TW202415477A - 接合體的製造方法 - Google Patents

Abstract

一種接合體的製造方法，為使用具有被形成螺旋槽的攪拌銷(F2)之旋轉工具(F)，藉由朝被接合構件的摩擦攪拌接合而製造接合體的方法，依序包括：插入步驟、變更步驟、以及接合步驟。插入步驟係，在使旋轉工具(F)朝與螺旋槽的形成方向為同方向旋轉的狀態下，將攪拌銷(F2)插入於被接合構件。變更步驟係，將旋轉工具(F)的旋轉方向，以朝與螺旋槽的形成方向為反方向旋轉的方式變更。接合步驟係，在將旋轉工具(F)朝與螺旋槽的形成方向為反方向旋轉的狀態下，進行被接合構件的接合。

Description

接合體的製造方法

本發明係關於一種接合體的製造方法。

已知一種藉由使用具有被形成螺旋槽的攪拌銷之旋轉工具、進行被接合構件的摩擦攪拌接合而製造接合體的方法。 通常，在螺旋槽係隨著從基端朝向頂端而被形成為左旋(逆時針螺紋)的情況下，使此旋轉工具順時針旋轉而將攪拌銷插入於被接合構件以進行摩擦攪拌接合。另一方面，螺旋槽係隨著從基端朝向頂端而被形成為右旋(順時針螺紋)的情況下，使此旋轉工具左旋轉而將攪拌銷插入於被接合構件以進行摩擦攪拌接合。換句話說，使旋轉工具朝與螺旋槽的形成方向為反方向旋轉(以下，將此形態稱為「正旋轉」)而將攪拌銷插入於被接合構件中以進行摩擦攪拌接合(專利文獻1)。

藉由正旋轉而進行摩擦攪拌接合，可將已塑性流動化的被接合構件的材料朝攪拌銷的頂端側引導。藉此，藉由增大頂端部周邊的塑性流動，可穩定地進行接合部中之較深部分之接合，可形成健全的接合部。又，可減少朝被接合構件的外部溢出的金屬量。

又，在以往，使旋轉工具朝與螺旋槽的形成方向為同方向旋轉(以下，將此形態稱為「逆旋轉」)而將攪拌銷插入於被接合構件中以進行摩擦攪拌接合(專利文獻2)。 [先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特許公開第平10-249551號公報 [專利文獻2]日本專利特許公開第2002-035962號公報

[發明欲解決的問題]

在如專利文獻1所記載般正旋轉(螺旋槽的形成方向與旋轉工具的旋轉方向相反)而進行摩擦攪拌接合的情況下，藉由攪拌銷與被接合構件之接觸產生被接合構件的塑性流動，並且伴隨著攪拌銷的插入、對應攪拌銷的體積，已塑性流動化的被接合構件的材料係朝被接合構件的外部溢出。藉由如此而溢出的已塑性流動化的被接合構件的材料係固化，在接合後的被接合構件的表面有著發生較多毛刺的問題。

又，在藉由正旋轉進行摩擦攪拌接合的情況下，因為將已塑性流動化的被接合構件的材料朝向攪拌銷的頂端側推抵而進行摩擦攪拌，所以朝使旋轉工具旋轉的接合裝置的負載係有著增大之虞。又，在被接合構件的硬度係相對地較高的情況下，有著產生旋轉工具的破損的情況。又，在將兩件之被接合構件重合的狀態中、將藉由正旋轉將攪拌銷插入而進行摩擦攪拌接合的情況下，藉由已塑性流動化的被接合構件的材料係產生對流，藉著存在於重疊面(重合部)之被接合構件的氧化皮膜被捲起，缺陷係產生於在接合部。

另一方面，在如專利文獻2所記載般逆旋轉(螺旋槽的形成方向與旋轉工具的旋轉方向相同)而進行摩擦攪拌接合的情況下，可抑制在已塑性流動化的區域所產生之過剩的向上的對流以及界面的捲入。然而，在這種情況下，在攪拌銷的頂端側的位置之材料係不足，缺陷係產生於內部。

根據如此之觀點的本發明係，以提供一種可抑制毛刺的發生與接合部的缺陷的發生，並且減輕施加於旋轉工具以及接合裝置的負載之接合體的製造方法為目的。 [用於解決問題的手段]

為了解決前述問題，本發明係為一種接合體的製造方法，為使用具有被形成螺旋槽的攪拌銷之旋轉工具，藉由朝被接合構件的摩擦攪拌接合而製造接合體的方法，依序包括插入步驟、變更步驟、以及接合步驟。插入步驟係，在使前述旋轉工具朝與前述螺旋槽的形成方向為同方向旋轉的狀態下，將前述攪拌銷插入前述被接合構件。變更步驟係，將前述旋轉工具的旋轉方向，以朝與前述螺旋槽的形成方向為反方向旋轉的方式變更。接合步驟係，在將前述旋轉工具朝與前述螺旋槽的形成方向為反方向旋轉的狀態下，進行前述被接合構件的接合。

又，較佳為，在前述插入步驟中之前述旋轉工具的旋轉數係，為在前述接合步驟中之前述旋轉工具的旋轉數以上。

又，較佳為，在前述插入步驟中之前述旋轉工具的旋轉數N1，與在前述接合步驟中之前述旋轉工具的旋轉數N2的關係，為N2≦N1≦N2×5。

又，較佳為，更包括拉上步驟，在前述插入步驟之後，將前述旋轉工具朝向前述被接合構件的表面方向拉上。在前述拉上步驟之後，進行前述變更步驟。

又，較佳為，在前述插入步驟中之前述旋轉工具的插入深度H1，與在前述拉上步驟中之拉上量H2的關係，為H1×0.01≦H2≦H1×0.5。

又，較佳為，更包括推入步驟，在前述變更步驟之後，將前述旋轉工具朝向前述被接合構件的深度方向推入。在前述推入步驟之後，進行前述接合步驟。

又，較佳為，在前述插入步驟中之前述旋轉工具的插入深度H1，與在前述推入步驟中的插入量H3的關係，為H1×0.01≦H3≦H1×0.5。

又，較佳為，在前述插入步驟中之前述旋轉工具的插入深度H1，與在前述接合步驟開始接合時的插入深度H4的關係，為H1×1.01≦H4≦H1×1.5。

又，較佳為，前述旋轉工具係，具有被設置平面狀或研缽狀的下端面、呈現柱狀或錐台形狀的肩部。前述攪拌銷係，從前述肩部的前述下端面下垂。在使前述肩部對於前述被接合構件接觸、並且將前述攪拌銷插入前述被接合構件的狀態下，對於前述被接合構件進行摩擦攪拌接合。

又，較佳為，在前述插入步驟中之前述旋轉工具的插入深度H1，與前述攪拌銷的長度L1的關係，為L1×0.5≦H1≦L1。

又，較佳為，前述旋轉工具係，具有呈現柱狀或錐台形狀的基部。前述攪拌銷係，從前述基部的下端面下垂。在使前述基部對於前述被接合構件遠離、並且僅將前述攪拌銷插入前述被接合構件的狀態下，對於前述被接合構件進行摩擦攪拌接合。

又，較佳為，前述旋轉工具係，具有呈現柱狀或錐台形狀的基部。前述攪拌銷係，具有連續於前述基部的基端側銷、以及連續於前述基端側銷的頂端側銷，前述基端側銷的推拔角度係，比前述頂端側銷的推拔角度更大，且在前述基端側銷的外周面形成階梯狀的銷階梯差部。在使前述基端側銷的外周面接觸前述被接合構件的表面的狀態下，對於前述被接合構件進行摩擦攪拌接合。

又，較佳為，更包括預備孔形成步驟。預備孔形成步驟係，在前述插入步驟之前，在前述被接合構件形成預備孔。在前述插入步驟中，將前述攪拌銷插入前述預備孔。

又，較佳為，前述被接合構件由第一被接合構件、以及比前述第一被接合構件硬度更低的第二被接合構件構成。形成前述第一被接合構件與前述第二被接合構件的至少其中一方的端面係對接的對接部，或者前述第二被接合構件的裏面重合於前述第一被接合構件的正面的重合部。在前述插入步驟中，從前述第一被接合構件的表面插入攪拌銷。在前述接合步驟中，進行前述對接部或前述重合部的摩擦攪拌接合。

又，較佳為，前述被接合構件由第一被接合構件、以及第二被接合構件構成。形成前述第一被接合構件與前述第二被接合構件的至少其中一方的端面係對接的對接部，或者前述第二被接合構件的裏面係重合於前述第一被接合構件的正面的重合部。在前述插入步驟中，朝向前述對接部或前述重合部而插入攪拌銷。 [發明的功效]

依據有關本發明之接合體的製造方法，可抑制毛刺的發生與接合部的缺陷的發生，並且減輕施加於旋轉工具以及接合裝置的負載。

針對本發明的實施例，適當地一邊參照圖式一邊進行說明。本發明係不僅限定於以下的實施例。又，實施例以及變形例中之構成要素係，可適當地將一部分或全部組合。

[1.第一實施例] [1-1.被接合構件以及接合體] 有關本發明的第一實施例的液冷套匣(接合體)1係，如第1圖所示，藉由套匣本體(第一被接合構件)2與封止體(第二被接合構件)3而構成。液冷套匣1係，為流體被流通於內部、冷卻被配置之發熱體的機器。套匣本體2與封止體3係藉由摩擦攪拌接合而一體化。以下的說明中的「表面」係，意思是「裏面」的相反側的面。

套匣本體(第一被接合構件)2係，主要藉由底部10以及周壁部11構成。套匣本體2係，只要是可摩擦攪拌的金屬的話就沒有特別的限制，但在本實施例中，藉由主要包含第一鋁合金而形成。第一鋁合金係，例如，使用JISH5302 ADC12(Al-Si-Cu系)等之鋁合金鑄造材料。

底部10係，為呈現矩形的板狀構件。周壁部11係，為從底部10的周緣部立起成矩形框狀的壁部。在底部10以及周壁部11，形成有朝上方開口的凹部13。周壁階梯差部12係被形成於周壁部11的內周緣處。周壁階梯差部12係，藉由階梯差底面12a、以及從階梯差底面12a垂直地立起的階梯差側面(側面)12b而構成。

