 울퉁불퉁하게 되거나 이음 효율이 저하하는 문제가 발생한다. 마찬가지로, 이와 같은 접합부재(1)(2)를 이용하여 이들을 중합시키면, 중합부에 휘어짐이나 비틀림에 기인하는 간극이 발생하고, 이 상태 그대로 중합 접합을 행하면, 이음효율이 저하하는 문제가 발생한다. 특히, 마찰교반 접합은 고상 접합이므로, 버트부(3)나 중합부에 발생한 간극이 얼마되지 않아도 이음효율은 현저하게 저하되어 버린다. 또한, 마찰교반 접합이라고 해도 두께가 얇고 길이가 긴 접합부재를 접합할 경우에는, 변형이 발생되기 쉬워 고품위의 접합품을 얻는 것이 어려웠다.
그래서, 상기 실시형태에서는, 구동 롤러(21)(22) 및 가압 롤러(30)(31)를, 양 접합부재(1)(2)의 이동방향에 있어서의 지지 롤러(20) 및 프로브(12)의 전후에 배치하고 있다.
이렇게 함으로써, 상기 실시형태의 마찰교반 접합장치에 통과된 양 접합부재(1)(2)는 전후의 가압 롤러(30)(31)에 의해 프로브(12) 전후 양측이 가압되며, 휘어짐이나 비틀림이 교정되어 전후 양 가압 롤러(30)(31)간에 있어서 평탄상으로 되고, 양 접합부재(1)(2)의 접촉면적이 증가하여 이음효율이 향상된다. 또한, 양 접합부재(1)(2)는 전후 가압 롤러(30)(31)간에 있어서 평탄상으로 된 상태에서 접합되므로, 울퉁불퉁하게 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전후의 가압 롤러(30)(31)에 의해 양 접합부재(1)(2)의 프로브(12) 전후양측이 가압된 구속상태하에서 접합되므로, 접합에 의한 변형의 발생이 억제되며, 접합부재(1)(2)의 변형이 작아진다. 따라서, 울퉁불퉁해짐을 방지할 수 있고, 또한, 이음효율이 높고 변형량이 적은 고품위의 접합품을 제작할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태를 설명했는데, 이 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다.
즉, 본 발명은 선박 플로어용 패널을 제조하기 위해서만 적용되는 것이 아니고, 임의의 접합품을 제조하기 위해 적용되는 것이다.
또한, 지지 롤러(20)는 반드시 회전 구동된 것일 필요는 없고, 회전 가능의 것이어도 된다.
또한, 구동장치를 구성하는 구동 롤러(21)(22)는, 접합부재(1)(2)의 두께방향의 적어도 일방측에 배치되면 된다.
또한, 이 발명에 적용되는 접합부재는, 철강이나 동이나 놋쇠 등의 알루미늄 이외의 금속으로 이루어지는 것이라도 상관없고, 주조나 단조나 다이캐스트 등의 압출 이외의 방법에 의해 제조된 것이라도 상관없다.
또한, 접합부재의 접합형태로써는, 상기 실시형태와 같이, 버트상태로 배치한 2개의 금속제 접합부재(1)(2)의 버트부(3)에 프로브(12)를 삽입함으로써, 양 접합부재(1)(2)를 버트부(3)에 있어서 접합 일체화하는 버트접합에 한정되지 않고, 중합상태로 배치한 2개의 금속제 접합부재(도시하지 않음)의 중합부에 프로브(12)를 삽입함으로써, 양 접합부재를 중합부에 있어서 접합 일체화하는 중합접합이어도 된다.
상술한 대로, 이 발명에 관한 마찰교반 접합법에 의하면, 프로브의 선단으로부터 지지 롤러의 원주면까지의 거리는 지지 롤러가 회전해도 일정하므로, 금속제 접합부재는 버트부 또는 접합부에 삽입된 프로브의 선단과, 프로브 삽입측면과 반대측면과의 거리가 항상 일정값을 취하도록 이동하게 된다.
