JP3478337B2 - アルミニウム系押出形材の摩擦攪拌接合方法および摩擦攪拌接合用アルミニウム系押出形材 - Google Patents
アルミニウム系押出形材の摩擦攪拌接合方法および摩擦攪拌接合用アルミニウム系押出形材Info
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Description
アルミニウム合金等のアルミニウム系押出形材の摩擦攪
拌接合方法および摩擦攪拌接合用アルミニウム系押出形
材に関する。
アルミニウム系押出形材の突合わせ溶接方法としては、
TIG溶接法またはMIG溶接法が一般に用いられてい
る。しかし、これらの溶接方法では溶接部近傍に大きな
溶接変形が生じるために、溶接完了後に変形の矯正が行
われている。このような溶接変形を軽減する方法として
レーザ溶接法があるが、この方法では溶接部に欠陥が発
生しやすいという欠点が有るためその使用が一般化され
ていない。
凹面または平面の円形底面の中央部から下方に突出する
攪拌ピンを備えたプローブの、前記攪拌ピンを突合わせ
部の被接合部材の中に回転させつつ押し込み、前記凹面
または平面の円形底面を突合わせ部近傍の被接合部材上
面に押圧しながら、前記プローブを回転しつつ突合わせ
ラインに沿って移動させることにより、前記の被接合部
材を接合する摩擦攪拌接合方法が、特表平7−5050
90号公報や特表平9−508073号公報等に提案さ
れている。
法によれば、平板材等一般のアルミニウム系材料の接合
においては上記の問題を解決できるものの、中空、C字
型やL字型等の断面形状のアルミニウム系押出形材のリ
ブ外面等を相互に突合わせ・接触させて行う突合わせ接
合においては、被接合部材上面に摩擦攪拌接合用プロー
ブにより付加される垂直押圧力による接合部近傍のリブ
の変形による接合部欠陥等の発生の問題があり、上記摩
擦攪拌接合方法の適用は困難であった。
し、接合部近傍のリブの変形による接合部欠陥等の発生
の生じることのない、中空、C字型やL字型等の断面形
状のアルミニウム系押出形材の摩擦攪拌接合方法の提供
を第1の課題とし、該摩擦攪拌接合方法の適用に適した
摩擦攪拌接合用アルミニウム系押出形材の提供を第2の
課題とする。
題を解決するために、一対のアルミニウム系押出形材の
リブの外面同士を突合わせて突合わせ部を形成し、凹面
または平面の円形底面の中央部から下方に突出する攪拌
ピンを備えたプローブの、前記攪拌ピンを突合わせ部の
両押出形材上部の中に回転させつつ押し込み、前記凹面
または平面の円形底面を突合わせ部近傍の両押出形材上
面に押圧しながら、前記プローブを回転しつつ突合わせ
ラインに沿って移動させることにより、突合わせ部の両
押出形材上部を接合するアルミニウム系押出形材の摩擦
攪拌接合方法を、前記突合わせ部の両押出形材上部の中
に押し込まれる前記攪拌ピンの外面と該押出形材のリブ
内周面との間の最短距離w1 を0.6mm以上1.8mm以
下に保つこと、を特徴とするように構成したものであ
る。
の両押出形材上部の中に押し込まれる前記攪拌ピンの外
面と該押出形材のリブ内周面との間の最短距離w1 を、
1.2mm以上1.8mm以下に保つことが好ましい。
に、一対のアルミニウム系押出形材のリブの外面同士を
突合わせて突合わせ部を形成し、凹面または平面の円形
底面の中央部から下方に突出する攪拌ピンを備えたプロ
ーブの、前記攪拌ピンを突合わせ部の両押出形材上部の
中に回転させつつ押し込み、前記凹面または平面の円形
底面を突合わせ部近傍の両押出形材上面に押圧しなが
ら、前記プローブを回転しつつ突合わせラインに沿って
移動させることにより、突合わせ部の両押出形材上部を
摩擦攪拌接合する摩擦攪拌接合用アルミニウム系押出形
材を前記突合わせ部の両押出形材上部の予定接合深さh