尚且，雖然本實施例的套匣本體2被形成為一體，但例如，將周壁部11作為分割構成而藉由密封構件接合而一體化亦可。

封止體(第二被接合構件)3係，為封止套匣本體2的開口部的板狀構件。封止體3係，只要是可摩擦攪拌的金屬的話就沒有特別的限制，但在本實施例中，藉由主要包含第二鋁合金而形成。第二鋁合金係，為硬度比第一鋁合金更低的材料。第二鋁合金係，例如，藉由JIS A1050、A1070、A1100、A6063等鋁合金延展材料而形成。

[1-2.製造方法] 接著，針對有關本實施例的液冷套匣的製造方法(接合體的製造方法、被接合構件的接合方法)(以下，有時稱為「本方法」)進行說明。在有關本實施例的液冷套匣的製造方法中，進行準備步驟、對接步驟、插入步驟、拉上步驟、變更步驟、推入步驟、以及接合步驟。

在本方法中，如第2圖所示，在將封止體3載置於套匣本體2而使側面彼此被對接的狀態下，進行套匣本體2與封止體3的摩擦攪拌接合。如第3圖所示，在本方法中，在周壁部11的端面11a中，設定開始位置SP1以及結束位置EP1，在封止體3的表面3a中，設定中間位置S1以及中間位置E1。如第3圖所示，本實施例的旋轉工具F(參照第4圖)的旋轉軸C所通過的移動路徑R1係，通過開始位置SP1、中間位置S1、中間位置E1、以及結束位置EP1。移動路徑R1係，是被為起點的開始位置SP1與為終點的結束位置EP1所包夾的路線，並且包括插入區間、主區間、以及脫離區間。在本方法中，在開始位置SP1中，進行插入步驟、拉上步驟、變更步驟、以及推入步驟。又，在本方法中，在插入區間、主區間、以及脫離區間中，進行接合步驟。

插入區間係，為從被設定於周壁部11的端面11a的開始位置SP1至被設定於封止體3的表面3a上的中間位置S1為止的區間。在插入區間中，使被插入於開始位置SP1的旋轉工具F，朝向中間位置S1移動並且逐漸被推入。

主區間係，為從中間位置S1沿著第一對接部J1繞一周而經過中間位置S1、至被設定於封止體3的表面3a上的中間位置E1為止的區間。詳細係記載於後面，但在主區間中，將移動路徑R1設定為比第一對接部J1稍微靠內側(封止體3側)。在主區間中，使旋轉工具F以大概一定的深度移動。

脫離區間係，為從中間位置E1至被設定於周壁部11的端面11a上的結束位置EP1為止的區間。在脫離區間中，使記載於後面的旋轉工具F移動並逐漸拉上，使旋轉工具F在結束位置EP1遠離封止體3。

從第一對接部J1至移動路徑R1為止的位移量P1係，適當設定就好，但較佳為0.1(mm)＜P1，更佳為0.2(mm)＜P1，較佳為P1＜0.5(mm)，更佳為P1＜0.4(mm)。位移量P1係，為從第一對接部J1至移動路徑R1為止的距離。也就是說，位移量P1係，是以第一對接部J1為基準而移動路徑R1在同一平面上偏離多少的意思。

＜旋轉工具＞ 針對被用於接合體的製造的旋轉工具F進行說明。旋轉工具F係，如第4圖所示，包括肩部F1、以及攪拌銷F2。旋轉工具F係，例如藉由工具鋼形成。肩部F1係，為被連結於接合裝置(省略圖示)的輸出軸的部位，呈現柱狀或錐台形狀。攪拌銷F2係，從肩部F1的下端面F1a下垂。攪拌銷F2係，將肩部F1的下端面F1a側作為基端而越朝向頂端側越縮小徑長，呈現圓形錐台形狀。下端面F1a為是平面狀亦可，為朝上方(遠離攪拌銷F2的方向)凹陷的研缽狀亦可。攪拌銷F2的頂端係為平坦的。在攪拌銷F2的外周面，在高度方向整體從頭到尾形成螺旋槽。螺旋槽係，為左旋或右旋之任一個亦可，但在本實施例中為左旋(從上方看為逆時針繞)。攪拌銷F2的長度L1係，可以對應被接合構件的接合深度而設計。在本實施例中，以接合後述之第一對接部J1的整體、並且進行接合直到達到第二對接部J2之程度為止為目的，進行攪拌銷的插入直到為階梯差側面12b的高度尺寸的15mm的深度為止。因此，以攪拌銷F2的長度L1為15mm的情況為例子進行說明。

在螺旋槽為左旋的情況下而使旋轉工具F右旋轉的情況下，或者，在螺旋槽為右旋的情況下而使旋轉工具F左旋轉的情況下，藉由摩擦攪拌而軟化的塑性流動材料係被導引至螺旋槽而朝攪拌銷F2的頂端側流動。藉此，可防止在摩擦攪拌接合時之塑性流動材料朝外部溢出，且可以抑制毛刺的發生。尚且，如前所述，將在螺旋槽為左旋的情況下而使旋轉工具F右旋轉的情況，或者，在螺旋槽為右旋的情況下而使旋轉工具F左旋轉的情況這件事定義為「正旋轉」。另一方面，將在螺旋槽為左旋的情況下而使旋轉工具F左旋轉的情況，或者，在螺旋槽為右旋的情況下而使旋轉工具F右旋轉的情況這件事定義為「逆旋轉」。

＜準備步驟＞ 準備步驟係，為準備套匣本體2以及封止體3的步驟。套匣本體2與封止體3係，針對製造方法並沒有特別的限制，但套匣本體2係，例如，藉由壓鑄而成型，封止體3係，例如藉由擠出成型而成型。

＜對接步驟＞ 對接步驟係，如第2圖所示，為將封止體3載置於套匣本體2而使側面彼此被對接的步驟。藉由對接步驟，封止體3的側面3c與周壁階梯差部12的階梯差側面(側面)12b被對接以形成第一對接部J1。第一對接部J1係，如第3圖所示，在封止體3周圍、以及沿著套匣本體2的端面11a的內緣而形成為俯視矩形形狀。又，周壁階梯差部12的階梯差底面12a、與封止體3的裏面3b被對接(被重疊)以形成第二對接部J2。封止體3的板厚度係，在本實施例中係與階梯差側面12b的高度尺寸相同。封止體3的板厚度係，設定為比階梯差側面12b的高度尺寸更大亦可。藉此，可防止接合部的金屬不足。尚且，在對接步驟之後，以套匣本體2以及封止體3的位置不會偏移的方式，藉由夾具(省略圖示)進行固定。

＜插入步驟＞ 插入步驟係，如第5圖所示，為將旋轉工具F插入於被接合構件(在此是套匣本體2)的步驟。在插入步驟中，使旋轉工具F，朝與被設置於攪拌銷F2的螺旋槽的形成方向為同方向旋轉(逆旋轉)。在本實施例中，因為螺旋槽是左旋的，所以使旋轉工具F左旋轉。在插入步驟中，推入旋轉工具F直到成為既定的插入深度H1為止。插入深度H1係，為從周壁部11的端面11a至攪拌銷F2的頂端為止的距離。插入深度H1係，在攪拌銷F2的長度L1以下的範圍內可適當設定。在插入步驟中，僅使攪拌銷F2接觸周壁部11、且在肩部F1不接觸周壁部11的範圍內設定插入深度H1亦可。藉由插入步驟，封止體3的材料係被摩擦攪拌而形成塑性化區域W1。尚且，將被插入的攪拌銷F2的頂端的位置作為第一虛擬基準面D1。

插入步驟中之攪拌銷F2的插入深度H1係，可對應攪拌銷F2的長度L1以及被接合構件而適當設定，但較佳為7.5mm以上，更佳為9mm以上，更較佳為10.5mm以上，較佳為15mm以下，更佳為13.5mm以下，更較佳為12mm以下。

插入步驟中之攪拌銷F2的插入深度H1係，在與攪拌銷F2的長度L1之關係中，較佳為L1×0.5≤H1，更佳為L1×0.6≤H1，更較佳為L1×0.7≤H1，較佳為H1≤L1，更佳為H1≤L1×0.9，更較佳為H1≤L1×0.8。

插入步驟中之旋轉工具F的旋轉數係，可適當設定，但較佳為設定為接合步驟中之旋轉數以上。插入步驟中之旋轉工具F的旋轉數係，例如，較佳為400rpm以上，更佳為600rpm以上，更較佳為800rpm以上，再更較佳為900rpm以上，特佳為1000rpm以上，較佳為5000rpm以下，更佳為4000rpm，更較佳為3000rpm。

插入步驟中之旋轉工具F的旋轉數係，例如，插入步驟中之旋轉工具F的旋轉數N1、與接合步驟中之旋轉工具F的旋轉數N2之間的關係係，較佳為N2≤N1，更佳為N2×1.1≤N1，更較佳為N2×1.5≤N1，較佳為N1≤N2×5，更佳為N1≤N2×4，更較佳為N1≤N2×3。

＜拉上步驟＞ 拉上步驟係，如第6圖所示，為在插入步驟之後中，將旋轉工具F朝向被接合構件(在此是套匣本體2)的表面方向拉上的步驟。也就是說，在維持插入步驟中之旋轉方向(逆旋轉)的狀態下拉上旋轉工具F。在拉上步驟中，將旋轉工具F被拉起後之頂端的位置作為第二虛擬基準面D2。在拉上步驟中之拉上旋轉工具F的拉上量H2係，為從第一虛擬基準面D1至第二虛擬基準面D2為止的距離。在拉上步驟中，僅稍微從第一虛擬基準面D1拉起旋轉工具F亦可，以比周壁部11的端面11a更朝上方遠離的方式拉上亦可。

拉上步驟中的拉上量H2係，對應攪拌銷F2的長度L1以及被接合構件而適當設定就好，但較佳為0.1mm以上，更佳為0.3mm以上，更較佳為0.5mm以上，較佳為7.5mm以下，更佳為3mm以下，更較佳為2mm以下。

拉上步驟中的拉上量H2係，適當設定就好，但與插入深度H1的關係係，較佳為H1×0.01≤H2，更佳為H1×0.05≤H2，更較佳為H1×0.1≤H2，較佳為H2≤H1×0.5，更佳為H2≤H1×0.3，更較佳為H2≤H1×0.2。