따라서, 종래와 같이 프로브의 선단이 양 접합부재의 프로브 삽입측 면과 반대측 면에서 돌출하거나, 프로브의 삽입 깊이가 얕아지는 것이 방지되며, 얻어지는 접합품을 접합상태가 균질한 것으로 할 수 있다.
또한, 지지 롤러의 원주면과 프로브 선단과의 거리가 0.05∼0.4mm인 경우에는, 지지 롤러의 원주면과 프로브 선단과의 접촉을 방지할 수 있고, 프로브의 삽입 깊이 부족에 의한 접합불량도 방지할 수 있다.
또한, 회전 구동되는 구동 롤러와, 회전 가능의 가압 롤러를, 상호 접합부재의 두께방향으로 대향하는 형태로 하여 배치하고, 상기 가압 롤러에 의해 접합부재를 상기 구동 롤러의 주면에 가압하여, 접합부재에 이동방향의 구동력을 부여하는 경우에는, 접합부재를 간단하게 이동시킬 수 있다.
또한, 접합부재의 이동방향의 양측에, 회전 가능의 안내 롤러를 배치하고, 상기 양 안내 롤러에 의해 접합부재를 버트방향으로 가압하면서, 양 접합부재의 버트접합을 행할 경우에는, 버트부에 간극이 존재해도, 버트부에 있어서의 연화부분이 용이하게 밀착 변형하여 간극에 존재하는 공기가 접합부 외로 달아나, 접합부의 공기의 말려들어감을 방지할 수 있다. 따라서, 접합부에 있어서의 공극의 발생을 방지할 수 있고, 접합결함이 적은 고품위의 버트 접합품을 제작할 수 있다.
이 발명에 관한 마찰교반 접합장치에 의하면, 구동장치에 의해 이동되는 접합부재는 버트부 또는 중합부에 삽입된 프로브의 선단과, 프로브 삽입측 면과 반대측면과의 거리가 항상 일정값을 취하도록 이동하게 된다. 따라서, 접합상태가 균질한 접합품을 제작할 수 있다.
또한, 접합부재의 이동방향의 양측에 배치됨과 동시에, 접합부재를 버트방향으로 가압하는 회전 가능의 안내 롤러를 구비하고 있는 경우에는, 접합부의 공기의 말려들어감이 방지되며, 접합결함이 적은 고품위의 버트 접합품을 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 마찰교반 접합법 및 마찰교반 접합장치의 일 실시형태를 도시하는 사시도,
도 2는 도 1중의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 3은 도 2의 부분 확대 단면도,
도 4는 두께방향으로 물결상의 휘어짐이 발생한 접합부재끼리 맞댄 상태를 도시하는 접합부재의 사시도,
도5는 마찰교반 접합법을 설명하기 위해 이용된 접합부재 및 접합공구의 사시도이다.
〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉
1,2 : 접합부재 3 : 버트부
10 : 접합공정 11 : 회전자
12 : 프로브 20 : 지지 롤러
21,22 : 구동 롤러 30, 31 : 가압 롤러
40,41 : 안내 롤러

Claims (15)

  1. 지지 롤러(20)의 원주면에 회전하는 프로브(12)를 근접 배치하고, 버트상태 또는 중합상태로 배치한 2개의 금속제 접합부재(1)(2)를 상기 지지 롤러(20)와 프로브(12)간에 개재시켜, 접합부재(1)(2)의 두께방향의 한쪽면이 지지 롤러(20)의 원주면에 접촉 지지됨과 동시에, 버트부(3) 또는 중합부에 상기 회전하는 프로브(12)가 삽입된 형태를 이루고, 이 상태를 유지하면서, 버트부(3) 또는 중합부가 순차 프로브(12)를 통과하도록 접합부재(1)(2)를 이동시킴으로써, 프로브(12)와의 접촉부를 마찰열로 순차 연화시켜 교반하여 양 접합부재(1)(2)를 접합 일체화하는 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지 롤러(20)의 원주면과 프로브(12) 선단과의 거리(δ)가 0.05∼0.4mm인 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합법.