(mm)における、前記突合わせ部の両押出形材上部の中
に押し込まれる攪拌ピンの外面と該押出形材のリブ内周
面との間の最短距離w1 を0.6mm以上1.8mm以下に
保つように予め形成して、構成したものである。
合用アルミニウム系押出形材を、前記突合わせ部の両押
出形材上部の予定接合深さh(mm)における、前記突合
わせ部の両押出形材上部に押し込まれる前記攪拌ピンの
外面と該押出形材のリブ内周面との間の最短距離w1 を
1.2mm以上1.8mm以下に保つように予め形成するこ
とが好ましい。
面と具体的な実施例とに基づいて以下に説明する。
形材の摩擦攪拌接合方法の概要と本発明で使用する各種
寸法の定義を説明するための断面図である。上下の板の
厚みがt(mm)で、押出形材垂直高さH(mm)のアルミニウ
ム系押出形材(以下単に押出形材という)1a と1b
の、最小厚み部の厚みがw2 (mm)のそれぞれのリブ1ar
と1brの外面同士を突合わせ・接触させて、突合わせ部
2を形成する。凹面または平面の円形底面3b の中央部
から下方へ突出する直径d(mm)の攪拌ピン4を備えた下
端部の直径D(mm)のプローブ3の、前記攪拌ピン4を突
合わせ部2の押出形材1a と1b の上部の中に回転させ
つつ押し込み、前記プローブ3の凹面または平面の円形
底面3b を突合わせ部2近傍の押出形材1a 、1b の上
面1af、1bfに押圧力F(kgf) で押圧しながら、前記プ
ローブ3を回転しつつ突合わせライン(押出形材1a 、
1b の長手方向)に沿って移動させることにより、突合
わせ部2の押出形材1a と1b の上部が摩擦攪拌接合さ
れる。なお、w1(mm) は前記攪拌ピン4の外面と押出形
材1a 、1b のリブ1ar、1brのリブ内周面1as、1bs
との間の最短距離をしめす。なお、押出形材1a 、1b
のリブ1ar、1brの最小厚み部の厚みが異なる場合は、
厚みの小さい方の厚みをw2 (mm)として用いるものとす
る。
ミニウム系押出形材の形状・寸法と、摩擦攪拌接合用の
攪拌ピン4との位置関係を示す断面図である。図2にお
いて、直径d=4mmで下端部が曲率半径r=4mmで面取
りされた攪拌ピン4を備えた下端部直径D=15mmのプ
ローブ3を用い、突合わせ部2近傍の押出形材1b 上面
からの攪拌ピン4の外周面下端までの深さ(以下予定接
合深さという)hが3.0mm、4.0mm、5.0mmのそ
れぞれの場合でリブ内周面の曲率半径R=8mmの場合に
おける、攪拌ピン4の外面とリブ内周面1bsとの最短距
離w1(mm) を図の突合わせ部2の右側に、また、前記予
定接合深さhが4.0mmでリブ内周面1asの曲率半径R
=8mmとR=6mmのそれぞれの場合における、攪拌ピン
4の外面とリブ内周面1asとの最短距離w1(mm) を図の
突合わせ部2の左側に、それぞれ示している。なお、用
いた材料は、「JIS H 4100」に示されるアルミ
ニウム合金押出形材6063−T5材である。
R=8mmの場合で、攪拌ピン4の高さを変化させること
により予定接合深さh(mm)を変化させて、攪拌ピン4の
外面とリブ内周面との間の最短距離w1(mm) が摩擦攪拌
接合部の品質に及ぼす影響を調査した。また、予定接合
深さh(mm)を固定して、リブ内周面の曲率半径Rを変化
させて、攪拌ピン4の外面とリブ内周面との間の最短距
離w1(mm) が摩擦攪拌接合部の品質に及ぼす影響を調査
した。以上の調査結果を下記表1に示した。
下の場合は接合部の底部に大きな空洞状の欠陥が発生
し、w1 が0.6mmの場合は目視では判別できない小さ
な点状欠陥が発生した。w1 が1.2mm以上では全く欠
陥のない健全な接合部が得られた。
を図3に示す。プローブ3と攪拌ピン4の形状・寸法
は、前記実施例1で用いたものと同様である。用いた材
料は、「JIS H 4100」に示されるアルミニウム
