KR101395794B1 - Friction spot joint apparatus and method thereof - Google Patents

Friction spot joint apparatus and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101395794B1
KR101395794B1 KR1020070133951A KR20070133951A KR101395794B1 KR 101395794 B1 KR101395794 B1 KR 101395794B1 KR 1020070133951 A KR1020070133951 A KR 1020070133951A KR 20070133951 A KR20070133951 A KR 20070133951A KR 101395794 B1 KR101395794 B1 KR 101395794B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pin
pressing portion
tool
pushing
rotary tool
Prior art date
Application number
KR1020070133951A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090066432A (en
Inventor
장웅성
박서정
Original Assignee
재단법인 포항산업과학연구원
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 포항산업과학연구원 filed Critical 재단법인 포항산업과학연구원
Priority to KR1020070133951A priority Critical patent/KR101395794B1/en
Publication of KR20090066432A publication Critical patent/KR20090066432A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101395794B1 publication Critical patent/KR101395794B1/en

Links

Images

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
    • 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
    • B23K20/1265—Non-butt welded joints, e.g. overlap-joints, T-joints or spot welds
    • 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
    • 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
    • B23K20/125—Rotary tool drive mechanism
    • 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
    • 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
    • B23K20/126—Workpiece support, i.e. backing or clamping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

접합 자국의 발생을 최소화하면서 재료를 서로 강하게 접합할 수 있도록, 선단부에 핀이 돌출되어 재료의 접합부를 가압 밀착시켜 접합하는 회전툴과, 상기 회전툴과 대향되는 재료의 반대쪽 면에 위치하여 재료를 받쳐 지지하는 하부받침대, 상기 하부받침대에 승하강가능하게 설치되어 상기 회전툴에 가압되어 눌려진 재료의 접합부를 밀어올리기 위한 상승가압부를 포함하는 본 마찰 점 용접장치를 제공한다.A rotary tool for projecting a pin to a tip end portion of the material so as to strongly bond the materials with each other while minimizing occurrence of a bond point so as to press and bond the joint portion of the material to each other; And a press-down portion for pushing up the joint portion of the material pressed by the rotary tool so as to move upward and downward from the lower pedestal.

회전툴, 하부받침대, 상승가압부, 핀가압부, 숄더가압부 The rotating tool, the lower pedestal, the upward pressing portion, the pin pressing portion,

Description

마찰 점 용접장치 및 용접 방법{FRICTION SPOT JOINT APPARATUS AND METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a friction spot welding apparatus,

본 발명은 마찰 점 용접에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 마찰 점 용접에 있어서 최대의 난제인 접합 자국을 없애고 양호한 외관을 얻을 수 있도록 된 마찰 점 용접장치 및 용접 방법에 관한 것이다.The present invention relates to friction point welding. More particularly, the present invention relates to a friction point welding apparatus and a welding method capable of eliminating a joining point which is the greatest obstacle in friction point welding and obtaining a good appearance.

일반적으로 마찰 점 용접(FSJ;Friction Sopt Joint)은 독일의 GKSS(GmbH)에서 개발 된 공정으로써 재료가 용융되지 않는 고상 접합(Solid state joint)의 일종이다.Friction Spot Joint (FSJ) is a process developed by GKSS (Germany) in Germany and is a kind of solid state joint in which material is not melted.

이 공정은 산업계에서 전기 저항 용접(Resistance spot welding)을 대체 할 수 있는 유용한 공정이라고 할 수 있다. 특히 전기 저항 용접을 적용하기 어려운 알루미늄, 마그네슘 합금 등 경금속에 대한 접합과 용융 접합에서 실현이 어려운 높은 접합 강도라는 다수의 장점들을 가지고 있다.This process is a useful process that can replace resistance spot welding in industry. In particular, it has many advantages such as bonding to light metals such as aluminum and magnesium alloys, which are difficult to apply electric resistance welding, and high bonding strength, which is difficult to realize in fusion bonding.