  3. 제1항에 있어서, 회전 구동되는 구동 롤러(21)(22)와, 회전 가능의 가압 롤러(30)(31)를, 상호 접합부재(1)(2)의 두께방향에 대향하는 형태로 하여 배치하고, 상기 가압 롤러(30)(31)에 의해 접합부재(1)(2)를 상기 구동 롤러(21)(22)의 원주면에 가압하여, 접합부재(1)(2)에 이동방향의 구동력을 부여하는 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구동 롤러(21)(22) 및 가압롤러(30)(31)는 접합부재(1)(2)의 이동방향에 있어서의 상기 지지 롤러(20) 및 프로브(12)의 전후에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합법.
  5. 제1항에 있어서, 접합부재(1)(2)의 이동방향의 양측에, 회전 가능의 안내 롤러(40)(40)(41)(41)를 배치하고, 상기 안내 롤러(40)(40)(41)(41)에 의해 접합부재(1)(2)를 버트방향으로 가압하면서, 양 접합부재(1)(2)의 버트접합을 행하는 것을 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 프로브(12)가 회전자(11)의 숄더부(11a) 축선(Q)상에 돌설된 접합공구(10)를, 접합부재(1)(2)의 이동방향측으로 기울이고, 상기 회전자(11)의 숄더부(11a)에 있어서의 접합부재(1)(2)의 이동방향측의 부분을 접합부재(1)(2)의 프로브(12) 삽입측면에 접촉시키는 한편, 상기 회전자(11)의 숄더부(11a)에 있어서의 접합부재(1)(2)의 이동방향 반대측의 부분을 접합부재(1)(2)의 프로브(12)삽입측의 면에서 부상시킨 상태하에서, 접합부재(1)(2)를 이동시키는 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 접합공구(10)는, 상기 지지 롤러(20)의 원주면에 있어서의 접합부재(1)(2)와의 접촉부에 대향하는 방향(P)과, 상기 회전자(11)의 축선(Q)이 이루는 각(θ)이 1∼6°의 범위내가 되도록 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합법.
  8. 버트상태 또는 중합상태로 배치한 2개의 금속제 접합부재(1)(2)를, 버트부(3) 또는 중합부에 있어서 마찰 교반 접합하는 마찰교반 접합장치에 있어서,
    지지 롤러(20)와,
    상기 지지 롤러(20)의 원주면에 근접 배치된 회전하는 프로브(12)를 가지는 접합공구(10)와,
    두께방향의 한쪽면이 상기 지지 롤러(20)의 원주면에 접촉 지지됨과 동시에, 버트부(3) 또는 중합부에 상기 회전하는 프로브(12)가 삽입된 형태에서 상기 지지 롤러(20)와 프로브(12)간에 개재된 상기 접합부재(1)(2)를, 버트부(3) 또는 중합부가 순차 프로브(12)를 통과하도록 이동시키는 구동장치(20)(21)(22)를 구비하고,
    상기 접합부재(1)(2)의 이동에 따라, 상기 프로브(12)와의 접촉부를 마찰열로 순차 연화시켜 교반하여 양 접합부재(1)(2)를 접합 일체화하는 것으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 지지 롤러(20)의 원주면과 프로브(12) 선단과의 거리(δ)가 0.05∼0.4mm인 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 구동장치(20)(21)(22)는, 접합부재(1)(2)의 두께방향의 적어도 한쪽측에 배치된 회전 구동되는 구동 롤러로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 구동 롤러(21)(22)와 대향하여 배치됨과 동시에, 접합부재(1)(2)를 상기 구동 롤러(21)(22)의 원주면에 가압하여 접합부재(1)(2)에 이동방향의 구동력을 부여하는 회전 가능의 가압 롤러(30)(31)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 구동 롤러(21)(22) 및 가압 롤러(30)(31)는 접합부재(1)(2)의 이동방향에 있어서의 상기 지지 롤러(20) 및 프로브(12)의 전후에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합장치.