合金押出形材6N01−T5材である。押出形材の突合
わせ部上部に押し込まれる攪拌ピン4の深さh(mm)を変
化させて、攪拌ピン4の外面とリブ内周面との間の最短
距離w1(mm) が摩擦攪拌接合部の品質に及ぼす影響を調
査した。その調査結果を下記表2に示した。
では前記実施例1のw1 が0.5mm以下の場合と同様
に接合部の底部に大きな空洞状の欠陥が発生し、w1 が
0.8mmの場合は目視では判別できない小さな点状欠陥
が発生した。w1 が1.2mm以上では欠陥のない健全な
接合部が得られた。
の表2の結果とを総合すると、攪拌ピンの外面とリブ内
周面との間の最短距離w1 は少なくとも0.6mm以上、
好ましくは1.2mm以上とすることが必要である。
定接合深さh(mm)における、突合わせ部の押出形材上部
の中に押し込まれる攪拌ピンの外面と該押出形材のリブ
内周面との間の最短距離w1 を0.6mm以上に保つよう
に、摩擦攪拌接合用アルミニウム系押出形材を予め形成
しておけば、摩擦攪拌接合時に前記のとおり目視できな
い程度の接合部欠陥しか生じることがないので、該アル
ミニウム系押出形材の摩擦攪拌接合材の用途があまり厳
しい機械的強度等の要求されない用途であれば、十分に
使用に耐えることができる。
予定接合深さh(mm)における、前記突合わせ部の押出形
材上部の中に押し込まれる前記攪拌ピンの外面と該押出
形材のリブ内周面との間の最短距離w1 を1.2mm以上
に保つように、摩擦攪拌接合用アルミニウム系押出形材
を予め形成しておけば、前記のように摩擦攪拌接合時に
接合部欠陥を全く生じることがないので、該アルミニウ
ム系押出形材の摩擦攪拌接合材の用途が厳しい機械的強
度等の要求される用途であっても、十分に使用に耐える
ことができる。
底部に発生する空洞状欠陥の発生原因について、実験中
の観察等も含めて考察すると下記の通りである。 (1)攪拌ピン4の外面とリブ内周面との間の最短距離
w1 が0.5mm以下の場合は、図4(a) の左側の図に
示すように、上記のような攪拌ピン4の外面と形材のリ
ブ内周面との間の薄いリブが外側に広がるように大きく
変形し、その変形量が大きい場合、攪拌ピン4の下部近
傍の接合部の底部の内容積の拡大が目視できる程に大き
くなる。従って、図4(a)の右側の図に示すように、
該底部への塑性流動によるメタルの補充が不足して、そ
の不足量が多いために、接合部の底部に目視で判別可能
な程度の大きな空洞状欠陥dflが生じる。 (2)一方攪拌ピン4の外面とリブ内周面との間の最短
距離w1 が0.6mm以上1.2mm未満の場合は、図4
(b)の左側の図に示すように、上記のような攪拌ピン
4の外面とリブ内周面との間の薄いリブが外側に僅かに
広がるように変形することがあるが、その変形量は小さ
く、従って、攪拌ピン4の下部近傍の接合部底部の内容
積の拡大が目視できる程に大きくない。従って、図4
(b)の右側の図に示すように、該底部への塑性流動に
よるメタルの補充が不足しても、その不足量はあまり大
きくなく、その結果、接合部の底部に目視で判別できな
い程度の点状欠陥dfsが生じる。 (3)攪拌ピン4の外面とのリブ内周面との間の最短距
離w1 が1.2mm以上と十分厚くなると、図4(C)の
左側の図に示すように、上記(1)、(2)項で述べた
ようにリブが外側に広がるように変形することが全くな
くなり、従って、塑性流動によるメタルの補充が不足す
ることは全くなく、図4(C)の右側の図に示すよう
に、上記のような接合部底部の空洞状あるいは点状の欠
陥が発生することがない。
できない程度の接合部欠陥(点状欠陥)の発生した条
件、すなわち、攪拌ピンの外面と形材のリブ内周面との
間の最短距離w1 が0.6mm以上1.2mm未満の場合
に、リブ内周面を、(1)冷却なし(自然冷却)、
(2)圧縮空気吹き付け冷却、(3)冷却水噴霧冷却、