＜變更步驟＞ 變更步驟係，如第7圖所示，為變更旋轉工具F的旋轉方向的步驟。在本實施例中，因為在插入步驟中逆旋轉，所以從逆旋轉變更為正旋轉。換句話說，在本實施例中，將旋轉工具F的旋轉方向從左旋轉變更成右旋轉。變更步驟係，在攪拌銷F2與周壁部11接觸的狀態下進行亦可，如本實施例般在與周壁部11遠離的狀態下變更旋轉方向亦可。

在變更步驟中，變更旋轉方向後的旋轉工具F的旋轉數係，可對應被接合構件而適當設定。變更旋轉方向之後的旋轉工具F的旋轉數係，可設定為與接合步驟中所設定的旋轉工具F的旋轉數相同的旋轉數。

＜推入步驟＞ 推入步驟係，如第8圖所示，為在變更步驟之後中將旋轉工具F朝向被接合構件(在此為套匣本體2)的深度方向推入的步驟。也就是說，在維持變更步驟之後的旋轉方向(正旋轉)的狀態下將旋轉工具F推入。在推入步驟中，將把旋轉工具F推入之後的頂端的位置作為第三虛擬基準面D3。推入步驟中之推入旋轉工具F的插入量H3係，為從第一虛擬基準面D1至第三虛擬基準面D3為止的距離(從攪拌銷F2再次抵接周壁部11開始的插入量)。在推入步驟中，使旋轉工具F僅稍微接觸周壁部11亦可。也就是說，以攪拌銷F2的頂端側為至少比第一虛擬基準面D1更深的位置的方式設定插入量係較佳。

在推入步驟中，將旋轉工具F推入直到成為既定的插入深度H4為止。插入深度H4係，為從周壁部11的端面11a至攪拌銷F2的頂端為止的距離。插入步驟中之插入深度H1、與推入步驟中之插入量H3以及插入深度H4係，為H1+H3=H4之關係。推入步驟中之插入深度H4係，為在接合步驟中之開始的摩擦攪拌接合時的旋轉工具F的插入深度。

又，推入步驟中的插入量H3係，對應攪拌銷F2的長度L1以及被接合構件而適當設定就好，但較佳為0.1mm以上，更佳為0.3mm以上，更較佳為0.5mm以上，較佳為7.5mm以下，更佳為3mm以下，更較佳為1mm以下。插入量H3係，例如，是攪拌銷F2的長度L1的十分之一的程度亦可。

推入步驟中的插入量H3，與插入深度H1的關係係，較佳為H1×0.01≤H3，更佳為H1×0.05≤H3，更較佳為H1×0.1≤H3，較佳為H3≤H1×0.5，更佳為H3≤H1×0.3，更較佳為H3≤H1×0.2。

又，推入步驟中的插入深度H4係，對應攪拌銷F2的長度L1以及被接合構件而適當設定就好，但較佳為8mm以上，更佳為9mm以上，更較佳為10mm以上，較佳為15mm以下，更佳為13.5mm以下，更較佳為12mm以下。

推入步驟中的插入深度H4，與插入深度H1之間的關係係，較佳為H1×1.01≤H4，更佳為H1×1.05≤H4，更較佳為H1×1.1≤H4，較佳為H4≤H1×1.5，更佳為H4≤H1×1.3，更較佳為H4≤H1×1.2。

推入步驟中之旋轉工具F的旋轉數係，可對應被接合構件而適當設定。推入步驟中之旋轉工具F的旋轉數係，可設定為與接合步驟中所設定的旋轉工具F的旋轉數相同的旋轉數。

＜接合步驟＞ 接合步驟係，如第9圖所示，為在使旋轉工具F朝與螺旋槽的形成方向為反方向旋轉的狀態下，進行被接合構件(在此為套匣本體2以及封止體3)的接合的步驟。也就是說，在接合步驟中，在正旋轉的狀態下進行摩擦攪拌接合。在接合步驟中，在使旋轉工具F朝與螺旋槽的形成方向為反方向旋轉的狀態下，藉由使旋轉工具F移動而進行被接合構件的接合。在前述推入步驟中將旋轉工具F推入至既定的插入深度H4為止之後，使旋轉工具F移動至中間位置S1為止、並且直到成為預定的插入深度H5為止逐漸朝向較深的位置推入。到達中間位置S1的話，使旋轉工具F的旋轉軸C在與移動路徑R1重合的狀態下沿著第一對接部J1移動。移動路徑R1係，設定在與第一對接部J1相同的位置亦可，但在本實施例中，設定為比第一對接部J1稍微靠內側(封止體3側)。移動路徑R1與第一對接部J1係大概平行。

旋轉工具F的插入深度H5係，為從周壁部11的端面11a至攪拌銷F2的頂端為止的距離。插入深度H5係，在可摩擦攪拌接合第一對接部J1的範圍內適當設定就好，但在本實施例中以使攪拌銷F2的頂端比階梯差底面12a更深的方式而設定。

在接合步驟中，在維持插入深度H5的狀態下，從中間位置S1(參照第3圖)沿著移動路徑R1藉由右旋轉繞一周後，使塑性化區域W1的一部份被重複並且移動至中間位置E1為止。之後，移動至結束位置EP1為止、並逐漸拉上旋轉工具F。最後，使旋轉工具F在結束位置EP1脫離封止體3。

又，接合步驟中的插入深度H5係，對應攪拌銷F2的長度L1以及被接合構件而適當設定就好，但在本實施例中，較佳為15mm以上，更佳為16mm以上，較佳為18mm以下，更佳為17mm以下。

[1-3.作用功效] 依據以上所說明的有關本實施例之接合體的製造方法，在插入步驟中，藉由在使旋轉工具F朝與螺旋槽的形成方向為同方向旋轉(逆旋轉)的狀態下、將攪拌銷F2插入於被接合構件(在此為套匣本體2)，在攪拌銷F2被插入於被接合構件時，藉由螺旋槽對於被接合構件以鑽頭的刀刃的方式作用，螺旋槽係一邊削下被接合構件的材料一邊侵入。也就是說，在本實施例的插入步驟中，因為不產生正旋轉的情況那樣的塑性流動而攪拌銷F2浸入被接合構件，所以相較於正旋轉的時候旋轉工具F係變得容易浸入被接合構件。藉此，在插入攪拌銷F2時，藉由在將攪拌銷F2插入時伴隨著攪拌銷的插入而積極地將被接合構件朝外部排出，可減輕施加於插入時的旋轉工具F以及接合裝置的負載。又，隨著負載被減輕，攪拌銷F2的螺旋槽的磨耗也減輕，可降低攪拌銷F2的破損。

又，以往為了降低壓入阻力而進行在攪拌銷F2的開始位置SP1設置預備孔，但在這種情況下，有著需要增加了用於形成預備孔的步驟的時間的問題存在。又，例如，在使用加工中心形成預備孔與進行摩擦攪拌接合的情況下，有著被用於個別的加工之工具的交換也需要時間的問題。但是，依據本實施例，即使不設置預備孔也可減少壓入阻力而平順地進行攪拌銷F2的插入，而可提高生產性。

又，在本實施例中，在插入攪拌銷F2後將旋轉工具F的旋轉方向切換成與螺旋槽的形成方向為反方向，在使旋轉工具F朝與螺旋槽的形成方向為反方向旋轉(正旋轉)的狀態下進行摩擦攪拌接合。藉此，藉由在摩擦攪拌接合時引起向下的塑性流動可朝向攪拌銷F2的頂端側補充材料，而可使缺陷難以產生於內部。

又，在本實施例的插入步驟中，被削下的被接合構件的材料係，如同透過鑽頭切削而產生的切削粉塵，可推測理解到伴隨著螺旋槽的旋轉而朝被接合構件的外部被排出。藉此，在摩擦攪拌接合後的被接合構件的表面(在此為周壁部11的端面11a)，因為受到塑性流動化而流出的材料係難以作為毛刺而殘留，所以用於去除毛刺之切削加工等之後處理的負擔也減輕而可提高生產性。

又，本實施例的插入步驟中之旋轉工具F的旋轉數適當設定就好，但旋轉工具F的旋轉數係，為接合步驟中之旋轉工具F的旋轉數以上係較佳。藉由使插入步驟中之旋轉數為接合步驟中之旋轉數以上，在攪拌銷F2之插入時藉由螺旋槽切下被接合構件，使伴隨著旋轉工具F的旋轉而被切下的被接合構件的切削粉塵係變得容易從被接合構件的表面朝外部飛散，所以毛刺或切削粉塵不殘留於接合後的被接合構件的表面係變得容易。特別是，即使在旋轉工具F的尺寸相對較小的情況下，也使被接合構件的切削粉塵變得容易飛散。又，插入時的旋轉數較低的話，氧化披膜的捲起係變得容易發生，但藉由使插入步驟中之旋轉數為接合步驟中之旋轉數以上，可防止此捲起的發生。

又，如本實施例般之插入步驟中之旋轉工具F的旋轉數N1、與在接合步驟中之旋轉工具F的旋轉數N2的關係，較佳為N2≤N1≤N2×5。藉由使旋轉數N1為N2以上，可提高透過攪拌銷F2的螺旋槽之被接合構件的切下功效。又，藉由使旋轉數N1為N2×5以下，可減輕施加於旋轉工具F以及接合裝置的負載。

又，如本實施例般，在插入步驟之後，更包括將旋轉工具F朝向被接合構件的表面方向拉上的拉上步驟，在拉上步驟時，進行變更步驟係較佳。藉由藉著在插入步驟之後將旋轉工具F拉上、減少(實質上消除)旋轉工具F與被接合構件之間的接觸阻力，可抑制在變更旋轉方向所產生之朝旋轉工具F以及接合裝置的負載。

又，如本實施例般，插入步驟中之旋轉工具F的插入深度H1、與拉上步驟中的拉上量H2的關係係，較佳為H1×0.01≤H2≤H1×0.5。藉由使拉上量H2為H1×0.01以上，可使與被接合構件的接觸阻力變小。藉由使拉上量H2為H1×0.5以下，可防止藉由旋轉工具F與被接合構件係過度分離而導致的被接合構件的溫度下降，且可合適地進行之後的接合。