그럼에도 불구하고 현재 산업계에서 이러한 마찰 점 용접이 확산되기 어려운 이유 중에 하나가 바로 접합부의 자국이 남는다는 것이다.Nevertheless, one of the reasons why this friction spot welding is difficult to spread in the industry today is that the joint remains.

마찰 점 용접의 공정 상 사용되는 툴은 회전에 의해 재료 내부의 소성 유동 을 일으키기 위한 것으로 재료의 접합에 있어서 핵심적인 부품이다. 툴의 형태는 숄더(Shoulder) 와 핀(Pin) 으로 나뉠 수 있는데 재료 내부에 삽입 된 회전하는 핀이 마찰열과 함께 소성 유동을 발생시키고 숄더 부분 역시 재료 표면으로부터 마찰열을 발생시키면서 동시에 가압이 이루어진다. 두 재료의 접합이 이루어지고 난 뒤 재료 내부에 삽입 된 툴이 빠져 나오면서 냉각 과정이 시작된다. 모든 프로세스에서 재료의 온도는 융점 이하 상태이기 때문에 접합 후의 형상은 툴의 형상으로 재료에 남게 되어 숄더 및 핀 홀 자국이 그대로 존재하게 되는 것이다.The tool used in the process of friction point welding is to generate plastic flow inside the material by rotation and is a key component in the joining of materials. The shape of the tool can be divided into a shoulder and a pin. Rotating fins inserted into the material generate plastic flow together with frictional heat, and the shoulder portion also pressurizes while generating frictional heat from the material surface. After the joining of the two materials is completed, the inserted tool is released and the cooling process starts. Since the temperature of the material in all processes is below the melting point, the shape after joining remains in the shape of the tool in the shape of the material, leaving the shoulder and pinhole marks intact.

이러한 접합부 외관상 이유 때문에 마찰 점 용접 공정은 산업계에서 널리 활용되지 못하고 있는 실정이다.Due to the apparent appearance of these joints, the friction point welding process has not been widely used in industry.

이에 접합 자국의 발생을 최소화하면서 재료를 서로 강하게 접합할 수 있는 마찰 점 용접 장치 및 용접 방법을 제공한다.The present invention provides a friction point welding apparatus and a welding method that can strongly bond materials to each other while minimizing the occurrence of a joint mark.

이를 위해 본 마찰 점 용접장치는 선단부에 핀이 돌출되어 재료의 접합부를 가압 밀착시켜 접합하는 회전툴과, 상기 회전툴과 대향되는 재료의 반대쪽 면에 위치하여 재료를 받쳐 지지하는 하부받침대, 상기 하부받침대에 승하강가능하게 설치되어 상기 회전툴에 가압되어 눌려진 재료의 접합부를 밀어올리기 위한 상승가압부를 포함할 수 있다.To this end, the present friction point welding apparatus includes a rotary tool for projecting a pin to a tip portion of the rotary tool and pressing the joint portion of the material in a press-contact manner, a lower pedestal for supporting and supporting the material positioned on the opposite side of the material facing the rotary tool, And a lift-up portion that is installed on the base so as to be able to move up and down to push up the joint portion of the material pressed by the rotation tool.

이에 따라 회전툴의 가압에 따라 반대쪽으로 밀려나간 접합부를 상승가압부가 밀어올려줌으로써 회전툴에 의해 접합부에서 발생되는 압점자국이 메워져 양호한 접합부 외관을 형성할 수 있게 된다.As a result, the pushing-up portion is pushed up by the pressing portion of the rotating tool, which is pushed to the opposite side, so that the pinching mark generated in the joining portion by the rotating tool is filled, and a good appearance of the joining portion can be formed.

여기서 상기 용접장치는 상기 회전툴에 의한 가압면에 위치하여 상기 하부받침대 사이에 재료를 고정하는 상부지지대를 포함할 수 있다.Wherein the welding apparatus may include an upper support for positioning the material between the lower pedestal and a pressing surface of the rotary tool.