  13. 제8항에 있어서, 접합부재(1)(2)의 이동방향의 양측에 배치됨과 동시에, 접합부재(1)(2)를 버트방향으로 가압하는 회전 가능의 안내 롤러(40)(40)(41)(41)를 구비하는 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합장치.
  14. 제8항에 있어서, 상기 접합공구(10)는, 회전자(11)와, 상기 회전자(11)의 숄더부(11a) 축선(Q)상에 돌설된 상기 프로브(12)를 가짐과 동시에, 접합부재(1)(2)의 이동방향측으로 기울어져, 상기 회전자(11)의 숄더부(11a)에 있어서의 접합부재(1)(2)의 이동방향측의 부분이 접합부재(1)(2)의 프로브(12) 삽입측 면에 접촉하는 한편, 상기 회전자(11)의 숄더부(11a)에 있어서의 접합부재(1)(2)의 이동방향 반대측의 부분이 접합부재(1)(2)의 프로브(12) 삽입측면에서 부상하는 상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 접합공구(10)는, 상기 지지 롤러(20)의 원주면에 있어서의 접합부재(1)(2)와의 접촉부에 대향하는 방향(P)과, 상기 회전자(11)의 축선(Q)이 이루는 각(θ)이 1∼6°의 범위내로 되도록 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 마찰교반 접합장치.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100967704B1 (ko) 2007-11-16 2010-07-07 재단법인 포항산업과학연구원 라인 용접 방법 및 이를 수행하기 위한 용접 장치
KR101189066B1 (ko) 2010-12-28 2012-10-10 주식회사 성우하이텍 롤 스폿 용접기용 가압장치
KR101189067B1 (ko) 2010-12-28 2012-10-10 주식회사 성우하이텍 롤 스폿 용접기용 가압장치
KR101987064B1 (ko) 2018-04-03 2019-06-10 유청하 고융점소재의 마찰교반용접을 위한 공구 및 이의 제조방법
KR20210006173A (ko) * 2019-07-08 2021-01-18 (주) 성부 접합 범위가 소재 초과시 필요로 하는 더미의 자동 공급 장치 및 이를 이용한 더미의 절단 방법

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6053391A (en) * 1998-05-14 2000-04-25 Tower Automotive, Inc. Friction stir welding tool
NL1011908C1 (nl) * 1999-04-27 2000-10-30 Fokker Aerostructures Bv Wrijvingsroerlassen.
TW460346B (en) * 1999-05-28 2001-10-21 Hitachi Ltd A manufacturing method of a structure body and a manufacturing apparatus of a structure body
US6247634B1 (en) * 1999-06-30 2001-06-19 Mce Technologies Incorporated Method and apparatus for forming a stir welded joint at meeting cylindrical edges
US6237835B1 (en) * 2000-02-29 2001-05-29 The Boeing Company Method and apparatus for backing up a friction stir weld joint
JP3575748B2 (ja) * 2000-03-06 2004-10-13 株式会社日立製作所 摩擦攪拌接合方法
JP4545368B2 (ja) 2000-05-08 2010-09-15 ブリガム ヤング ユニバーシティ 高耐摩耗性工具を使用する金属基複合材料、鉄合金、非鉄合金及び超合金の摩擦攪拌接合
US6352193B1 (en) 2000-08-01 2002-03-05 General Electric Company Apparatus for joining electrically conductive materials
US7210610B2 (en) * 2001-06-04 2007-05-01 Brigham Young University Apparatus and method for performing non-linear friction stir welds on either planar or non-planar surfaces
US6732901B2 (en) 2001-06-12 2004-05-11 Brigham Young University Technology Transfer Office Anvil for friction stir welding high temperature materials
JP3507050B2 (ja) * 2001-09-25 2004-03-15 住友軽金属工業株式会社 摩擦攪拌接合方法
AU2002352844A1 (en) * 2001-11-27 2003-06-10 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Spa Thermal stir welding process and apparatus
US6910616B2 (en) 2002-03-07 2005-06-28 The Boeing Company Preforms for forming machined structural assemblies
CA2480322A1 (en) * 2002-03-26 2003-10-09 Surface Technology Holdings, Ltd. Apparatus and method for forming a weld joint having improved physical properties