又，如本實施例般，在變更步驟之後，更包括將旋轉工具F朝向被接合構件的深度方向推入的推入步驟，且在推入步驟之後，進行接合步驟係較佳。藉由在變更旋轉方向之後將攪拌銷F2推入，可將在插入步驟中的逆旋轉時所形成的金屬組織，改變為以透過正旋轉而向下的塑性流動材料所構成的組織。又，藉由攪拌銷F2之推入，旋轉工具(攪拌銷F2(+肩部F1))F係可藉由重新與被接合構件接觸進而增加發熱。因此，可合適地進行之後的接合。

另外，如本實施例那樣，插入步驟中之旋轉工具的插入深度H1、與推入步驟中的插入量H3的關係係，較佳為H1×0.01≤H3≤H1×0.5。藉由使插入量H3為H1×0.01以上，可產生以透過正旋轉而向下的塑性流動所構成的組織，並且藉由旋轉工具F與新的被接合構件的接觸而增加發熱，可合適地進行摩擦攪拌接合。又，藉由使插入量H3為H1×0.5以下，可降低施加於旋轉工具F以及接合裝置的負載。

又，如本實施例般，在插入步驟中之旋轉工具的插入深度H1、與在接合步驟中開始接合時的插入深度H4的關係係，較佳為H1×1.01≤H4≤H1×1.5。藉由使插入深度H4為H1×0.01以上，可產生以透過正旋轉而向下的塑性流動所構成的組織，並且藉由旋轉工具F與新的被接合構件的接觸而增加發熱，可合適地進行摩擦攪拌接合。又，藉由使插入深度H4為H1×1.5以下，可降低施加於旋轉工具F以及接合裝置的負載。

又，如本實施例的旋轉工具F般具有肩部F1的話，藉由肩部F1的接觸而可使切削粉塵合適地切下飛散，並且透過接合時的肩部F1之發熱效率也提高。尚且，一般來說，因為使用包括有肩部的旋轉工具的話，與被接合構件的接觸面積係變大，所以作用於接合裝置的負載係有變大的傾向。然而，因為在本實施例中包括插入步驟、拉上步驟、變更步驟、以及推入步驟，且在這些步驟時(插入時)預先將被接合構件積極地朝外部排出，所以在使肩部與被接合構件接觸而進行摩擦攪拌接合時，可減輕作用於旋轉工具F以及接合裝置的負載。

又，如本實施例般，在插入步驟中之旋轉工具F的插入深度H1、與攪拌銷F2的長度L1的關係係，較佳為L1×0.5≤H1≤L1。藉由使插入深度H1為L1×0.5以上，更容易得到藉由以攪拌銷F2的螺旋槽削下材料而減輕施加於旋轉工具F以及接合裝置的負載的功效。又，藉由使插入深度H1為H1≤L1，可防止在插入步驟時肩部F1與被接合構件較多地接觸而使接觸阻力變大。

又，在本實施例中，藉由套匣本體(第一被接合構件)2、以及硬度比套匣本體2更低的封止體3(第二被接合構件)而構成。藉此，可提高液冷套匣(接合體)1的強度。又，在本實施例中，將移動路徑R1設定為比第一對接部J1更朝內側，且在移動路徑R1與旋轉工具F的旋轉軸C重合的狀態下進行摩擦攪拌接合。藉此，可盡力防止相對較硬的套匣本體2的材料混入封止體3側，且可防止接合部的強度下降。又，因為消除了透過摩擦攪拌接合時的材料阻力的不均勻，所以可平衡良好地摩擦攪拌且合適地接合。尚且，從減輕在插入時之施加於旋轉工具F以及接合裝置的負載的觀點來看，係期望將攪拌銷插入於硬度比第一被接合構件更低的第二被接合構件側。在本實施例中，藉由依序包括插入步驟、變更步驟、以及接合步驟，即使在攪拌銷插入具有硬度較高的第一被接合構件的情況下，可減輕在插入時之施加於旋轉工具F以及接合裝置的負載。

又，在接合步驟中，藉由以攪拌銷F2的頂端係到達階梯差底面12a的方式而設定插入深度，不僅第一對接部J1，也可確實地摩擦攪拌接合第二對接部J2。

又，將開始位置SP1設定於第一對接部J1上的話，有著引起氧化披膜的捲起的情況，但在本實施例的接合步驟中，將開始位置SP1設定於周壁部11的端面11a。藉此，特別是，可防止氧化披膜係殘留於插入位置中之塑性化區域W1。

[1-4.其他] 以上雖然針對有關本實施例的接合體的製造方法進行說明，但可以在不違反本發明的要旨的範圍內適當地進行設計變更。例如，在上述實施例中，在使封止體3的側面3c與周壁階梯差部12的階梯差側面12b對接而形成第一對接部J1的情況下，換句話說，以第一被接合構件與第二被接合構件的兩側的端面彼此關聯的情況為例。在第一被接合構件與第二被接合構件的至少其中一方的端面係形成對於另一方對接的對接部就好。

又，在上述實施例中，插入步驟、拉上步驟、變更步驟、以及推入步驟係，不使旋轉工具F從開始位置SP1移動而進行，但使各個步驟一邊朝進行方向移動一邊進行亦可。換句話說，在從開始位置SP1開始之插入區間中，一邊使旋轉工具F移動一邊進行插入步驟、拉上步驟、變更步驟、以及推入步驟亦可。

又，省略拉上步驟亦可。也就是說，在插入步驟結束之後，維持著旋轉工具F的高度位置(接觸著被接合構件)，而變更旋轉工具F的旋轉方向亦可。特別是，在旋轉工具F相對較小的情況下，因為接觸阻力較小，所以省略拉上步驟亦可。

又，省略推入步驟亦可。 又，在插入區間中，以一邊移動旋轉工具F一邊逐漸推入的情況為例進行說明，但在開始位置SP1中插入直到既定的插入深度H5為止之後，保持著此插入深度H5而使旋轉工具F移動亦可

又，在接合步驟中，將開始位置SP1與結束位置EP1設定於第一對接部J1上或封止體3的表面3a上亦可。又，接合體係，在本實施例中以長方體狀的液冷套匣為例，但為其他形狀亦可，只要至少兩個構件被接合就好。

又，階梯差側面12b係，對於階梯差底表面12a朝外側傾斜亦可。在這種情況下，將旋轉工具F的旋轉軸C設定為比封止體3的側面3c更朝內側，且以攪拌銷F2與周壁部11的接觸變少的方式設定係較佳。藉此，可盡力防止相對較硬的套匣本體2的材料混入封止體3側，且可防止接合強度下降。又，可消除透過摩擦攪拌時的材料阻力的不均勻。又，此時，使封止體3的板厚度比階梯差側面12b的高度尺寸更大亦可。藉此，可填補在接合部中之材料不足。

[2.第一實施例的第一變形例] 接著，針對前述第一實施例的第一變形例進行說明。在有關本變形例的接合體的製造方法中，在包括預備孔形成步驟這點上，與前述的第一實施例相異。

在本變形例中，如第10圖所示，在進行插入步驟之前，進行預備孔形成步驟。在預備孔形成步驟中，使用旋轉工具、端銑刀等的切削工具，在設定於周壁部11的端面11a的開始位置SP1形成預備孔Q。預備孔Q的形狀係，在本變形例中為呈現錐台形狀的中空部，但為呈現圓錐狀、圓筒狀、稜柱狀的中空部亦可。

藉由進行預備孔形成步驟，可降低進行插入步驟時之透過旋轉工具F的壓入阻力。又，藉此，也可降低旋轉工具F的破損或磨損。特別是，在藉由鋁合金鑄造材料等相對較硬的材料形成套匣本體(第一被接合構件)2的情況下，壓入阻力的降低效果係變得顯著。尚且，在將開始位置SP1設定於封止體3的表面3a的情況下，將預備孔Q設置於表面3a亦可。又，也在套匣本體2的成形階段中，預先形成預備孔Q亦可。

[3.第一實施例的第二變形例] 接著，針對前述第一實施例的第二變形例進行說明。在有關本變形例的接合體的製造方法中，如第11圖所示，在使用旋轉工具K這點上，與前述的第一實施例相異。

旋轉工具K係，包括基部K1、以及攪拌銷K2。基部K1係，為被連結於接合裝置(省略圖示)的輸出軸的部位，呈現柱狀或錐台形狀。攪拌銷K2係，呈現圓形錐台形狀，從基部K1的下端面K1a下垂。攪拌銷K2係，對於封止體3的板厚度為兩倍以上的長度。攪拌銷K2的頂端係為平坦的。在攪拌銷K2的外周面，在高度方向整體從頭到尾形成螺旋槽。螺旋槽係，為左旋或右旋之任一個亦可，但在本實施例中為左旋(從上方看為逆時針繞)。

在本變形例的接合體的製造方法中，進行準備步驟、對接步驟、插入步驟、拉上步驟、變更步驟、推入步驟、以及接合步驟。準備步驟以及對接步驟係，與前述第一實施例為相同。

在插入步驟中，如第11圖所示，使旋轉工具F逆旋轉(左旋轉)而將攪拌銷K2插入於周壁部11的端面11a。在插入步驟中，僅使攪拌銷K2接觸周壁部11。 插入步驟的其他的要點係，與前述第一實施例為相同。又，拉上步驟、變更步驟、以及推入步驟也與前述第一實施例為相同。

在接合步驟中，如第12圖所示，使旋轉工具K正旋轉(右旋轉)，並且以將旋轉軸C重合於移動路徑R1、且成為與第一對接部J1平行的方式移動旋轉工具K。在接合步驟中，僅使攪拌銷K2接觸被接合構件(在此為套匣本體2與封止體3)，且在攪拌銷K2的基端側係露出的狀態下進行摩擦攪拌接合。

即使是本變形例的旋轉工具K，也可達成與前述第一實施例大致同等的功效。又，因為在接合步驟中僅使攪拌銷K2接觸被接合構件、且基部K1不接觸被接合構件接觸的狀態下進行摩擦攪拌接合，所以可以減輕作用於接合裝置的負載。尚且，即使在使用旋轉工具K的情況中，使階梯差側面12b朝外側傾斜亦可。