또한, 상기 상승가압부는 상기 회전툴에 의한 접합부와 대응되는 위치에 설치될 수 있다.Further, the upward pressing portion may be provided at a position corresponding to the joining portion by the rotating tool.

또한, 상기 상승가압부는 상기 회전툴의 핀과 대응되는 중앙에 위치한 중앙가압부와, 중앙부 외측의 숄더가압부로 분리되어 개별 승하강하는 구조일 수 있다.The upward pressing portion may be separated into a central pressing portion located at the center corresponding to the pin of the rotating tool and a shoulder pressing portion located at the outer side of the central portion,

한편, 본 접합 방법은 접합하고자 하는 재료의 양측을 상부지지대와 하부받 침대로 클램핑하는 단계, 돌출된 핀이 구비된 회전툴을 회전시키고 재료의 접합부로 이동시켜 재료의 전면을 가압 접합하는 단계와, 상기 회전툴 가압시 접합부가 눌려져 밀려난 양만큼 재료의 접합부 후면과 대응되는 하부받침대 일측을 후진시키는 단계, 상기 회전툴에 의한 재료의 가압 접합 후 후진된 상기 하부받침대 일측을 전진시켜 접합부를 밀어올리는 단계를 포함할 수 있다.The present bonding method includes a step of clamping both sides of a material to be joined to an upper support and a lower support bed, rotating the rotary tool with the projected pins and moving the joint to a joint of the materials, A step of pushing one side of the lower pedestal corresponding to the rear side of the joining portion of the material by the amount of pushing the joining portion when the rotary tool is pressed, The step of uploading may include a step.

여기서 상기 접합부를 밀어올리는 단계는 상기 회전툴의 핀과 대응되는 접합부의 중앙부를 먼저 밀어올리는 단계와, 그 나머지 외주부를 밀어올리는 단계로 이루어질 수 있다.The step of pushing up the joining part may include a step of pushing up the middle part of the joining part corresponding to the pin of the rotating tool first, and a step of pushing up the remaining outer part.

이와 같이 본 장치에 의하면, 마찰 점 용접에 있어서 최대 난제인 접합 후 압점 자국을 제거할 수 있게 되어 접합부의 양호한 외관이 가능하게 된다.As described above, according to the present apparatus, it is possible to remove a marking point after joining, which is the greatest obstacle in friction point welding, and it is possible to obtain a good appearance of the joint portion.

또한, 저비용으로 장치의 개발이 가능하며 관리가 용이한 잇점이 있다.In addition, it is possible to develop the apparatus at low cost, and it is easy to manage.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 다른 실시예에서 대응하거나 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.The drawings are schematic and illustrate that they are not drawn to scale. The relative dimensions and ratios of the parts in the figures are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the figures, and any dimensions are merely illustrative and not restrictive. And to the same structure, element, or component appearing in more than one of the figures, the same reference numerals are used to denote corresponding or similar features in other embodiments.

도 1은 본 실시예에 따른 용접 장치를 도시한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram showing a welding apparatus according to the present embodiment.

상기 도 1에 의하면 본 용접 장치는 선단부가 돌출되어 재료(100)의 접합부(P)를 가압 밀착시켜 접합하는 회전툴(10)과, 상기 회전툴(10)을 회전시키고 재료의 접합부(P)로 이동하여 가압하기 위한 회전툴구동부(20), 상기 회전툴(10) 쪽 재료의 상면을 눌러 지지하는 상부지지대(30), 상기 회전툴(10)과 대향되는 재료의 반대쪽 면에 위치하여 재료를 받쳐 지지하는 하부받침대(40), 상기 하부받침대(40)에 승하강가능하게 설치되어 상기 회전툴(10) 가압시 눌려진 재료의 접합부를 밀어올리기 위한 상승가압부(50)를 포함한다.1, the present welding apparatus includes a rotary tool 10 for projecting a tip end portion of a material 100 and pressing and joining the joint portion P of the material 100, An upper support 30 for pressing and supporting the upper surface of the material on the side of the rotary tool 10 and a lower support 30 on the opposite side of the material facing the rotary tool 10, And a lifting and pressing part 50 which is installed on the lower pedestal 40 so as to be able to move up and down and pushes up the joint part of the material pressed when the rotary tool 10 is pressed.