JP3931790B2 (ja) * 2002-11-01 2007-06-20 マツダ株式会社 摩擦撹拌処理方法及びその装置
US6779708B2 (en) * 2002-12-13 2004-08-24 The Boeing Company Joining structural members by friction welding
US7270257B2 (en) 2003-01-30 2007-09-18 Sii Megadiamond, Inc. Out-of-position friction stir welding of high melting temperature alloys
DE10305651A1 (de) * 2003-02-12 2004-03-25 Daimlerchrysler Ag Reibrührschweißvorrichtung
US7530486B2 (en) 2003-05-05 2009-05-12 Sii Megadiamond, Inc. Applications of friction stir welding using a superabrasive tool
JP4916879B2 (ja) 2003-08-04 2012-04-18 エスアイアイ・メガダイアモンド・インコーポレーテッド 金属母材複合材料、鉄合金、非鉄合金、及び超合金を含む材料での、摩擦攪拌接合を使用したクラック修復システム及び方法
US7448528B2 (en) * 2003-08-12 2008-11-11 The Boeing Company Stir forming apparatus and method
US7128948B2 (en) * 2003-10-20 2006-10-31 The Boeing Company Sprayed preforms for forming structural members
US7398911B2 (en) * 2003-12-16 2008-07-15 The Boeing Company Structural assemblies and preforms therefor formed by friction welding
US7225967B2 (en) * 2003-12-16 2007-06-05 The Boeing Company Structural assemblies and preforms therefor formed by linear friction welding
US8186561B2 (en) 2004-03-24 2012-05-29 Megastir Technologies, LLC Solid state processing of hand-held knife blades to improve blade performance
US20100078224A1 (en) 2004-05-21 2010-04-01 Smith International, Inc. Ball hole welding using the friction stir welding (fsw) process
US7651018B2 (en) 2004-10-05 2010-01-26 Sii Megadiamond Expandable mandrel for use in friction stir welding
US8672100B2 (en) * 2005-02-07 2014-03-18 Hitachi, Ltd. Cylinder apparatus and disk brake
US8056797B2 (en) 2005-10-05 2011-11-15 Megastir Technologies Expandable mandrel for use in friction stir welding
US8550326B2 (en) 2005-10-05 2013-10-08 Megastir Technologies Llc Expandable mandrel for use in friction stir welding
DE102005049865A1 (de) 2005-10-11 2007-04-12 Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh Reibrührschweißwerkzeug mit Gegenlager zur Montage an einer Handhabungseinrichtung
US7966713B2 (en) * 2006-05-17 2011-06-28 The Boeing Company Tooling head mounted structural positioning
US20080128473A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Weijia Zhou Versatile Friction Stir Welding
US20080169335A1 (en) * 2007-01-17 2008-07-17 Oregon Iron Works, Inc. Welding apparatus and method
US9015948B2 (en) * 2008-01-19 2015-04-28 The Boeing Company Joining fuselage skins using friction stir welding
US7857191B2 (en) * 2008-06-16 2010-12-28 Embraer-Empresa Brasileira De Aeronautica S.A. Friction stir welding (FSW) methods and systems and friction stir welded components made thereby
US20100006622A1 (en) * 2008-07-10 2010-01-14 Smith Christopher B Self-clamping friction stir welding device
JP2013509301A (ja) 2009-11-02 2013-03-14 メガスター・テクノロジーズ・エルエルシー ケーシングおよび小径管類または小径パイプの位置ずれ摩擦攪拌溶接