の3段階の冷却レベルで冷却しつつ摩擦攪拌接合を行
い、冷却レベルが摩擦攪拌接合部の品質に及ぼす影響を
調査した。その調査結果を下記表3に示した。
内周面との間の最短距離w1 が0.6mm以上1.2mm未
満の場合に、(1)冷却なし(自然冷却)では、前記表
1、表2と同様に、目視判別できない程度の接合部欠陥
(点状欠陥)の発生を認めたが、(2)圧縮空気吹き付
け冷却、と、(3)冷却水噴霧冷却、の場合には、目視
判別できない程度の接合部欠陥(点状欠陥)の発生もな
く、良好な摩擦攪拌接合部の品質を得ることができた。
従って、攪拌ピンの外面とリブ内周面との間の最短距離
w1 が0.6mm以上1.2mm未満の場合には、リブ内周
面を圧縮空気吹き付け冷却法もしくは冷却水噴霧冷却法
等による積極的な冷却を行うことが、接合部欠陥の発生
を防止し接合部品質を向上させるためには好ましい。
押出形材6N01−T5および6N01−T1材の図5
に示すような形状・寸法の方形断面中空形材を、それぞ
れの材質同士で、リブ1r の外面同士を突合わせ・接触
させて、長手方向(図5の紙面に垂直な方向)に摩擦攪
拌接合を行った。この時の接合部深さ(形材上面から攪
拌ピンの外周下端までの深さ) h=2mm、攪拌ピンの外
面とリブ内周面との間の最短距離w1 =5mm、プローブ
下端部の直径D=10mm、プローブの押圧力F=250
kgf の一定条件の下で、前記押出形材の高さHを50〜
400mmの間で段階的に変化させて、前記式1の変形・
座屈限界厚みw2A(mm)と前記式2の変形・座屈限界厚み
w2B (mm) とを変化させ、これらw2A、w2Bとリブ1r
の最小厚み部の厚みw2 との大小関係が接合部品質に及
ぼす影響を調査した。その調査結果を下記表4に示す。
では、リブの最小厚み部の厚みw2 が1mmの場合は、接
合部に欠陥の発生はなかった。この時、押出形材の高さ
Hが50〜400mmの何れの場合にも、w2 >w2B、か
つ、w2 >w2Aであった。 (2)上記(1)項と同じ材質で、リブの最小厚み部の
厚みw2 が0.75mmの場合は、全ての場合にw2 >w
2Bという条件を満たしていた。そして、押出形材の高さ
Hが100mmまで、すなわち、w2 >w2Aの場合は接合
部欠陥は発生しなかった。押出形材の高さH=200m
m、すなわち、w2 =w2Aの場合は目視では判別できな
い程度の欠陥が発生した。押出形材の高さH=300mm
(w2 <w2A)では重欠陥が発生し、リブの高さH=4
00mm(w2 <<w2A)では接合不可能であった。 (3)6N01−T1材(耐力σ0.2 =90N/mm2 )で
は、リブの最小厚み部の厚みw2 が1mmの場合は、押出
形材の高さHが100mm以下の場合でも、接合部欠陥が
発生した。このとき、w2 >w2Aであったが、w2 <w
2Bであった。 (4)上記(3)と同じ材質で、リブの最小厚み部の厚
みw2 =1.5mmに増加した場合、w2 >W2B、かつ、
w2 >w2Aとなり、欠陥のない健全な接合部が得られ
た。
図5に示すような形状・寸法の方形断面中空押出形材
を、それぞれの材質同士で、リブ1r の外面同士を突合
わせ・接触させて、長手方向(図5の紙面に垂直な方
向)に摩擦攪拌接合を行った。この時の接合部深さh=
4mm、攪拌ピンの外面とリブ内周面との間の最短距離w
1 =5mm、プローブ下端部の直径D=15mm、プローブ
の押圧力F=400kgf の一定条件の下で、前記押出形
材の垂直高さHを50〜400mmの間で段階的に変化さ
せて、前記式1の変形・座屈限界厚みw2Aと前記式2の
変形・座屈限界厚みw2Bを変化させ、これら変形・座屈
限界厚みw2A、w2Bとリブ1rの最小厚み部の厚みw2
との大小関係が接合部品質に及ぼす影響を調査した。そ
の調査結果を下記表5に示す。