[4.第一實施例的第三變形例] 接著，針對前述第一實施例的第三變形例進行說明。在有關本變形例的接合體的製造方法中，如第13圖所示，在使用旋轉工具G這點上，與前述的第一實施例相異。

旋轉工具G係，例如藉由工具鋼形成，主要藉由基部G1、以及攪拌銷(基端側銷G2以及頂端側銷G3)而構成。基部G1係，呈現柱狀或錐台形狀，為被連結於接合裝置的輸出軸的部位。

基端側銷G2係，連續於基部G1，且朝向頂端逐漸變細。基端側銷G2係，呈現圓形錐台形狀。基端側銷G2的推拔角度A係適當設定就好，但例如為135°~160°。推拔角度A為135°~160°的話，可使摩擦攪拌後的接合表面粗糙度變小。

推拔角度A係，比記載於後面的頂端側銷G3的推拔角度B更大。如第14圖所示，在基端側銷G2的外周面，在高度方向整體從頭到尾形成階梯狀的銷階梯差部G21。銷階梯差部G21係，藉由右旋或左旋被形成為螺旋狀。也就是說，銷階梯差部G21係，俯視為螺旋狀，側視的話為階梯狀。在本變形例中，銷階梯差部G21係設定為從基端側朝向頂端側而左旋。

如第14圖所示，銷階梯差部G21係，藉由階梯差底面G21a、以及階梯差側面G21b而構成。相鄰銷階梯差部G21的各頂點G21c、G21c的距離X1(水平方向距離)係，對應記載於後面的階梯差角度M1以及階梯差側面G21b的高度Y1被適當設定。

階梯差側面F21b的高度Y1係適當設定就好，例如，被設定為0.1~0.4mm。高度Y1不到0.1mm的話，接合表面粗糙度係變大。另一方面，高度Y1超過0.4mm的話，接合表面粗糙度係有變大的傾向，並且有效階梯差部的數量(與被接合金屬構件接觸的銷階梯差部G21的數量)也會減少。

階梯差底面G21a與階梯差側面G21b所形成的階梯差角度M1適當設定就好，但例如設定為85°~120°。階梯差底面G21a係，在本實施例中與水平面(在此為對於旋轉軸C垂直的面)平行。階梯差底面G21a係，從旋轉軸C朝向外周方向對於水平面在-5°~15°內的範圍傾斜(負係對於水平面之下方，正係對於水平面之上方)。距離X1、階梯差側面G21b的高度Y1、階梯差角度M1以及對於水平面之階梯差底面G21a的角度係，以在進行摩擦攪拌時、塑性流動材料不滯留而附著於銷階梯差部G21地朝外部出去、並且可藉由階梯差底面G21a推塑性流動材料而使接合表面粗糙度變小的方式適當設定。

如第13圖所示，頂端側銷G3係，連續於基端側銷G2而形成。頂端側銷G3具有圓形錐台形狀。頂端側銷G3的頂端係為平坦的。頂端側銷G3的推拔角度B係，比基端側銷G2的推拔角度A更小。如第14圖所示，在頂端側銷G3的外周面係，刻設有螺旋槽G31。螺旋槽G31係，為左旋或右旋之任一個亦可，但在本實施例中被刻設為左旋。

螺旋槽G31係，藉由螺旋底面G31a、以及螺旋側面G31b而構成。將相鄰的螺旋槽G31的頂點G31c、G31c的距離(水平方向距離)作為長度X2。將螺旋側面G31b的高度作為高度Y2。藉由螺旋底面G31a、螺旋側面G31b所構成的螺旋角度M2係，例如形成為45°~90°。螺旋槽G31係，包括藉由與被接合構件接觸而使摩擦熱上升、並且將塑性流動材料朝頂端側導引之作用。螺旋角度M2、長度X2以及高度Y2係適當設定就好。尚且，旋轉工具G的銷階梯差部G21以及螺旋槽G31係，為對應於請求項的「攪拌銷的螺旋槽」的部分。

在本變形例的接合體的製造方法中，進行準備步驟、對接步驟、插入步驟、拉上步驟、變更步驟、推入步驟、以及接合步驟。準備步驟以及對接步驟係，與前述第一實施例為相同。

在插入步驟中，如第13圖所示，使旋轉工具G逆旋轉(左旋轉)而將頂端側銷G3插入於周壁部11的端面11a。在插入步驟中，僅使頂端側銷G3接觸周壁部11。插入步驟的其他的要點係，與前述第一實施例為相同。又，拉上步驟、變更步驟、以及推入步驟也與前述第一實施例為相同。

在接合步驟中，如第15圖所示，使旋轉工具G右旋轉(正旋轉)，並且以將旋轉軸C重合於移動路徑R1、並且成為與第一對接部J1平行的方式移動旋轉工具G。在接合步驟中，以使基端側銷G2的外周面接觸封止體3的表面3a以及周壁部11的端面11a、並且頂端側銷G3的頂端位於比階梯差底面12a下方的位置的方式設定插入深度。

即使是本變形例的旋轉工具G，也可達成與前述第一實施例大致同等的功效。又，在接合步驟中，因為可藉由基端側銷G2的外周面推塑性流動材料，所以可使被形成在接合表面的階梯差凹槽更小，並且使被形成於階梯差凹槽側旁的膨脹部消除或變小。又，因為階梯狀的銷階梯差部G21較淺、並且出口較寬，所以藉由階梯差底面G21a推塑性流動材料並且塑性流動材料係容易朝銷階梯差部G21的外部出去。因此，即使藉由基端側銷G2推塑性流動材料，塑性流動材料也難以附著於基端側銷G2的外周面。於是，可使接合表面粗糙度變小，並且可使接合品質合適且穩定。

又，本實施例的旋轉工具G係，包括基端側銷G2、以及推拔角度係比基端側銷G2的推拔角度A更小的頂端側銷G3而構成。藉此，容易將旋轉工具G插入於套匣本體2以及封止體3。又，因為頂端側銷G3的推拔角度B較小，所以容易將旋轉工具G插入至第一對接部J1的較深的位置為止。尚且，即使在使用旋轉工具G的情況下，使階梯差側面12b朝外側傾斜亦可。

[5.第一實施例的第四變形例] 接著，針對前述第一實施例的第四變形例進行說明。在有關本變形例的接合體的製造方法中，在插入步驟中，將攪拌銷朝向第一對接部J1插入這點上，與前述的第一實施例相異。

本變形例的接合體的製造方法(以下，有時稱為「本方法」)中，進行準備步驟、對接步驟、插入步驟、拉上步驟、變更步驟、推入步驟、以及接合步驟。準備步驟以及對接步驟係，與前述第一實施例為相同。

在本方法中，如第16圖所示，在將封止體3載置於套匣本體2而使側面彼此被對接的狀態下，進行套匣本體2與封止體3的摩擦攪拌接合。在本方法中，在周壁部11的端面11a中，設定結束位置EP1，在封止體3的表面3a中，設定開始位置SP2、中間位置S1、以及中間位置E1。在本方法中，以藉由將攪拌銷F2插入於為旋轉工具F的插入位置之開始位置SP2而形成的塑性化區域W2(參照第17圖)係、成為與第一對接部J1重疊的位置關係的方式設定開始位置SP2。本方法的旋轉工具F的旋轉軸C所通過的移動路徑R2係，通過開始位置SP2、中間位置S1、中間位置E1、以及結束位置EP1。移動路徑R2係，是被為起點的開始位置SP2與為終點的結束位置EP1所包夾的路線，並且包括插入區間、主區間、以及脫離區間。在本方法中，在開始位置SP2中，進行插入步驟、拉上步驟、變更步驟、以及推入步驟。又，在本方法中，在插入區間、主區間、以及脫離區間中，進行接合步驟。

插入區間係，為開始位置SP2至中間位置S1為止的區間。在插入區間中，使被插入於開始位置SP2的旋轉工具F，朝向中間位置S1移動的並且逐漸被推入。

在主區間中，將移動路徑R2設定為比第一對接部J1稍微靠內側(封止體3側)。又，移動路徑R2與第一對接部J1係大概平行。

本方法的插入步驟係，如第17圖所示，為將旋轉工具F插入於被接合構件(套匣本體2以及封止體3)的步驟。更具體而言，本方法的插入步驟係，為將旋轉工具F朝向套匣本體2與封止體3的第一對接部J1插入的步驟。在插入步驟中，使旋轉工具F，朝與被設置於攪拌銷F2的螺旋槽的形成方向為同方向旋轉(逆旋轉)，且將旋轉工具F朝向第一對接部J1插入。攪拌銷F2的插入深度H1係，可與第一實施例同樣地設定。藉由插入步驟，套匣本體2與封止體3的材料係被摩擦攪拌而形成塑性化區域W2。此時，塑性化區域W2係，被形成為跨越第一對接部J1、並與套匣本體2以及封止體3接觸的形式。

插入步驟的其他的要點係，與前述第一實施例為同樣。又，拉上步驟、變更步驟、推入步驟以及接合步驟也與前述第一實施例為同樣。

在此，在將被正旋轉的攪拌銷插入於被接合構件的情況下，在攪拌銷被插入的位置中，藉由被接合構件的塑性流動而形成塑性化區域，並且對應被插入的攪拌銷的體積份量，受到塑性流動的被接合構件係朝下方被推出。此時，在塑性化區域中之位於攪拌銷的周圍之內側的部分係產生向下的對流，並且在塑性化區域中之外側的部分係產生向上的對流。因此，將被正旋轉的攪拌銷朝向藉由套匣本體2的階梯差側面12b、與封止體3的側面3c而形成的第一對接部J1的話，藉由存在於攪拌銷被插入的位置附近的界面的氧化皮膜係藉由塑性流動而朝上側被捲入，而有著第一對接部J1的接合強度下降的情況。又，在將被正旋轉的攪拌銷插入於被接合構件的情況下，對應攪拌銷的插入量，受到塑性流動而對流的被接合構件的量係變得增加。因此，在攪拌銷被插入的位置附近，藉由伴隨著攪拌銷的插入而受到塑性流動的被接合構件的對流係增加，界面附近的捲入係變得容易產生，藉此有著第一對接部J1的接合強度下降的情況。

