JPH0699283A - 熱硬化性樹脂制振鋼板の短間隔連続スポット溶接方法及び溶接機 - Google Patents
熱硬化性樹脂制振鋼板の短間隔連続スポット溶接方法及び溶接機Info
- Publication number
- JPH0699283A JPH0699283A JP4249026A JP24902692A JPH0699283A JP H0699283 A JPH0699283 A JP H0699283A JP 4249026 A JP4249026 A JP 4249026A JP 24902692 A JP24902692 A JP 24902692A JP H0699283 A JPH0699283 A JP H0699283A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱硬化性樹脂制振鋼板を短間隔で連続スポッ
ト溶接しても円周切れ等の欠陥の発生を防止した溶接方
法及び溶接機の提案。 【構成】 電極間にスイッチを有するバイパス回路を設
け、溶接電流ｉと電極間電圧ｖを監視し時間ｔに対する
変化がｄｉ／ｄｔ＜０、ｄｖ／ｄｔ≧０となったとき、
溶接電流をバイパス回路に流し、ｉ＝０となったときバ
イパス回路をオフとする。
ト溶接しても円周切れ等の欠陥の発生を防止した溶接方
法及び溶接機の提案。 【構成】 電極間にスイッチを有するバイパス回路を設
け、溶接電流ｉと電極間電圧ｖを監視し時間ｔに対する
変化がｄｉ／ｄｔ＜０、ｄｖ／ｄｔ≧０となったとき、
溶接電流をバイパス回路に流し、ｉ＝０となったときバ
イパス回路をオフとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２枚の鋼板に熱硬化性
樹脂を挟んで積層したサンドイッチ構造の複合型制振鋼
板の連続交流スポット溶接方法及び溶接機に関するもの
である。
樹脂を挟んで積層したサンドイッチ構造の複合型制振鋼
板の連続交流スポット溶接方法及び溶接機に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】制振鋼板は、スキン鋼板間に樹脂をサン
ドイッチする構造のため、本来導電性を有することはな
く、このため樹脂中に金属粉、金属ファイバー、等を入
れ直接溶接する技術が、特開昭57−51453 号公報、特開
昭61−022495号公報、特開昭62−151332号公報、特開昭
62−152752号公報等に開示されている。これらの技術
は、樹脂中の金属粉の量、その大きさ、樹脂厚との関係
を示しており、これにより二枚の鋼板間バイパス回路で
つなぐことなくスポット溶接ができるようになった。
ドイッチする構造のため、本来導電性を有することはな
く、このため樹脂中に金属粉、金属ファイバー、等を入
れ直接溶接する技術が、特開昭57−51453 号公報、特開
昭61−022495号公報、特開昭62−151332号公報、特開昭
62−152752号公報等に開示されている。これらの技術
は、樹脂中の金属粉の量、その大きさ、樹脂厚との関係
を示しており、これにより二枚の鋼板間バイパス回路で
つなぐことなくスポット溶接ができるようになった。
【０００３】この他に、特開平３−86380 号公報には溶
接方法として、２段通電法ナゲット（溶接個所の溶融部
分）の成長を制御し良好な継手強度を得ることが示され
ている。これに付随して従来、薄膜樹脂コーティングメ
ッキ鋼板に使用されている、アップスロープ溶接方法等
が欠陥発生に効果ありとされている。
接方法として、２段通電法ナゲット（溶接個所の溶融部