では、リブの最小厚み部の厚みw2 が1mmの場合、押出
形材の高さHが50〜300mmの場合には接合部に欠陥
の発生はなかった。この時、押出形材の高さHが50〜
300mmの何れの場合にも、w2 >w2A、かつ、w2 >
w2Bであった。しかし、押出形材の高さH=400mm
(w2 ≒w2A、かつ、w2 >w2B)の場合には、接合部
に目視では判別できない欠陥が発生した。 (2)上記(1)と同じ材質で、リブの最小厚み部の厚
みw2 が0.75mmの場合は、全ての場合にw2 >w2B
という条件を満たしていた。そして、押出形材の高さH
が100mmまで、すなわち、w2 >w2Aの場合は接合部
欠陥は発生しなかった。押出形材の高さH=200〜3
00mm、すなわち、w2 <w2Aの場合は接合部欠陥が発
生した。押出形材の高さH=400mm(w2 <<w2A)
では接合不可能であった。 (3)6N01−T1材(耐力σ0.2 =90N/mm2 )で
は、リブの最小厚み部の厚みw2 が1mmの場合は、押出
形材の高さHが50mmの場合でも、接合部欠陥が発生し
た。このとき、w2 >w2Aであったが、w2 <w2Bであ
った。 (4)上記(3)と同じ材質で、リブの最小厚み部の厚
みをw2 =1.5mmに増加した場合、w2 >w2A、か
つ、w2 =w2Bとなり、目視では判別できない接合部欠
陥が発生した。 (5)上記(3)と同じ材質で、リブの最小厚み部の厚
みをw2 =2.0mmに増加した場合、w2 >w2A、か
つ、w2 >w2Bとなり、欠陥のない健全な接合部が得ら
れた。
の知見をまとめると、以下のとおりである。 (1)アルミニウム系押出形材のリブの最小厚み部の厚
みw2(mm) が、前記式1で定義された第1の変形・座屈
限界厚みw2A(mm)以上の場合でも、前記式2で定義され
た第2の変形・座屈限界厚みw2B(mm)より小さい場合は
接合部欠陥が発生するか接合不可能となり、またw2(m
m) が前記w2B(mm)と等しい場合には目視では判別でき
ない程度の欠陥が発生する。このことから、目視では判
別できない程度の欠陥の発生を許容するものとして、接
合部欠陥の発生を防止するためには、w2 ≧w2A、か
つ、w2 ≧w2Bとする必要がある。 (2)上記のようにw2 ≧w2Bという条件を満たして
も、w2 が前記式1で定義された第1の座屈限界厚みw
2Aより小さい場合は接合部欠陥が発生し、w2 が前記w
2Aと等しい場合には目視では判別できない程度の欠陥が
発生する。このことから、目視では判別できない程度の
欠陥の発生を許容するものとして、接合部欠陥の発生を
防止するためには、w2 ≧w2A、かつ、w2 ≧w2Bとす
る必要がある。
別できない程度の欠陥の発生を許容するものとして、前
記の攪拌ピンの外面とリブ内周面との最短距離w1 を
0.6mm以上に保ちつつ、前記突合わせ部を形成するリ
ブの最小厚み部の厚みw2 (mm)が下記式1および下記式
2を満足するように、上記摩擦攪拌接合用アルミニウム
系押出形材を予め形成することが望ましい。 w2 ≧w2A={(F×H)/(1439×D)}3/2 /2…………式1 w2 ≧w2B=F/(2×D×σ0.2 ) …………式2 ここで、 w2A :第1の変形・座屈限界厚み(mm) w2B :第2の変形・座屈限界厚み(mm) F ;プローブの押圧力(kgf) D ;プローブ下端部の直径(mm) σ0.2 ;アルミニウム系押出形材の耐力 (kgf/mm2) H ;押出形材垂直高さ(突合わせ部の垂直高さ)(mm)
別できない程度の欠陥の発生をも許容できない厳しい用
途に用いる場合は、上記の最短距離w1 を1.2mm以上
に保ちつつ、前記突合わせ面を形成するリブの最小厚み
部の厚みw2 (mm)が下記式1’および下記式2’を満足
するように、摩擦攪拌接合用アルミニウム系押出形材を