依據本方法，在插入步驟中，藉由在使旋轉工具F朝與螺旋槽的形成方向為同方向旋轉(逆旋轉)的狀態下將攪拌銷F2朝向第一對接部J1插入。藉此，在塑性化區域W2中之位於攪拌銷的周圍之內側的部分係產生向上的對流，並且在塑性化區域W2中之外側的部分係產生向下的對流。因此，在第一對接部J1的開始位置SP2附近，使防止存在於套匣本體2與封止體3的界面的氧化皮膜朝上側被捲入係變得容易。又，依據本方法，藉由在將攪拌銷F2插入時伴隨著攪拌銷的插入而積極地將被接合構件朝外部排出，可使受到塑性流動而對流之被接合構件的量下降。藉此，使防止存在於套匣本體2與封止體3的界面的氧化皮膜之捲入係變得容易。於是，依據本方法，可抑制套匣本體2與封止體3的對接部J1中之接合強度的降低。

[6.第二實施例] 接著，針對本發明的第二實施例進行說明。在有關本實施例的接合體的製造方法中，如第18圖所示，與使用套匣本體2A以及封止體3A這點上，與前述的第一實施例相異。

套匣本體2A係，藉由底部10以及周壁部11構成。在套匣本體2A的內部係，形成有凹部13。封止體3A係，覆蓋套匣本體2A的開口部，並且具有與周壁部11的外邊緣同樣的大小。

接著，針對有關本實施例的接合體的製造方法(以下，有時稱為「本方法」)進行說明。在有關本實施例的接合體的製造方法中，進行準備步驟、重合步驟、插入步驟、拉上步驟、變更步驟、推入步驟、以及接合步驟。因為準備步驟、拉上步驟、變更步驟、以及推入步驟與前述第一實施例相同，所以省略說明。

在本方法中，如第19圖所示，在將封止體3A載置於套匣本體2A而重合的狀態下，進行套匣本體2A與封止體3A的摩擦攪拌接合。如第20圖所示，在本方法中，在封止體3的表面3a中，在對應重合部J3的位置設定開始位置SP3、中間位置S3、中間位置E3、以及結束位置EP3。在本方法中之旋轉工具F的旋轉軸C所通過的移動路徑R3係，通過開始位置SP3、中間位置S3、中間位置E3、以及結束位置EP3。移動路徑R3係，以與重合部J3重疊的方式而成為俯視矩形。移動路徑R3係，是被為起點的開始位置SP3與為終點的結束位置EP3所包夾的路線，並且包括插入區間、主區間、以及脫離區間。在本方法中，在開始位置SP3中，進行插入步驟、拉上步驟、變更步驟、以及推入步驟。又，在本方法中，在插入區間、主區間、以及脫離區間中，進行接合步驟。

插入區間係，為從開始位置SP3至中間位置S3為止的區間。在插入區間中，使被插入於開始位置SP3的旋轉工具F，朝中間位置S3移動並且逐漸被推入

主區間係，為從中間位置S3沿著重合部J3繞一周之後、經過中間位置S3、至中間位置E3為止使旋轉工具F移動的區間。此時，如第19圖所示，以攪拌銷F2係到達端面11a的方式將旋轉工具F的插入深度維持為一定。

脫離區間係，為從中間位置E3至結束位置EP3為止的區間。在脫離區間中，使到達中間位置的E3旋轉工具F，朝向結束位置EP3移動，並逐漸拉上旋轉工具F。當旋轉工具F到達結束位置EP3，使旋轉工具F脫離封止體3

重合步驟係，如第19圖所示，為將套匣本體2A與封止體3A重合的步驟。在重合步驟中，形成將周壁部11的端面11a與封止體3A的裏面3b重合的重合部J3。重合部J3係，沿著凹部13的外周被形成為俯視矩形框狀。

插入步驟係，如第21圖所示，為將旋轉工具F插入於被接合構件(封止體3A)的步驟。更具體而言，為將旋轉工具F從封止體3A的表面3a，朝向套匣本體2A與封止體3A的重合部J3插入的步驟。在插入步驟中，使旋轉工具F，朝與被設置於攪拌銷F2的螺旋槽的形成方向為同方向旋轉(逆旋轉)。在本實施例中，因為螺旋槽是左旋的，所以使旋轉工具F左旋轉。在本實施例的插入步驟中，僅使攪拌銷F2接觸封止體3A、且在攪拌銷F2不接觸周壁部11的範圍內設定插入深度H1。插入步驟中，僅使攪拌銷F2接觸封止體3A的表面3a、且在肩部F1不接觸表面3a的範圍內設定插入深度H1亦可。藉由插入步驟，封止體3A的材料係被摩擦攪拌而形成塑性化區域W3。

接合步驟係，為使用旋轉工具F對於重合部J3進行摩擦攪拌接合的步驟。在接合步驟中之旋轉工具F的插入深度係，在本方法中以肩部F1被稍微推入封止體3的表面3a、並且攪拌銷F2到達周壁部11的端面11a的方式設定。在接合步驟中之旋轉工具F的插入深度係，適當設定就好，例如，在攪拌銷F2未到達端面11a的狀態下，接合重合部J3亦可。

即使是以上說明的本實施例，也可達成與前述第一實施例大致同等的功效。又，依據本實施例，也可接合重合部J3。

尚且，雖然在本實施例中以使用旋轉工具F的情況為例進行說明，但使用旋轉工具K、G亦可。 又，在本實施例中，開始位置SP3以及結束位置EP3係，設定於不對應封止體3A的表面3a中之重合部J3的位置(比重合部J3更內側)亦可。

[7.第二實施例的第一變形例] 接著，針對前述第二實施例的第一變形例進行說明。在有關本變形例的接合體的製造方法中，在插入步驟中，在以被形成之塑性化區域W4係成為與重合部J3重疊的範圍的方式設定攪拌銷F2的插入深度H1這點上，與前述的第二實施例相異。

在本變形例的接合體的製造方法(以下，有時稱為「本方法」)中，進行準備步驟、重合步驟、插入步驟、拉上步驟、變更步驟、推入步驟，以及接合步驟。準備步驟以及重合步驟係，與前述第二實施例為相同。

本方法的插入步驟係，如第22圖所示，為將旋轉工具F插入於被接合構件(套匣本體2A以及封止體3A)的步驟。更具體而言，本方法的插入步驟係，為將旋轉工具F從封止體3A的表面3a，朝向套匣本體2A與封止體3A的重合部J3插入的步驟。在插入步驟中，使旋轉工具F，朝與被設置於攪拌銷F2的螺旋槽的形成方向為同方向旋轉(逆旋轉)，並將旋轉工具F朝向重合部J3插入。在本實施例的插入步驟中，使攪拌銷F2接觸封止體3A，並且在攪拌銷F2不接觸周壁部11的端面11a的範圍內設定插入深度H1。在插入步驟中，僅使攪拌銷F2接觸封止體3A以及套匣本體2A，並且在肩部F1不接觸封止體3A的表面3a的範圍內設定插入深度H1亦可。藉由插入步驟，套匣本體2A以及封止體3A的材料係被摩擦攪拌而形成塑性化區域W4。此時，塑性化區域W4係，被形成為跨越重合部J3、並與套匣本體2A以及封止體3A接觸的形式。

插入步驟的其他的要點係，與前述第二實施例為同樣。又，拉上步驟、變更步驟、推入步驟、以及接合步驟也與前述第二實施例為同樣。

在此，將被正旋轉的攪拌銷朝向藉由套匣本體2A的端面11a與封止體3的裏面3b而形成的重合部J3插入的話，藉由在攪拌銷被插入的位置附近的界面係藉著塑性流動而朝上側被捲入，而有著重合部J3的接合強度下降的情況。又，因為對應攪拌銷的插入量，受到塑性流動而對流的被接合構件的量係變得增加，所以藉由伴隨著攪拌銷的插入而受到塑性流動的被接合構件的對流係增加、並且界面附近的捲入係變得容易產生，而有著重合部J3的接合強度下降的情況。

依據本方法，在插入步驟中，藉由在使旋轉工具F朝與螺旋槽的形成方向為同方向旋轉(逆旋轉)的狀態下將攪拌銷F2朝向重合部J3插入。藉此，在塑性化區域W4中之位於攪拌銷的周圍之內側的部分係產生向上的對流，並且在塑性化區域W4中之外側的部分係產生向下的對流。因此，在重合部J3的開始位置SP3附近，使防止存在於套匣本體2A與封止體3A的界面的氧化皮膜朝上側被捲入係變得容易。又，依據本方法，藉由在將攪拌銷F2插入時伴隨著攪拌銷的插入而積極地將被接合構件朝外部排出，可使受到塑性流動而對流之被接合構件的量下降。藉此，使防止存在於套匣本體2與封止體3的界面的氧化皮膜之捲入係變得容易。於是，依據本方法，可抑制套匣本體2與封止體3的重合部J3中之接合強度的降低。 [實施例]

為了確認本發明的功效，進行試驗1以及試驗2。試驗1以及試驗2係，並非接合兩個構件，而是使用一個構件而確認藉由旋轉工具F的摩擦攪拌狀態。第23圖係，為表示在試驗1以及試驗2中之旋轉工具的形狀、旋轉方向以及工具旋轉數的條件的表。第24圖係，為表示在試驗1以及試驗2中之移動速度、插入深度、拉上量、插入量以及評價且並列於此之合金種類的表。

[試驗1] 試驗1係，準備了供測試材料(A1050)，且使用旋轉工具F藉由既定的距離進行摩擦攪拌。將旋轉工具F的肩部F1的外徑作為30mm，將攪拌銷F2的基端的外徑作為14mm，且將攪拌銷F2的頂端的外徑作為9.2mm。將攪拌銷F2的長度L1作為15mm，且螺旋槽係作為左旋。接合速度係作為125mm/min。