상기 회전툴(10)은 재료에 밀착되는 숄더(11)와 숄더(11) 중앙에서 외측으로 돌출되는 핀(12)으로 구분된다. 상기 접합부는 재료간에 접합되는 부분으로 핀(12)과 숄더(11)에 의해 눌려지는 부분으로 이해할 수 있다. 또한, 이하 설명에서 '상'이나 '상면' 또는 '상부'는 재료(100)를 기준으로 회전툴(10)이 위치한 쪽을 의미하고, '하'나 '하면' 또는 '하부'는 그 반대쪽을 의미하는 것으로 정의한다. 또한, 상기 회전툴구동부(20)는 통상의 마찰 점 용접장치에서 회전툴(10)을 구동하는 구성부로 예컨대, 구동실린더를 포함하는 것으로 이하 그 설명을 생략하도록 한다.The rotating tool 10 is divided into a shoulder 11 which is in close contact with the material and a pin 12 which protrudes outward from the center of the shoulder 11. The joining portion can be understood as a portion to be joined between the material and the portion pressed by the pin 12 and the shoulder 11. In the following description, 'upper', 'upper side' or 'upper side' refers to a side where the rotary tool 10 is positioned based on the material 100, and 'lower', 'lower' . The rotating tool driving unit 20 includes a driving cylinder for driving the rotating tool 10 in a conventional friction point welding apparatus, and a description thereof will be omitted.

여기서 상기 상승가압부(50)는 회전툴(10)에 의해 눌려져 접합되는 재료의 접합부(P)와 대응되는 위치에서 상기 하부받침대(40)에 설치된다.The upward pressing portion 50 is installed in the lower pedestal 40 at a position corresponding to the joining portion P of the material pressed and joined by the rotary tool 10. [

상기 상승가압부(50)는 대략 회전툴(10)에 의해 눌려지는 재료(100)의 접합부(P)와 대응되는 크기와 형태로 이루어진다. 상기 상승가압부(50)는 상기 회전툴(10)의 핀(12)과 대응되는 중앙에 위치한 핀가압부(51)와, 상기 핀가압부(51)와 분리되어 핀가압부(51) 외측에 위치하는 숄더가압부(52), 상기 핀가압부(51)와 숄더가압부(52)를 개별 승하강시키는 가압구동부(53)를 포함한다.The upward pressing portion 50 has a size and shape corresponding to the joining portion P of the material 100 to be pressed by the rotating tool 10. The upward pressing portion 50 includes a pin pressing portion 51 located at the center corresponding to the pin 12 of the rotary tool 10 and a pin pressing portion 51 outside the pin pressing portion 51 A shoulder pressing portion 52 positioned on the shoulder pressing portion 51 and a pressing driving portion 53 for moving the pin pressing portion 51 and the shoulder pressing portion 52 up and down.

상기 핀가압부(51)는 대략 회전툴(10)의 핀(12)의 크기와 대응되는 크기로 이루어질 수 있으며, 상기 숄더가압부(52)는 대략 회전툴(10)의 숄더(11)와 대응되는 크기로 이루어질 수 있다.The pin pressing portion 51 may be approximately the size corresponding to the size of the pin 12 of the rotary tool 10 and the shoulder pressing portion 52 may be approximately the shoulder 11 of the rotary tool 10 And may be of a corresponding size.