予め形成しておくことが好ましい。 w2 >w2A={(F×H)/(1439×D)}3/2 /2…………式1’ w2 >w2B=F/(2×D×σ0.2 ) …………式2’
小厚み部の厚みw2 が上記のような条件を満足しない場
合に発生する接合部欠陥は、以下のようにして生じると
考えられる。すなわち、 (1)リブの最小厚み部の厚みw2 が、プローブ3の押
圧力F(kgf) に対して図6に示すような相対するリブが
それぞれの形材の内面側にたわむような変形または座屈
を起こさない変形・座屈限界厚みとしての、前記式1で
与えられるw2Aと前記式2で与えられるw2Bの何れか以
下になった場合に、図6に示すように外面同士が接触し
合うリブ1arと1brの間に隙間2g が生じるような変形
・座屈が生じ、こうして生じた隙間2g が被接合押出形
材1a と1b の上部の接合部まで及び、接合方向に連続
する空洞状欠陥を生じるか、甚だしい場合は接合不可能
になるものである。 (2)なお、前記リブの最小厚み部の厚みw2 が、前記
w2Aとw2Bのいずれか一方の値より十分に大きくて、他
の一方の値と略等しい場合は、前記の変形・座屈の程度
があまり大きくならず、その結果生じる前記隙間2g が
比較的狭くて済み、この隙間2g の前記被接合形材1a
と1b の上部の接合部に及ぼす影響が余り大きくないと
きには、目視では判別できない欠陥の発生で済むものと
考えられる。
例に基づいて説明したが、本発明はこれに限られるもの
ではなく、発明の構成の主旨を逸脱しない範囲内で、他
の実施の態様をも含むことは論を待たない。例えば、上
記実施例は、アルミニウム合金押出形材の特定の材質を
用い、断面形状方形の中空形材を主体にした供試材につ
いて述べたが、本発明は、上記以外の材質のアルミニウ
ム系押出形材で、方形断面以外の中空、C字型やL字型
等の断面形状のアルミニウム系押出形材のリブ外面等を
突合わせ・接触させて行う突合わせ摩擦攪拌接合方法に
も適用可能であり、かつ、このような摩擦攪拌接合に用
いられるアルミニウム系押出形材にも適用できるもので
ある。
る。すなわち、 (1)本発明のアルミニウム系押出形材の摩擦攪拌接合
方法および本発明の摩擦攪拌接合用アルミニウム系押出
形材によれば、リブの外面同士を突き合わせる突合わせ
接合に際して、突合わせ部上部のリブの小さな変形によ
る目視判別不可能な接合部底部の空洞状欠陥を許容する
ものとして、接合部強度がそれほど厳しく要求されない
用途にも十分対応可能な摩擦攪拌接合部の品質が得られ
る。 (2)本発明のアルミニウム系押出形材の摩擦攪拌接合
方法および本発明の摩擦攪拌接合用アルミニウム系押出
形材によれば、リブの外面同士を突き合わせる突合わせ
接合に際して、突合わせ部上部のリブの変形による接合
部底部の空洞状欠陥の発生を防止でき、接合部強度が比
較的厳しく要求される用途にも十分対応可能な摩擦攪拌
接合部の品質が得られる。
攪拌接合方法の概要と本発明で使用する各種寸法の定義
を説明するための断面図である。
ローブの断面寸法と、該プローブを用いた押出形材の断
面寸法と、リブ内周面の曲率半径をパラメータとした、
摩擦攪拌接合時の接合深さhと攪拌ピン外周面先端とリ
ブ内周面との間の最短距離w1 との関係を示す断面図で
ある。
出形材とプローブの断面寸法を示す断面図である。
リブの変形に起因する接合部底部の空洞状欠陥発生のメ
カニズムを示す断面図である。
面寸法を定義し、かつ示す断面図である。
の変形・座屈に起因する接合部欠陥発生のメカニズムを
示す断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 一対のアルミニウム系押出形材のリブの
外面同士を突合わせて突合わせ部を形成し、凹面または
平面の円形底面の中央部から下方に突出する攪拌ピンを