＜試驗例11＞ 第25圖係，為表示試驗例11的摩擦攪拌狀態的俯視圖。第26圖係，為沿第25圖之XXVI-XXVI線段的剖視圖。在試驗例11中，在開始位置SP11將包括有螺旋槽係左旋的攪拌銷F2的旋轉工具F藉由左旋轉插入之後，拉上旋轉工具F、將旋轉方向變更為右旋轉、且推入旋轉工具F，然後進行摩擦攪拌。在試驗例11中，插入時的旋轉工具F的旋轉速度係為2000rpm，拉上時的旋轉工具F的旋轉速度係為2000rpm，推入時的旋轉工具F的旋轉速度係為890rpm，摩擦攪拌接合時的旋轉工具F的旋轉速度係為890rpm。又，在試驗例11中，插入時的插入深度H1係為15mm，拉上時的拉上量H2係為1mm，拉上時(旋轉方向之變更時)的插入深度係為14mm，推入時的插入量H3係為0.5mm，推入後的插入深度H4係為15.5mm，摩擦攪拌接合時的插入深度H5係為15.5mm。在試驗例11中，如第25圖所示，在開始位置SP11中之毛刺V11比比較試驗例11、12更少。又，如第26圖所示，在塑性化區域W11內隧道狀缺陷係消失。

＜比較試驗例11＞ 第27圖係，為表示比較試驗例11的摩擦攪拌狀態的俯視圖。第28圖係，為沿第27圖之XXVIII-XXVIII線段的剖視圖。在比較試驗例11中，在開始位置SP12將包括有螺旋槽係左旋的攪拌銷F2的旋轉工具F藉由右旋轉插入之後，插入直到進行摩擦攪拌接合的深度為止，然後就這樣藉由右旋轉進行摩擦攪拌。插入時的旋轉工具F的旋轉速度係為890rpm，摩擦攪拌接合時的旋轉工具F的旋轉速度係也為890rpm。又，插入時的插入深度為15.5mm，摩擦攪拌接合時的插入深度H5為15.5mm。如第27圖以及第28圖所示，在比較試驗例11中，在塑性化區域W12內隧道狀缺陷係消失。但是，如第27圖所示，在開始位置SP12中毛刺V12係較多地發生。

＜比較試驗例12＞ 第29圖係，為表示比較試驗例12的摩擦攪拌狀態的俯視圖。第30圖係，為第29圖的開始位置處之放大俯視圖。第31圖係，為沿第29圖之XXXI-XXXI線段的剖視圖。在比較試驗例12中，在開始位置SP13將包括有螺旋槽係左旋的攪拌銷F2的旋轉工具F藉由右旋轉插入之後，拉上旋轉工具F、不變更旋轉方向地將旋轉工具F推入，然後就這樣藉由右旋轉進行摩擦攪拌。在比較試驗例12中，插入時的旋轉工具F的旋轉速度、拉上時的旋轉工具F的旋轉速度、推入時的旋轉工具F的旋轉速度、摩擦攪拌接合時的旋轉工具F的旋轉速度、插入時的插入深度H1、拉上時的拉上量H2、拉上時的插入深度、推入時的插入量H3、推入後的插入深度H4、以及摩擦攪拌接合時的插入深度H5係，與試驗例11同樣而進行。在比較試驗例12中，如第31圖所示，在塑性化區域W13內隧道狀缺陷係消失。但是，如第29圖以及第30圖所示，在開始位置SP13中毛刺V13係較多地發生。

＜比較試驗例13＞ 第32圖係，為表示比較試驗例13的摩擦攪拌狀態的俯視圖。第33圖係，第32圖的開始位置處之放大俯視圖。第34圖係為沿第32圖之XXXIV-XXXIV線段的剖視圖。在比較試驗例13中，在開始位置SP14將包括有螺旋槽係左旋的攪拌銷F2的旋轉工具F藉由左旋轉插入之後，拉上旋轉工具F、不變更旋轉方向地將旋轉工具F推入，然後就這樣藉由左旋轉進行摩擦攪拌。在比較試驗例13中，插入時的旋轉工具F的旋轉速度、拉上時的旋轉工具F的旋轉速度、推入時的旋轉工具F的旋轉速度、摩擦攪拌接合時的旋轉工具F的旋轉速度、插入時的插入深度H1、拉上時的拉上量H2、拉上時的插入深度、推入時的插入量H3、推入後的插入深度H4、以及摩擦攪拌接合時的插入深度H5係，與試驗例1同樣而進行。在比較試驗例13中，如第32圖以及第33圖所示，在開始位置SP14中毛刺V14係比比較試驗例11、12更少。但是，如第34圖所示，在塑性化區域W14內隧道狀缺陷T14係發生。

[試驗2] 試驗2係，準備了供測試材料(A5052)，且使用旋轉工具F藉由既定的距離進行摩擦攪拌。旋轉工具F的各部位的尺寸係與試驗1相同。攪拌銷F2的螺旋槽係作為左旋。接合速度係作為100mm/min。

＜試驗例21＞ 第35圖係，為表示試驗例21的摩擦攪拌狀態的俯視圖。第36圖係，為第35圖的開始位置處之放大俯視圖。在試驗例21中，在開始位置SP15將包括有螺旋槽係左旋的攪拌銷F2的旋轉工具F藉由左旋轉插入之後，拉上旋轉工具F、將旋轉方向變更為右旋轉、且推入旋轉工具F，然後進行摩擦攪拌。插入時的旋轉工具F的旋轉速度係為2000rpm，拉上時的旋轉工具F的旋轉速度係為2000rpm，推入時的旋轉工具F的旋轉速度係為400rpm，摩擦攪拌時的旋轉工具F的旋轉速度係為400rpm。又，在試驗例21中，插入時的插入深度H1係為15mm，拉上時的拉上量H2係為1mm，旋轉方向之變更時的插入深度係為14mm，推入時的插入量H3係為0.5mm，推入後的插入深度H4係為15.5mm，摩擦攪拌接合時的插入深度H5係為15.5mm。在試驗例21中，如第35圖以及第36圖所示，在開始位置SP15中毛刺V15係比比較試驗例21、22更少。

＜試驗例22＞ 第37圖係，為表示試驗例22的摩擦攪拌狀態的俯視圖。第38圖係，為第37圖的開始位置處之放大俯視圖。第39圖係，為沿第37圖之XXXIX-XXXIX線段的剖視圖。在試驗例22中，在開始位置SP16將包括有螺旋槽係左旋的攪拌銷F2的旋轉工具F藉由左旋轉插入之後，拉上旋轉工具F、將旋轉方向變更為右旋轉、且推入旋轉工具F，然後進行摩擦攪拌。在試驗例22中，除了插入時的旋轉工具F的旋轉速度變更為400rpm、且拉出時的旋轉工具F的旋轉速度變更為400rpm以外，與試驗例21同樣而進行。如第37圖以及第38圖所示，在開始位置SP16中毛刺V16係比比較試驗例21、22更少。另外，如第39圖所示，在塑性化區域W16內沒有發現缺陷。

＜比較試驗例21＞ 第40圖係，為表示比較試驗例21的摩擦攪拌狀態的俯視圖。第41圖係，為第40圖的開始位置處之放大俯視圖。在比較試驗例21中，在開始位置SP17將包括有螺旋槽係左旋的攪拌銷F2的旋轉工具F藉由右旋轉插入之後，插入直到進行摩擦攪拌接合的深度為止，然後就這樣藉由右旋轉進行摩擦攪拌。在比較試驗例21中，插入時的旋轉工具F的旋轉速度為400rpm，摩擦攪拌接合時的旋轉工具F的旋轉速度為400rpm。又，在比較試驗例21中，插入時的插入深度為15.5mm，摩擦攪拌接合時的插入深度H5為15.5mm。在比較試驗例21中，如第40圖以及第41圖所示，在開始位置SP17中毛刺V17係較多地發生。

＜比較試驗例22＞ 第42圖係，為表示比較試驗例22的摩擦攪拌狀態的俯視圖。第43圖係，為第42圖的開始位置處之放大俯視圖。第44圖係，為沿第42圖之XXXXIV-XXXXIV線段的剖視圖。在比較試驗例22中，在開始位置SP18將包括有螺旋槽係左旋的攪拌銷F2的旋轉工具F藉由右旋轉插入之後，拉上旋轉工具F、不變更旋轉方向地將旋轉工具F推入，然後就這樣藉由右旋轉進行摩擦攪拌。在比較試驗例22中，插入時的旋轉工具F的旋轉速度、拉上時的旋轉工具F的旋轉速度、推入時的旋轉工具F的旋轉速度、摩擦攪拌接合時的旋轉工具F的旋轉速度、插入時的插入深度H1、拉上時的拉上量H2、拉上時的插入深度、推入時的插入量H3、推入後的插入深度H4、以及摩擦攪拌接合時的插入深度H5係，與試驗例21同樣而進行。在比較試驗例2中，如第44圖所示，在塑性化區域W18內隧道狀缺陷係消失。然而，如第42圖以及第43圖所示，在開始位置SP18中毛刺V18係較多地發生。

如上所述，如比較試驗例11、12、21、22般，在開始位置SP12、SP13、SP17、SP18將旋轉工具F藉由正旋轉(在螺旋槽係左旋之下右旋轉或在右旋之下左旋轉)插入的話，瞭解到在開始位置SP12、SP13、SP17、SP18中毛刺V12、V13、V17、V18係分別較多地發生。 另一方面，如試驗例11、21、22般，在開始位置SP11、SP15、SP16將旋轉工具F藉由逆旋轉(在螺旋槽係左旋之下左旋轉或在右旋之下右旋轉)插入之後、藉由正旋轉摩擦攪拌的話，瞭解到在開始位置SP11、SP15、SP16中毛刺V11、V15、V16係分別變少。

又，如比較試驗例13般，將在摩擦攪拌接合時之旋轉工具F逆旋轉(在螺旋槽係左旋之下左旋轉或在右旋之下右旋轉)的話，瞭解到會發生隧道狀缺陷T14。 另一方面，如試驗例11、21、22般，將在摩擦攪拌接合時之將旋轉工具F藉由正旋轉(在螺旋槽係左旋之下右旋轉或在右旋之下左旋轉)插入的話，瞭解到接合狀況係為良好。

也就是說，如本發明般，藉由在插入時(插入步驟)中作為逆旋轉、在摩擦攪拌接合時(接合步驟)中作為正旋轉，瞭解到在開始位置中毛刺係變少，並且可使摩擦攪拌接合時的缺陷消失。