또한, 본 실시예에서 상기 핀가압부(51)와 숄더가압부(52)에 연결되는 가압구동부(53)는 공압 또는 유압에 의해 작동되는 구동실린더를 포함할 수 있다. 상기 가압구동부(53)는 소정의 압력으로 연결된 부재를 직선왕복이동시킬 수 있는 구조면 특별히 한정되지 않는다.Further, in this embodiment, the pressure driver 53, which is connected to the pin pressing portion 51 and the shoulder pressing portion 52, may include a driving cylinder operated by pneumatic or hydraulic pressure. The pressure driver 53 is not particularly limited as long as it can linearly reciprocate the member connected at a predetermined pressure.

이에 상기 회전툴(10)에 의해 재료(100)의 접합(P)부가 하부받침대(40)쪽으로 눌려지게 되면 접합부의 하부 이동량 만큼 핀가압부(51)와 숄더가압부(52)가 밀려나고, 접합이 완료되면 가압구동부(53)가 구동되면서 핀가압부(51)와 숄더가압부(52)가 상승하여 밀려난 접합부를 가압하게 된다. 따라서 회전툴(10)에 의해 눌려진 접합부가 원 상태로 밀려올라가 숄더(11) 및 핀(12)에 의한 압점 자국이 메워지게 되는 것이다.When the joint P of the material 100 is pushed toward the lower pedestal 40 by the rotating tool 10, the pin pressing portion 51 and the shoulder pressing portion 52 are pushed by the lower moving amount of the joining portion, When the bonding is completed, the pressing portion 53 is driven and the pin pressing portion 51 and the shoulder pressing portion 52 are moved upward to press the pushed portion. Therefore, the joint portion pressed by the rotary tool 10 is pushed up in a circular state, so that the marking point of the shoulder 11 and the pin 12 is buried.

여기서 상기 핀가압부(51)와 숄더가압부(52)는 서로 개별적으로 승하강하는 구조로 되어 있는 데, 이는 회전툴(10)의 숄더(11)보다 핀(12)이 외측으로 돌출되 어 있기 때문으로 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명하도록 한다.Here, the pin pressing portion 51 and the shoulder pressing portion 52 are structured so as to ascend and descend individually from each other. This is because the pin 12 protrudes outward from the shoulder 11 of the rotary tool 10 I will explain this again later.

이하, 도 1과 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 마찰 점 용접과정을 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the friction point welding process according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

먼저 접합하고자 하는 재료(100)들을 중첩시키고 상부지지대(30)와 하부받침대(40) 사이에 위치시킨 상태에서 상기 상부지지대(30)와 하부받침대(40)를 이용하여 클램핑한다.The upper and lower brackets 30 and 40 are clamped with the materials 100 to be joined in a superposed state and positioned between the upper and lower brackets 30 and 40.

재료가 클램핑되면 회전툴(10)을 회전시키고 재료쪽으로 이동시켜 재료의 접합부(P)를 가압한다. When the material is clamped, the rotary tool 10 is rotated and moved toward the material to press the joint P of the material.

이와같이 회전툴(10)이 일정 회전속도와 압력으로 재료에 가압되어 밀려들어가면 재료 내부에서의 소성 유동과 합께 중첩된 재료간에 비용융 상태에서 마찰에 의한 접합이 이루어지게 된다.Thus, when the rotating tool 10 is pushed and pushed into the material at a constant rotational speed and pressure, friction caused by fusion between the plastic flow inside the material and the superimposed material is achieved.

여기서 회전툴(10)의 숄더(11)와 핀(12)이 재료에 가압되어 접합부가 밀려들어감에 따라 하부받침대(40)쪽으로 재료의 접합부가 밀려나가게 된다. Here, the shoulder 11 and the pin 12 of the rotary tool 10 are pressed against the material, and the joint of the material is pushed toward the lower pedestal 40 as the joint is pushed in.

이때 상기 하부받침대(40)에 설치되어 있는 상승가압부(50)는 가압구동부(53)의 구동에 따라 재료 상부에서 가해지는 회전툴(10)의 압력과 삽입 깊이에 상응하여 하측 방향으로 이동하게 된다. The upward pressing portion 50 provided on the lower pedestal 40 moves downward in accordance with the pressure and insertion depth of the rotary tool 10 applied on the upper portion of the material according to the driving of the pressing driving portion 53 do.