DE102011051728A1 (de) * 2011-07-11 2013-01-17 Thyssenkrupp Lasertechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von maßgeschneiderten Blechbändern
CN104169038B (zh) * 2012-02-09 2016-11-09 依赛彼公司 用于摩擦搅拌焊接的衬背配置
JP6021421B2 (ja) * 2012-05-08 2016-11-09 センクシア株式会社 摩擦撹拌接合装置
EP2849914A4 (en) 2012-05-14 2016-06-08 Megastir Technologies Llc DISPOSABLE CHUCK FOR FRICTION-MIXING LINK
WO2013173381A1 (en) * 2012-05-14 2013-11-21 Fleck Rodney Dale Apparatus to join tubulars using friction stir joining
CN103223554B (zh) * 2013-05-06 2016-04-13 姚雪飞 搅拌摩擦焊接装置
CN103878477B (zh) * 2014-04-04 2016-04-20 清华大学 一种搅拌摩擦焊接装置
US9205533B2 (en) 2014-04-21 2015-12-08 The Boeing Company Clamping method and apparatus
CN103978303A (zh) * 2014-05-12 2014-08-13 东莞市闻誉实业有限公司 Led散热片拼接方法和设备
CN104332724B (zh) * 2014-10-24 2016-08-24 江苏万奇电器集团有限公司 一种铜铝对接加叠接导电排
CN104588877B (zh) * 2014-12-02 2016-09-07 同高先进制造科技（太仓）有限公司 一种轨迹自适应及力反馈控制的激光焊接随行夹具系统
CN109570737A (zh) * 2019-01-16 2019-04-05 苏州市哈工万洲自动化有限公司 一种长焊缝搅拌摩擦焊设备及搅拌摩擦焊接方法
DE102019006413A1 (de) * 2019-09-11 2021-03-11 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Erhöhung der Schnelligkeit und der Erhöhung der Standfestigkeit des Schweißpins beim Rührreibschweißen.
CN112475588A (zh) * 2020-11-20 2021-03-12 湖南力方轧辊有限公司 一种冷轧辊工作辊断辊的焊接修复装置及工艺

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3605946A1 (de) * 1986-02-25 1987-08-27 Thyssen Stahl Ag Verfahren zum fuehren von auf stoss zu verschweissenden blechen und vorrichtung mit mitteln zum foerdern und fuehren von auf stoss zu verschweissenden blechen oder baendern
GB9125978D0 (en) * 1991-12-06 1992-02-05 Welding Inst Hot shear butt welding
NO942790D0 (no) * 1994-03-28 1994-07-27 Norsk Hydro As Fremgangsmåte ved friksjonssveising og anordning for samme
US5524813A (en) * 1995-02-21 1996-06-11 Holiday Rambler, L.L.C. Seam welding apparatus and method
GB2306366A (en) * 1995-10-20 1997-05-07 Welding Inst Friction stir welding
US5611479A (en) * 1996-02-20 1997-03-18 Rockwell International Corporation Friction stir welding total penetration technique
US5697544A (en) * 1996-03-21 1997-12-16 Boeing North American, Inc. Adjustable pin for friction stir welding tool
US5769306A (en) * 1996-05-31 1998-06-23 The Boeing Company Weld root closure method for friction stir welds

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100967704B1 (ko) 2007-11-16 2010-07-07 재단법인 포항산업과학연구원 라인 용접 방법 및 이를 수행하기 위한 용접 장치
KR101189066B1 (ko) 2010-12-28 2012-10-10 주식회사 성우하이텍 롤 스폿 용접기용 가압장치
KR101189067B1 (ko) 2010-12-28 2012-10-10 주식회사 성우하이텍 롤 스폿 용접기용 가압장치
KR101987064B1 (ko) 2018-04-03 2019-06-10 유청하 고융점소재의 마찰교반용접을 위한 공구 및 이의 제조방법
KR20210006173A (ko) * 2019-07-08 2021-01-18 (주) 성부 접합 범위가 소재 초과시 필요로 하는 더미의 자동 공급 장치 및 이를 이용한 더미의 절단 방법
KR102267017B1 (ko) 2019-07-08 2021-06-18 (주) 성부 접합 범위가 소재 초과시 필요로 하는 더미의 자동 공급 장치 및 이를 이용한 더미의 절단 방법

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