分）の成長を制御し良好な継手強度を得ることが示され
ている。これに付随して従来、薄膜樹脂コーティングメ
ッキ鋼板に使用されている、アップスロープ溶接方法等
が欠陥発生に効果ありとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、制振鋼板
は、自動車、家電、建材等の分野で需要を伸ばしてお
り、生産性の点から通常の鋼板と同等の溶接性が求めら
れることが多い。しかし、制振鋼板の場合は、樹脂をサ
ンドイッチする構造上特有の溶接欠陥を発生することが
知られている。
は、自動車、家電、建材等の分野で需要を伸ばしてお
り、生産性の点から通常の鋼板と同等の溶接性が求めら
れることが多い。しかし、制振鋼板の場合は、樹脂をサ
ンドイッチする構造上特有の溶接欠陥を発生することが
知られている。
【０００５】また、近年制振鋼板も耐食性の点から裸で
使用されることは少なく、塗装・焼付けして使用され
る。この場合耐熱性が要求されるのであるが、樹脂の特
性として耐熱性を有する熱硬化性樹脂が主流になりつつ
ある。熱可塑性樹脂に比較して熱硬化性樹脂は溶接性が
劣ることは公知である。特に短間隔で連続的に溶接点を
形成する場合には、電極周囲がとけおちる、円周切れと
呼ばれる欠陥が発生する。この欠陥は耐食性、ナゲット
の形成の安定性からも問題にされ、解決することが望ま
れていた。
使用されることは少なく、塗装・焼付けして使用され
る。この場合耐熱性が要求されるのであるが、樹脂の特
性として耐熱性を有する熱硬化性樹脂が主流になりつつ
ある。熱可塑性樹脂に比較して熱硬化性樹脂は溶接性が
劣ることは公知である。特に短間隔で連続的に溶接点を
形成する場合には、電極周囲がとけおちる、円周切れと
呼ばれる欠陥が発生する。この欠陥は耐食性、ナゲット
の形成の安定性からも問題にされ、解決することが望ま
れていた。
【０００６】本発明は、熱硬化性樹脂を用いた制振鋼板
を短間隔で連続スポット溶接しても上記のような欠陥の
発生が防止可能な溶接方法及び溶接機を提案することを
目的とするものである。
を短間隔で連続スポット溶接しても上記のような欠陥の
発生が防止可能な溶接方法及び溶接機を提案することを
目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱硬化性樹脂
を用いた制振鋼板を10〜60mmの間隔で連続交流スポット
溶接するに際し、溶接電流ｉの波形と電極間電圧ｖの波
形を監視し、該電流ｉの時間ｔに対する変化がｄｉ／ｄ
ｔ＜０、かつ該電圧ｖの時間ｔに対する変化がｄｖ／ｄ
ｔ≧０となったとき、該溶接電流を回路抵抗値が 100μ
Ω以下のバイパス回路に流し、次いで該溶接電流ｉがｉ
＝０になったとき、該バイパス回路を絶縁状態にするこ
とを特徴とする熱硬化性樹脂制振鋼板の短間隔連続スポ
ット溶接方法であり、また熱硬化性樹脂制振鋼板の短間
隔連続スポット溶接装置において、電極間にスイッチを
有するバイパス回路を設け、かつ溶接電流ｉの波形と電
極間電圧ｖの波形を採取する制御器を設け、該制御器に
おいて該電流ｉの時間ｔに対する変化ｄｉ／ｄｔならび
に該電圧ｖの時間ｔに対する変化ｄｖ／ｄｔを演算し、
ｄｉ／ｄｔ＜０かつｄｖ／ｄｔ≧０となったとき該スイ
ッチをＯＮ状態にし、次いでｉ＝０となったとき該スイ
ッチをＯＦＦ状態にする指示回路を該制御器と該スイッ
チ間に設けたことを特徴とする熱硬化性樹脂制振鋼板の
短間隔連続スポット溶接機である。またバイパス回路の
回路抵抗は 100μΩ以下が望ましい。
を用いた制振鋼板を10〜60mmの間隔で連続交流スポット