이와같이 회전툴(10)의 가압에 따라 재료의 접합부의 하부 역시 하부받침대(40)쪽으로 밀려나감에 따라 종래와 같이 접합부 상부로 재료가 돌출되어 버(burr)가 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.As the rotary tool 10 is pressed, the lower portion of the joining portion of the material is also pushed toward the lower pedestal 40, so that it is possible to prevent burrs from protruding from the upper portion of the joining portion as in the prior art.

상기와 같이 회전툴(10)이 가압되면서 재료의 상부는 회전툴(10)의 숄더(11) 와 핀(12)에 의해 눌려지고, 회전툴(10)에 의해 눌려진 만큼 재료의 하부는 상승가압부(50)가 이동되면서 밀려나간 상태가 된다.The upper portion of the material is pressed by the shoulder 11 and the pin 12 of the rotary tool 10 while the rotary tool 10 is pressed and the lower portion of the material is pressed by the rotary tool 10, The portion 50 is moved and is pushed out.

여기서 상기 상승가압부(50)는 중앙의 핀가압부(51)와 외측의 숄더가압부(52)가 개별적으로 승하강되는 데, 이는 회전툴(10)의 숄더(11)에 대해 핀(12)이 외측으로 돌출되어 있기 때문으로, 핀(12)의 돌출량 만큼 재료의 접합부도 더욱 하방향으로 밀려나게 되고 이에 핀(12)과 대응되는 위치의 핀가압부(51)도 숄더가압부(52)에 대해 더 하방향으로 밀려나가게 된다.The center presser 51 and the outer shoulder presser 52 are raised and lowered independently of each other so that the pin 12 is pressed against the shoulder 11 of the rotary tool 10, The joint portion of the material is further pushed down by the projecting amount of the pin 12 and the pin pressing portion 51 at the position corresponding to the pin 12 is also pressed by the pressing portion 52). ≪ / RTI >

한편, 상기 회전툴(10)의 가압에 의한 용접이 완료되면, 상기 회전툴(10)은 원위치로 상승하게 된다.On the other hand, when the welding by pressing the rotary tool 10 is completed, the rotary tool 10 ascends to the original position.

그리고 상기 회전툴(10)의 상승작동에 맞춰 상기 상승가압부(50)가 상승되면서 하부로 밀려나있던 접합부를 가압하여 밀어올리게 된다.In accordance with the upward movement of the rotary tool 10, the upward pressing portion 50 is raised and presses and pushes the joint portion that has been pushed downward.

이 때, 상기 상승가압부(50)를 이루는 핀가압부(51)와 숄더가압부(52) 중 먼저 중앙의 핀가압부(51)가 상승하면서 접합부의 중앙부를 밀어올리게 된다. 이는 핀(12)과 대응되는 부분을 먼저 상승시킴으로써 즉, 핀(12)에 의해 형성된 압점 부분을 먼저 메우기 위함이다.At this time, the pin pressing portion 51 of the upward pressing portion 50 and the pin pressing portion 51 of the shoulder pressing portion 52 of the shoulder first rise to push up the center portion of the joining portion. This is to first lift the portion corresponding to the pin 12, that is, to fill in the tread portion formed by the pin 12 first.

상기 핀가압부(51)가 상승되면 뒤따라 숄더가압부(52)가 상승하면서 접합부의 나머지부분을 연이어 밀어올리게 된다.When the pin pressing portion 51 rises, the shoulder pressing portion 52 rises and pushes the remaining portion of the joined portion successively.