備えたプローブの、前記攪拌ピンを突合わせ部の両押出
形材上部の中に回転させつつ押し込み、前記凹面または
平面の円形底面を突合わせ部近傍の両押出形材上面に押
圧しながら、前記プローブを回転しつつ突合わせライン
に沿って移動させることにより、突合わせ部の両押出形
材上部を接合するアルミニウム系押出形材の摩擦攪拌接
合方法において、 前記突合わせ部の両押出形材上部の中に押し込まれた前
記攪拌ピンの外面と該押出形材のリブ内周面との間の最
短距離w1 を0.6mm以上1.8mm以下に保つこと、を
特徴とするアルミニウム系押出形材の摩擦攪拌接合方
法。 - 【請求項2】 前記突合わせ部の両押出形材上部の中に
押し込まれた前記攪拌ピンの外面と該押出形材のリブ内
周面との間の最短距離w1 を、1.2mm以上1.8mm以
下に保つこと、を特徴とする請求項1に記載のアルミニ
ウム系押出形材の摩擦攪拌接合方法。 - 【請求項3】 一対のアルミニウム系押出形材のリブの
外面同士を突合わせて突合わせ部を形成し、凹面または
平面の円形底面の中央部から下方に突出する攪拌ピンを
備えたプローブの、前記攪拌ピンを突合わせ部の両押出
形材上部の中に回転させつつ押し込み、前記凹面または
平面の円形底面を突合わせ部近傍の両押出形材上面に押
圧しながら、前記プローブを回転しつつ突合わせライン
に沿って移動させることにより、突合わせ部の両押出形
材上部を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌接合用アルミニウム
系押出形材であって、 前記突合わせ部の両押出形材上部の予定接合深さhにお
ける、前記突合わせ部の両押出形材上部の中に押し込ま
れる前記攪拌ピンの外面と該押出形材のリブ内周面との
間の最短距離w1 を0.6mm以上1.8mm以下に保つよ
うに予め形成されたこと、を特徴とする摩擦攪拌接合用
アルミニウム系押出形材。 - 【請求項4】 前記突合わせ部の両押出形材上部の予定
接合深さhにおける、前記両押出形材の中に押し込まれ
る前記攪拌ピンの外面と該押出形材のリブ内周面との間
の最短距離w1 を1.2mm以上1.8mm以下に保つよう
に予め形成されたこと、を特徴とする請求項3に記載の
摩擦攪拌接合用アルミニウム系押出形材。
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JP2001316348A JP3478337B2 (ja) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | アルミニウム系押出形材の摩擦攪拌接合方法および摩擦攪拌接合用アルミニウム系押出形材 |
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JP2001316348A JP3478337B2 (ja) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | アルミニウム系押出形材の摩擦攪拌接合方法および摩擦攪拌接合用アルミニウム系押出形材 |
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JP2002153980A JP2002153980A (ja) | 2002-05-28 |
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DE10224198C1 (de) * | 2002-05-31 | 2003-08-14 | Erbsloeh Ag | Leichtbauelement und Herstellungsverfahren |
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