溶接するに際し、溶接電流ｉの波形と電極間電圧ｖの波
形を監視し、該電流ｉの時間ｔに対する変化がｄｉ／ｄ
ｔ＜０、かつ該電圧ｖの時間ｔに対する変化がｄｖ／ｄ
ｔ≧０となったとき、該溶接電流を回路抵抗値が 100μ
Ω以下のバイパス回路に流し、次いで該溶接電流ｉがｉ
＝０になったとき、該バイパス回路を絶縁状態にするこ
とを特徴とする熱硬化性樹脂制振鋼板の短間隔連続スポ
ット溶接方法であり、また熱硬化性樹脂制振鋼板の短間
隔連続スポット溶接装置において、電極間にスイッチを
有するバイパス回路を設け、かつ溶接電流ｉの波形と電
極間電圧ｖの波形を採取する制御器を設け、該制御器に
おいて該電流ｉの時間ｔに対する変化ｄｉ／ｄｔならび
に該電圧ｖの時間ｔに対する変化ｄｖ／ｄｔを演算し、
ｄｉ／ｄｔ＜０かつｄｖ／ｄｔ≧０となったとき該スイ
ッチをＯＮ状態にし、次いでｉ＝０となったとき該スイ
ッチをＯＦＦ状態にする指示回路を該制御器と該スイッ
チ間に設けたことを特徴とする熱硬化性樹脂制振鋼板の
短間隔連続スポット溶接機である。またバイパス回路の
回路抵抗は 100μΩ以下が望ましい。
【０００８】
【作用】まず、基本的な制振鋼板のスポット溶接メカニ
ズムを説明する。制振鋼板のスポット溶接は、まず樹脂
中に混入された導電物質に電流が流れ、この発熱あるい
は鋼板のジュール発熱による熱で、溶接電極下の樹脂が
排除され、スキン鋼板の接触が始まり通常の溶接とな
る。
ズムを説明する。制振鋼板のスポット溶接は、まず樹脂
中に混入された導電物質に電流が流れ、この発熱あるい
は鋼板のジュール発熱による熱で、溶接電極下の樹脂が
排除され、スキン鋼板の接触が始まり通常の溶接とな
る。
【０００９】制振鋼板の連続打点時の円周切れ欠陥の発
生メカニズムは、次のように考えられている。図２に示
すように、短間隔で連続的にスポット溶接を行っている
場合を考えると、溶接電流16は、今溶接しようとする電
極下に流れるのみならず、既に溶接された溶接点にも分
流する。この分流電流は、電極下の抵抗値と既溶接点２
の間の抵抗値の大きさに依存している。冷延鋼板等のス
ポット溶接では、電極下の抵抗のほうが圧倒的に小さく
普通は問題にならない。制振鋼板１の場合には溶接抵抗
値が大きいために、分流電流が流れて電極３周囲の鋼板
がジュール熱により発熱し、ここが溶解すると言われて
いる。
生メカニズムは、次のように考えられている。図２に示
すように、短間隔で連続的にスポット溶接を行っている
場合を考えると、溶接電流16は、今溶接しようとする電
極下に流れるのみならず、既に溶接された溶接点にも分
流する。この分流電流は、電極下の抵抗値と既溶接点２
の間の抵抗値の大きさに依存している。冷延鋼板等のス
ポット溶接では、電極下の抵抗のほうが圧倒的に小さく
普通は問題にならない。制振鋼板１の場合には溶接抵抗
値が大きいために、分流電流が流れて電極３周囲の鋼板
がジュール熱により発熱し、ここが溶解すると言われて
いる。
【００１０】ここで本発明者等は鋭意研究の結果以下の
事実を見出した。熱硬化性樹脂を使用した制振鋼板の場
合には、溶接過程において電極下の樹脂が明確な融点を
持たないためになかなか排除されない。従って、樹脂中
に混入された導電物質は溶接電流により発熱し、溶断し
絶縁状態が現れる。溶接点が近くにない場合には、溶接
機のリアクタンスＬに蓄えられた電磁エネルギー１／２
LI 2 によるアーク放電が絶縁ポイントに発生する。しか
し、溶接しようとする点の近傍にすでに溶接点が存在す
ると、この電磁エネルギーは、アーク放電電圧より低い
既溶接点に放出される。この電磁エネルギーは、電極か