이와같이 상승가압부(50)가 상승되면서 밀려나와 있던 접합부의 하면을 가압하여 밀어올림에 따라, 최종적으로 상승가압부(50)가 하부받침대(40)와 대응되는 높이까지 상승하게 되면 재료의 접합부 하면은 재료와 평행하게 된다. 그리고 재료 의 상부 접합부는 회전툴(10)의 숄더(11)와 핀(12)에 의해 눌려졌던 부분이 밀려올라오면서 메워져 양호한 접합부 외관을 이루게 된다.When the upward pressing portion 50 is lifted up to the height corresponding to the lower supporting portion 40 as the bottom surface of the joined portion that has been pushed up is pushed up as the upward pressing portion 50 is raised, Becomes parallel to the material. And the upper joining portion of the material is filled with the portion pressed by the shoulder 11 and the pin 12 of the rotary tool 10 to be filled up to form a good joint appearance.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용접 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용접 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the operation of the welding apparatus according to the embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]

10 : 회전툴 11 : 숄더10: rotating tool 11: shoulder

12 : 핀 30 : 상부지지대12: pin 30: upper support

40 : 하부받침대 50 : 상승가압부40: Lower pedestal 50: Upward pressing part

51 : 핀가압부 52 : 숄더가압부51: pin pressing portion 52: shoulder pressing portion

53 : 가압구동부53:

Claims (6)

선단부에 핀이 돌출되어 재료의 접합부를 가압 밀착시켜 접합하는 회전툴과,A rotary tool for projecting a pin at a tip end portion thereof to press-contact the joint portion of the material, 상기 회전툴과 대향되는 재료의 반대쪽 면에 위치하여 재료를 받쳐 지지하는 하부받침대,A lower pedestal positioned on the opposite side of the material facing the rotating tool to support the material, 상기 하부받침대에 승하강가능하게 설치되고 상기 회전툴에 의한 접합부와 대응되는 위치에 설치되어 상기 회전툴에 가압되어 눌려진 재료의 접합부를 밀어올리기 위한 상승가압부를 포함하고,And a lift-up portion provided on the lower pedestal so as to be raised and lowered and installed at a position corresponding to the joining portion by the rotary tool, for pushing up the joining portion of the material pressed by the rotation tool, 상기 상승가압부는 상기 회전툴의 핀과 대응되는 중앙에 위치한 핀가압부와, 상기 핀가압부와 분리되어 핀가압부 외측에 위치하는 숄더가압부를 포함하고, 상기 핀가압부와 숄더가압부는 개별 승하강하는 마찰 점 용접장치.Wherein the upward pressing portion includes a pin pressing portion located at the center corresponding to the pin of the rotary tool and a shoulder pressing portion located outside the pin pressing portion separated from the pin pressing portion, Descending friction point welding device. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 회전툴에 의한 가압면에 위치하여 상기 하부받침대 사이에 재료를 고정 하는 상부지지대를 더욱 포함하는 마찰 점 용접장치.Further comprising an upper support for positioning the material between the lower pedestals on a pressing surface of the rotating tool. 접합하고자 하는 재료의 양측을 상부지지대와 하부받침대로 클램핑하는 단계,Clamping both sides of the material to be joined to the upper support and the lower support, 돌출된 핀이 구비된 회전툴을 회전시키고 재료의 접합부로 이동시켜 재료의 전면을 가압 접합하는 단계와,Rotating the rotating tool with the projecting pin and moving it to the joining portion of the material to press-bond the front surface of the material, 상기 회전툴 가압시 접합부가 눌려져 밀려난 양만큼 재료의 접합부 후면과 대응되는 하부받침대 일측을 후진시키는 단계,Backing one side of the lower pedestal corresponding to the rear surface of the joint portion of the material by the amount of pushing and pushing of the joint portion when the rotary tool is pressurized, 상기 회전툴에 의한 재료의 가압 접합 후 후진된 상기 하부받침대 일측을 전진시켜 접합부를 밀어올리는 단계A step of advancing one side of the lowered pedestal retreated after the press bonding of the material by the rotating tool to push up the joined portion 를 포함하는 마찰 점 용접방법.Wherein the friction point welding method comprises the steps of: 제 5 항에 있어서, 6. The method of claim 5, 상기 접합부를 밀어올리는 단계는 상기 회전툴의 핀과 대응되는 접합부의 중앙부를 먼저 밀어올리는 단계와, 그 나머지 외주부를 밀어올리는 단계로 이루어지는 마찰 점 용접방법.Wherein the step of pushing up the joining part comprises pushing up the center part of the joining part corresponding to the pin of the rotating tool first, and pushing up the remaining outer part.
KR1020070133951A 2007-12-20 2007-12-20 Friction spot joint apparatus and method thereof KR101395794B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070133951A KR101395794B1 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Friction spot joint apparatus and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070133951A KR101395794B1 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Friction spot joint apparatus and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090066432A KR20090066432A (en) 2009-06-24
KR101395794B1 true KR101395794B1 (en) 2014-05-19