1:液冷套匣 2,2A:套匣本體(第一被接合構件) 3,3A:封止體(第二被接合構件) 3a:表面 3b:裏面 3c:側面 10:底部 11:周壁部 11a:端面 12:周壁階梯差部 12a:階梯差底面 12b:階梯差側面 13:凹部 A:推拔角度 B:推拔角度 C:旋轉軸 D1:第一虛擬基準面 D2:第二虛擬基準面 D3:第三虛擬基準面 E1,E3:中間位置 EP1,EP3:結束位置 F:旋轉工具 F1:肩部 F1a:下端面 F2:攪拌銷 G:旋轉工具 G1:基部 G2:基端側銷 G3:頂端側銷 G21:銷階梯差部 G21a:階梯差底面 G21b:階梯差側面 G21c:頂點 G31:螺旋槽 G31a:螺旋底面 G31b:螺旋側面 G31c:頂點 H1,H4,H5:插入深度 H2:拉上量 H3:插入量 J1:第一對接部(對接部) J2:第二對接部(對接部) J3:重合部 K:旋轉工具 K1:基部 K1a:下端面 K2:攪拌銷 L1:攪拌銷的長度 M1:階梯差角度 M2:螺旋角度 N1,N2:旋轉數 P1:位移量 Q:預備孔 R1,R2,R3:移動路徑 S1,S3:中間位置 SP1,SP2,SP3,SP11,SP12,SP13,SP14,SP15,SP16,SP17,SP18:開始位置 T14:隧道狀缺陷 V11,V12,V13,V14,V15,V16,V17,V18:毛刺 W,W1,W2,W3,W4,W11,W12,W13,W14,W15,W16,W17,W18:塑性化區域 X1:距離 X2:長度 Y1:高度 Y2:高度

第1圖係為表示有關本發明的第一實施例的接合體的分解立體圖。 第2圖係為表示有關第一實施例的接合體的製造方法的對接步驟的剖視圖。 第3圖係為表示有關第一實施例的接合體的製造方法的對接步驟的俯視圖。 第4圖係為表示在有關第一實施例的接合體的製造方法所使用的旋轉工具的側視圖。 第5圖係為表示有關第一實施例的接合體的製造方法的插入步驟的剖視圖。 第6圖係為表示有關第一實施例的接合體的製造方法的拉上步驟的剖視圖。 第7圖係為表示有關第一實施例的接合體的製造方法的變更步驟的剖視圖。 第8圖係為表示有關第一實施例的接合體的製造方法的推入步驟的剖視圖。 第9圖係為表示有關第一實施例的接合體的製造方法的接合步驟的剖視圖。 第10圖係為表示有關第一實施例的第一變形例的預備孔形成步驟的剖視圖。 第11圖係為表示有關第一實施例的第二變形例的插入步驟的剖視圖。 第12圖係為表示有關第一實施例的第二變形例的接合步驟的剖視圖。 第13圖係為表示有關第一實施例的第三變形例的插入步驟的剖視圖。 第14圖係為表示有關第一實施例的第三變形例的旋轉工具的放大圖。 第15圖係為表示有關第一實施例的第三變形例的接合步驟的剖視圖。 第16圖係為表示有關第一實施例的第四變形例的對接步驟的俯視圖。 第17圖係為表示有關第一實施例的第四變形例的插入步驟的剖視圖。 第18圖係為表示有關第二實施例的接合體的分解立體圖。 第19圖係為表示有關第二實施例的重合步驟的剖視圖。 第20圖係為表示有關第二實施例的重合步驟的俯視圖。 第21圖係為表示有關第二實施例的插入步驟的剖視圖。 第22圖係為表示有關第二實施例的第一變形例的插入步驟的剖視圖。 第23圖係為表示在試驗1以及試驗2中之旋轉工具的形狀、旋轉方向以及工具旋轉數的條件的表。 第24圖係為表示在試驗1以及試驗2中之移動速度、插入深度、拉上量、插入量以及評價且並列於此之合金種類的表。 第25圖係為表示試驗例11的摩擦攪拌狀態的俯視圖。 第26圖係為沿第25圖之XXVI-XXVI線段的剖視圖。 第27圖係為表示比較試驗例11的摩擦攪拌狀態的俯視圖。 第28圖係為沿第27圖之XXVIII-XXVIII線段的剖視圖。 第29圖係為表示比較試驗例12的摩擦攪拌狀態的俯視圖。 第30圖係為第29圖的開始位置處之放大俯視圖。 第31圖係為沿第29圖之XXXI-XXXI線段的剖視圖。 第32圖係為表示比較試驗例13的摩擦攪拌狀態的俯視圖。 第33圖係為第32圖的開始位置處之放大俯視圖。 第34圖係為沿第32圖之XXXIV-XXXIV線段的剖視圖。 第35圖係為表示試驗例21的摩擦攪拌狀態的俯視圖。 第36圖係為第35圖的開始位置處之放大俯視圖。 第37圖係為表示試驗例22的摩擦攪拌狀態的俯視圖。 第38圖係為第37圖的開始位置處之放大俯視圖。 第39圖係為沿第37圖之XXXIX-XXXIX線段的剖視圖。 第40圖係為表示比較試驗例21的摩擦攪拌狀態的俯視圖。 第41圖係為第40圖的開始位置處之放大俯視圖。 第42圖係為表示比較試驗例22的摩擦攪拌狀態的俯視圖。 第43圖係為第42圖的開始位置處之放大俯視圖。 第44圖係為沿第42圖之XXXXIV-XXXXIV線段的剖視圖。

11:周壁部

11a:端面

C:旋轉軸

F:旋轉工具

F1:肩部

F2:攪拌銷

W1:塑性化區域

Claims (15)

1. 一種接合體的製造方法，為使用具有被形成螺旋槽的攪拌銷之旋轉工具，藉由朝被接合構件的摩擦攪拌接合而製造接合體的方法，依序包括： 插入步驟，在使該旋轉工具朝與該螺旋槽的形成方向為同方向旋轉的狀態下，將該攪拌銷插入該被接合構件； 變更步驟，將該旋轉工具的旋轉方向，以朝與該螺旋槽的形成方向為反方向旋轉的方式變更；以及 接合步驟，在將旋轉工具朝與該螺旋槽的形成方向為反方向旋轉的狀態下，進行該被接合構件的接合。
2. 如請求項1所述的接合體的製造方法，其中，在該插入步驟中之該旋轉工具的旋轉數係，為在該接合步驟中之該旋轉工具的旋轉數以上。
3. 如請求項2所述的接合體的製造方法，其中，在該插入步驟中之該旋轉工具的旋轉數N1，與在該接合步驟中之該旋轉工具的旋轉數N2的關係，為N2≦N1≦N2×5。
4. 如請求項1所述的接合體的製造方法，更包括： 拉上步驟，在該插入步驟之後，將該旋轉工具朝向該被接合構件的表面方向拉上； 在該拉上步驟之後，進行該變更步驟。
5. 如請求項4所述的接合體的製造方法，其中，在該插入步驟中之該旋轉工具的插入深度H1，與在該拉上步驟中之拉上量H2的關係，為H1×0.01≦H2≦H1×0.5。
6. 如請求項1所述的接合體的製造方法，更包括： 推入步驟，在該變更步驟之後，將該旋轉工具朝向該被接合構件的深度方向推入； 在該推入步驟之後，進行該接合步驟。
7. 如請求項6所述的接合體的製造方法，其中，在該插入步驟中之該旋轉工具的插入深度H1，與在該推入步驟中的插入量H3的關係，為H1×0.01≦H3≦H1×0.5。
8. 如請求項6所述的接合體的製造方法，其中，在該插入步驟中之該旋轉工具的插入深度H1，與在該接合步驟開始接合時的插入深度H4的關係，為H1×1.01≦H4≦H1×1.5。
9. 如請求項1所述的接合體的製造方法，其中，該旋轉工具係，具有被設置平面狀或研缽狀的下端面、呈現柱狀或錐台形狀的肩部； 該攪拌銷係，從該肩部的該下端面下垂； 在使該肩部對於該被接合構件接觸、並且將該攪拌銷插入該被接合構件的狀態下，對於該被接合構件進行摩擦攪拌接合。
10. 如請求項9所述的接合體的製造方法，其中，在該插入步驟中之該旋轉工具的插入深度H1，與該攪拌銷的長度L1的關係，為L1×0.5≦H1≦L1。
11. 如請求項1所述的接合體的製造方法，其中，該旋轉工具係，具有呈現柱狀或錐台形狀的基部； 該攪拌銷係，從該基部的下端面下垂； 在使該基部對於該被接合構件遠離、並且僅將該攪拌銷插入該被接合構件的狀態下，對於該被接合構件進行摩擦攪拌接合。
12. 如請求項1所述的接合體的製造方法，其中，該旋轉工具係，具有呈現柱狀或錐台形狀的基部； 該攪拌銷係，具有連續於該基部的基端側銷、以及連續於該基端側銷的頂端側銷，該基端側銷的推拔角度係，比該頂端側銷的推拔角度更大，且在該基端側銷的外周面形成階梯狀的銷階梯差部； 在使該基端側銷的外周面接觸該被接合構件的表面的狀態下，對於該被接合構件進行摩擦攪拌接合。
13. 如請求項1所述的接合體的製造方法，更包括： 預備孔形成步驟，在該插入步驟之前，在該被接合構件形成預備孔； 在該插入步驟中，將該攪拌銷插入該預備孔。
14. 如請求項1所述的接合體的製造方法，其中，該被接合構件由第一被接合構件、以及比該第一被接合構件硬度更低的第二被接合構件構成； 形成該第一被接合構件與該第二被接合構件的至少其中一方的端面係對接的對接部，或者該第二被接合構件的裏面重合於該第一被接合構件的正面的重合部； 在該插入步驟中，從該第一被接合構件的表面插入攪拌銷； 在該接合步驟中，進行該對接部或該重合部的摩擦攪拌接合。
15. 如請求項1所述的接合體的製造方法，其中，該被接合構件由第一被接合構件、以及第二被接合構件構成： 形成該第一被接合構件與該第二被接合構件的至少其中一方的端面係對接的對接部，或者該第二被接合構件的裏面係重合於該第一被接合構件的正面的重合部； 在該插入步驟中，朝向該對接部或該重合部而插入攪拌銷。

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