ら電極周囲のスキン材を経て既溶接点に至る。従ってこ
の電磁エネルギーを別回路において逃がすことにより、
スキン鋼板をジュール発熱から防止する。この効果によ
り電極周囲の円周切れ欠陥を防止することができる。
事実を見出した。熱硬化性樹脂を使用した制振鋼板の場
合には、溶接過程において電極下の樹脂が明確な融点を
持たないためになかなか排除されない。従って、樹脂中
に混入された導電物質は溶接電流により発熱し、溶断し
絶縁状態が現れる。溶接点が近くにない場合には、溶接
機のリアクタンスＬに蓄えられた電磁エネルギー１／２
LI 2 によるアーク放電が絶縁ポイントに発生する。しか
し、溶接しようとする点の近傍にすでに溶接点が存在す
ると、この電磁エネルギーは、アーク放電電圧より低い
既溶接点に放出される。この電磁エネルギーは、電極か
ら電極周囲のスキン材を経て既溶接点に至る。従ってこ
の電磁エネルギーを別回路において逃がすことにより、
スキン鋼板をジュール発熱から防止する。この効果によ
り電極周囲の円周切れ欠陥を防止することができる。
【００１１】このアークの発生は、溶接時の電流波形と
電圧波形を監視することで検知可能である。アークの発
生の特徴は、電流が低下して、電圧が上昇することで、
従って各諸元の時間変化を監視することで検知可能であ
る。すなわち、溶接機にバイパス回路を設けておき、ｄ
ｉ／ｄｔ＜０かつｄｖ／ｄｔ≧０のとき、蓄えられた電
磁エネルギーを逃すことが必要で、バイパス回路の抵抗
は既溶接点の抵抗値よりも充分に小さいことが要求され
る。一般に既溶接点抵抗は 500μΩ程度あるので、バイ
パス回路の回路抵抗は 100μΩ以下であれば十分であ
る。
電圧波形を監視することで検知可能である。アークの発
生の特徴は、電流が低下して、電圧が上昇することで、
従って各諸元の時間変化を監視することで検知可能であ
る。すなわち、溶接機にバイパス回路を設けておき、ｄ
ｉ／ｄｔ＜０かつｄｖ／ｄｔ≧０のとき、蓄えられた電
磁エネルギーを逃すことが必要で、バイパス回路の抵抗
は既溶接点の抵抗値よりも充分に小さいことが要求され
る。一般に既溶接点抵抗は 500μΩ程度あるので、バイ
パス回路の回路抵抗は 100μΩ以下であれば十分であ
る。
【００１２】以下、実施例により本発明をより詳細に説
明する。
明する。
【００１３】
【実施例】まず実施例に使用した制振鋼板は、0.4mmtの
スキン鋼板を使用し、ポリエステル系熱硬化性樹脂に金
属粉を樹脂に対して0.5vol％混入し、樹脂厚を40μｍと
した。スポット溶接機は、図１に示す構成とし、比較例
として制御回路12及びバイパス回路11を取り外して、ス
ポット溶接を行った。また、バイパス回路11の抵抗値を
50μΩ〜１Ωまで変えてスポット溶接を行った。なお、
図１で４は電源、５は電極３、３間を流れる電流ｉを測
る電流計、６は電極間電圧ｖを測る電圧計で、それぞれ
制御器７にインプットされ、時間ｔに対する変化すなわ
ちｄｉ／ｄｔおよびｄｖ／ｄｔが計算され、ｄｉ／ｄｔ
＜０かつｄｖ／ｄｔ≧０のとき指示回路によりスイッチ
８をオン状態にし、次にｉ＝０のときスイッチ８をオフ
状態にする。９は抵抗器で10はその冷却装置を示す。
スキン鋼板を使用し、ポリエステル系熱硬化性樹脂に金
属粉を樹脂に対して0.5vol％混入し、樹脂厚を40μｍと
した。スポット溶接機は、図１に示す構成とし、比較例
として制御回路12及びバイパス回路11を取り外して、ス
ポット溶接を行った。また、バイパス回路11の抵抗値を
50μΩ〜１Ωまで変えてスポット溶接を行った。なお、
図１で４は電源、５は電極３、３間を流れる電流ｉを測