Family

ID=40994421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070133951A KR101395794B1 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Friction spot joint apparatus and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101395794B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160106926A (en) 2015-03-03 2016-09-13 (주) 청운테크 Friction Stir Projection Welding Machine for nut joint
JP6887922B2 (en) * 2017-09-08 2021-06-16 川崎重工業株式会社 Double-acting friction stir point joining method, pressing tool set, and double-acting friction stir point joining device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010098856A (en) * 2000-04-28 2001-11-08 제임스 이. 미러 Welding method and welding apparatus
KR20030005428A (en) * 2001-03-29 2003-01-17 마츠다 가부시키가이샤 Joining method and apparatus using frictional agitation
KR20050081871A (en) * 2004-02-16 2005-08-19 마츠다 가부시키가이샤 Frictional spot joining structure
JP2006224180A (en) * 2005-02-21 2006-08-31 Toyota Motor Corp Spot friction stir welding method and equipment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010098856A (en) * 2000-04-28 2001-11-08 제임스 이. 미러 Welding method and welding apparatus
KR20030005428A (en) * 2001-03-29 2003-01-17 마츠다 가부시키가이샤 Joining method and apparatus using frictional agitation
KR20050081871A (en) * 2004-02-16 2005-08-19 마츠다 가부시키가이샤 Frictional spot joining structure
JP2006224180A (en) * 2005-02-21 2006-08-31 Toyota Motor Corp Spot friction stir welding method and equipment

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090066432A (en) 2009-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8196300B2 (en) Manufacturing method of electric contact and manufacturing equipment of electric contact
KR101286673B1 (en) Device and method of vibro-spot welding
KR101395794B1 (en) Friction spot joint apparatus and method thereof
WO2005089998A1 (en) Method and apparatus for friction stirring-spot welding
JP2010269367A (en) Friction stir spot welding equipment and clamp mechanism for the same
JP5733633B2 (en) Device for placing mass forming solder and semiconductor chip on holder
JP4183964B2 (en) Friction stir welding equipment
KR20160076702A (en) jig for fixing specimen unified refill friction stir spot welding apparatus
US4455134A (en) Thermal presses
US6883699B2 (en) Rivet with sliding cap for friction stir riveting
JP2007301628A (en) Method for joining members
JP3472546B2 (en) Spot joining method, spot joining apparatus and workpiece
CN108406086B (en) Friction stir welding method and device for aluminum alloy thick plate
CN113734531B (en) Packaging machine, sealing mechanism and process for sealing packaging bags
KR102253813B1 (en) multi welding jig manufacturing apparatus for seat back cover
KR101831389B1 (en) Mounting device and mounting method
US8701968B2 (en) Friction stir welder and method for friction stir welding
KR20140115719A (en) Pressing zig for joining dissimilar metals
JP4501149B2 (en) Vibration welding equipment
KR101971028B1 (en) Clinching device of panel
US20110268922A1 (en) Bonded product and manufacturing method and manufacturing device therefor
JP5507271B2 (en) Mold resin sealing device and molding method
CN111112940A (en) Toothed ring heat sealing device with temperature detection function
KR101752171B1 (en) Vibration spot welding device
US12080862B2 (en) Method for separating members that were previously joined

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee