CN119501267A 摩擦搅拌点接合装置及其运转方法 （川崎重工业株式会社）

202080030715.52020.04.23态的肩部件(12)的末端到达第2部件(62)内的预先设定的规定的第1位置，并且使旋转状态的销2旋转驱动器，其使所述销部件以及所述肩部件绕与所述销部件的轴心一致的轴线旋所述第1部件配置为与所述销部件以及所述肩部件对置，并且由熔所述被接合物在重叠的所述第1部件与所述第2部件的接触部分涂覆有密所述第1位置处于从所述第2部件的与所述第1部件对置的面起0.008mm以上且0.3mm以所述肩部件构成为，在将该肩部件的末端面的半径设为Rs，将所述2.一种摩擦搅拌点接合装置的运转方法，利用摩旋转驱动器，其使所述销部件以及所述肩部件绕与所述销部件的轴心一致的轴线旋3所述第1部件配置为与所述销部件以及所述肩部件对置，并且由熔所述被接合物在重叠的所述第1部件与所述第2部件的接触部分涂覆有密所述第1位置处于从所述第2部件的与所述第1部件对置的面起0.008mm以上且0.3mm以所述肩部件构成为，在将该肩部件的末端面的半径设为Rs，将所述4与肩部件独立地构成且能够单独在轴向上移动的复动式旋转工具，将该探针插入第一部[0007]本发明的目的在于，提供能够比上述专利文献1所公开的不同种类金属部件的接[0008]为了解决上述课题，本发明所涉及的摩擦搅拌点接合装置利用摩擦热使具有第1旋转状态的上述销部件朝向上述被接合物的被接合5[0011]另外，本发明所涉及的摩擦搅拌点接合装置的运转方法利用摩擦热使具有第1部转状态的上述销部件朝向上述被接合物的被接合部[0018]图3是表示本实施方式1所涉及的摩擦搅拌点接合装置的动作的一个例子的流程[0019]图4A是示意性地表示基于图1所示的摩擦搅拌点接合装置的摩擦搅拌点接合的各[0020]图4B是示意性地表示基于图1所示的摩擦搅拌点接合装置的摩擦搅拌点接合的各[0021]图5是表示使用比较例1以及试验例1的摩擦搅拌点接合装置在接合条件1下进行摩擦搅拌点接合的被接合物的拉伸剪切试验和十字拉伸试验的[0022]图6是使用比较例1的摩擦搅拌点接合装置在接合条件1下进行摩擦搅拌点接合的被接合物的截面照片和使用试验例1的摩擦搅拌点接合装置在接合条件2下进行摩擦搅拌[0023]图7是表示使用试验例2的摩擦搅拌点接合装置在接合条件3～7下进行摩擦搅拌6[0024]图8是使用试验例2的摩擦搅拌点接合装置在接合条件3～7下进行摩擦搅拌点接[0025]图9A是表示使用试验例3的摩擦搅拌点接合装置在接合条件8下进行摩擦搅拌点接合的被接合物的拉伸剪切试验和十字拉伸试验的结[0026]图9B是使用试验例3的摩擦搅拌点接合装置在接合条件8下进行摩擦搅拌点接合[0027]图10是使用试验例4的摩擦搅拌点接合装置在接合条件9下进行摩擦搅拌点接合[0028]图11是使用比较例2以及试验例5的摩擦搅拌点接合装置在接合条件10下进行摩在将说明本发明所需的结构要素单拿出来进行图示，省略针对其他构成要素的图示的情[0031]本实施方式1所涉及的摩擦搅拌点接合装置是利用摩擦热使具有第1部件和第2部[0035]以下，参照附图对本实施方式1所涉及的摩擦搅拌点接合装置的一个例子详细地7[0037]图1是表示本实施方式1所涉及的摩擦搅拌点接合装置的概略结构的示意图。此[0040]销部件11、肩部件12以及夹持部件13固定于由旋转工具固定器521以及夹持固定[0041]另外，销部件11、肩部件12以及夹持部件13通过被由销驱动器531以及肩驱动器过肩驱动器532而沿着箭头P2方向即轴线Xr方向能8522)构成为，通过肩驱动器532而能够在箭头P3方向(与箭头P1以及箭头P2相同的方向)上面12a的面积大于销部件11的圆状的末端[0057]在本实施方式1中，垫板部件56构成为以抵接平板状的被接合物60的背面的方式由平坦的面(支承面56a)支承。垫板部件56只要[0058]被接合物60具有两个板状的第1部件61以及第2部件62。第1部件61配置为与销部9可以由摩擦搅拌接合领域中公知的马达以及齿轮机[0066]并且，本实施方式1所涉及的摩擦搅拌点接合装置50采用配设于摩擦搅拌点接合地使用多关节机器人等在摩擦搅拌接合领域中公知的[0079]输入器32能够对控制器51输入与摩擦搅拌点接合的控制相关的各种参数或者其12使其进退的进退驱动器53(肩驱动器532)的旋转角度进行检测。另外，作为位置检测器33，也可以是对向驱动肩部件12使其进退的进退驱动器53(肩驱动器532)供给的电流值进接合物60并使它们重叠并以点接合连结的情况[0083]图3是表示本实施方式1所涉及的摩擦搅拌点接合装置的动作的一个例子的流程图。图4A以及图4B是示意性地表示基于图1所示的摩擦搅拌点接合装置的摩擦搅拌点接合以及肩部件12的旋转方向，粗箭头F表示施加于第1部件61以及第2部件62的力的方向。另面11a、肩部件12的末端面12a以及夹持部件13的末端面13a(图4A以及图4B中未图示)接近及夹持部件13通过预先设定的规定的按压力(例如包含于3kN～15kN范围的规定值)按压被[0093]接下来，控制器51从位置检测器33获取肩部件12的末端的位置信息(步骤S104言，第1位置是从第2部件62的与第1部件61抵接的抵接面62a起0.3mm以下范围内的任[0095]另外，从除去形成于第2部件62的镀敷层(镀敷膜)或者氧化膜而形成新生面的观点出发，第1位置可以是从抵接面62a起0.008mm以上的位置，也可以是从抵接面62a起[0096]并且，从除去形成于第2部件62的镀敷层(镀敷膜)或者氧化膜而形成新生面的观[0099]另外，形成在第2部件62的表面形成的镀敷层(镀敷膜)或者氧化膜的杂质(例如[0100]控制器51在判定为步骤S104中获取到的肩部件12的末端的位置信息没有到达第1判定为步骤S104中获取到的肩部件12的末端部的位置信息[0103]另外，在位置检测器33由对驱动肩部件12使其进退的进退驱动器53(肩驱动器[0104]也可以是，控制器51在作为位置检测器33的编码器所检测出的旋转角度信息(速度信息)变得比预先设定的规定的第1角度小的情况下，判定为肩部件12的末端到达第1位[0106]另外，在位置检测器33由对向驱动肩部件12使其进退的进退驱动器53(肩驱动器流动部60a的软化的部分从销部件11的正下方向肩部件12的正下方(通过肩部件12的压入[0112]而且，销部件11的末端面11a和肩部件12的末端面12a移动至被接合物60的表面[0113]此外，控制器51在步骤S103以及/或者步骤S106的处理中，优选控制进退驱动器[0119]在这样构成的本实施方式1所涉及的摩擦搅拌点接合装置50中，控制器51构成为且使旋转状态的销部件11从被接合物60的被驱动器53动作，以使肩部件12的末端部到达从第2部件62的表面起0.3mm以下的任意位置涉及的摩擦搅拌点接合装置50中，与上述专利文献1所公开的不同种类金属部件的接合方肩部件12的末端部除去形成于第2部件62的表面的镀敷层(镀敷膜)或者氧化膜，形成新生[0126]因此，塑性流动部60a的软化的部分在从销部件11的正下方向肩部件12的正下方所公开的不同种类金属部件的接合方法的被接合物60的接合试验进[0137]使用本实施方式1所涉及的摩擦搅拌点接合装置50，执行了被接合物60的接合试部件11的末端位于从第1部件61的与第2部件62抵接的抵接面(下表面)起向上方0.1mm的位[0148]图5是表示使用比较例1以及试验例1的摩擦搅拌点接合装置在接合条件1下进行[0149]另外，图6是使用比较例1的摩擦搅拌点接合装置在接合条件1下进行了摩擦搅拌点接合的被接合物的截面照片和使用试验例1的摩擦搅拌点接合装置在接合条件1以及接合条件2下进行了摩擦搅拌点接合的被接合物的[0150]如图5所示，使用比较例1的摩擦搅拌点接合装置在接合条件1下进行摩擦搅拌点的摩擦搅拌点接合装置在接合条件1下进行摩擦搅拌点接合的被接合物60的拉伸剪切强度[0154]使用本实施方式1所涉及的摩擦搅拌点接合装置50执行各种被接合物60的接合试[0158]使用1mm的铝板(A6061)来作为第1部件61，使用1.2mm的270MPa级熔融镀锌钢板钢板(GA)来作为第2部件62。另外，将销部件11以及肩部件12的转速亦即第1转速设为钢板(GA)来作为第2部件62。另外，将销部件11以及肩部件12的转速亦即第1转速设为[0165]然后，对通过试验例3的摩擦搅拌点接合装置接合的被接合物60分别执行了拉伸[0167]图7是表示使用试验例2的摩擦搅拌点接合装置在接合条件3～7下进行摩擦搅拌进行摩擦搅拌点接合的被接合物60的拉伸剪切强度为3.0kN以上，即便使用各种钢板也能冲压钢板来作为第2部件62，将第1转速设为2000rpm，来执行被接合物60的接合试验的结[0172]使用本实施方式1所涉及的摩擦搅拌点接合装置50执行了被接合物60的接合试[0177]图9A是表示使用试验例3的摩擦搅拌点接合装置在接合条件8下进行摩擦搅拌点例3的摩擦搅拌点接合装置在接合条件8下进行摩擦搅拌点接合的被接合物[0178]如图9A以及图9B所示，示出即便使用Al_Si_Mg系合金(AC4C)来作为第1部件61也[0180]使用本实施方式1所涉及的摩擦搅拌点接合装置50执行了被接合物60的接合试[0184]图10是使用试验例4的摩擦搅拌点接合装置在接合条件9下进行了摩擦搅拌点接材料也没有向肩部件12的正下方(通过肩部件12的压入[0188]使用本实施方式1所涉及的摩擦搅拌点接合装置50执行了被接合物60的接合试的末端位于第1位置从第2部件62的与第1部件61抵接的抵接面(上表面)起向下方0.1mm的[0194]使用1mm的铝板(A6061)来作为第1部件61，使用1.2mm的270MPa级熔融镀锌钢板[0196]图11是使用比较例2以及试验例5的摩擦搅拌点接合装置在接合条件10下进行了[0199]另一方面，在使用试验例5的摩擦搅拌点接合装置将被接合物60进行了摩擦搅拌下方的杂质在塑性流动部60a的软化的部分从销部件11的正下方向肩部件12的正下方流动