る電流計、６は電極間電圧ｖを測る電圧計で、それぞれ
制御器７にインプットされ、時間ｔに対する変化すなわ
ちｄｉ／ｄｔおよびｄｖ／ｄｔが計算され、ｄｉ／ｄｔ
＜０かつｄｖ／ｄｔ≧０のとき指示回路によりスイッチ
８をオン状態にし、次にｉ＝０のときスイッチ８をオフ
状態にする。９は抵抗器で10はその冷却装置を示す。
【００１４】 電極 ： Cr−Cu合金 先端形状がCF−５mmφ 溶接電流： 8.0kA 電極加圧力：180kgf 溶接時間： 10cycle （50Hz) 溶接継手： 制振鋼板／制振鋼板 打点間隔： 10mm〜150mm 各条件にてスポット溶接を連続で1000点行い、発生した
欠陥率を求めた。
欠陥率を求めた。
【００１５】以上の結果を表１示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】この実施例において本発明の範囲におい
て、欠陥発生がないことが判る。
て、欠陥発生がないことが判る。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、熱硬化性樹脂を使用し
た制振鋼板であっても、円周切れ欠陥を発生することな
く、充分な強度を有し、且つ耐食性にも優れた、スポッ
ト溶接が実現する。このため、樹脂複合鋼板の用途が拡
大される結果、騒音や振動が軽減され、良好な環境が提
供される。
た制振鋼板であっても、円周切れ欠陥を発生することな
く、充分な強度を有し、且つ耐食性にも優れた、スポッ
ト溶接が実現する。このため、樹脂複合鋼板の用途が拡
大される結果、騒音や振動が軽減され、良好な環境が提
供される。
【図１】本発明のバイパス回路、制御回路付の交流スポ
ット溶接機の配線概略図である。
ット溶接機の配線概略図である。
【図２】制振鋼板の連続的なスポット溶接時の状況を模
式的に示した図である。 １： 制振鋼板 ２： 既溶接点（ナゲット） ３： 電極 ４： 電源 ５： 電流計 ６： 電圧計 ７： 制御器 ８： スイッチ ９： 抵抗 10： 冷却装置 11： バイパス回路 12： 指示回路 13： 回路 14： 回路 15： 発熱領域 16： 分流電流
式的に示した図である。 １： 制振鋼板 ２： 既溶接点（ナゲット） ３： 電極 ４： 電源 ５： 電流計 ６： 電圧計 ７： 制御器 ８： スイッチ ９： 抵抗 10： 冷却装置 11： バイパス回路 12： 指示回路 13： 回路 14： 回路 15： 発熱領域 16： 分流電流
Claims (2)
- 【請求項１】 熱硬化性樹脂を用いた制振鋼板を10〜60
mmの間隔で連続交流スポット溶接するに際し、溶接電流
ｉの波形と電極間電圧ｖの波形を監視し、該電流ｉの時
間ｔに対する変化がｄｉ／ｄｔ＜０、かつ該電圧ｖの時
間ｔに対する変化がｄｖ／ｄｔ≧０となったとき、該溶
接電流を回路抵抗値が 100μΩ以下のバイパス回路に流
し、次いで該溶接電流ｉがｉ＝０になったとき、該バイ
パス回路を絶縁状態にすることを特徴とする熱硬化性樹
脂制振鋼板の短間隔連続スポット溶接方法。 - 【請求項２】 熱硬化性樹脂制振鋼板の短間隔連続スポ
ット溶接装置において、電極間にスイッチを有するバイ
パス回路を設け、かつ溶接電流ｉの波形と電極間電圧ｖ
の波形を採取する制御器を設け、該制御器において該電
流ｉの時間ｔに対する変化ｄｉ／ｄｔならびに該電圧ｖ
の時間ｔに対する変化ｄｖ／ｄｔを演算し、ｄｉ／ｄｔ
＜０かつｄｖ／ｄｔ≧０となったとき該スイッチをＯＮ
状態にし、次いでｉ＝０となったとき該スイッチをＯＦ
Ｆ状態にする指示回路を該制御器と該スイッチ間に設け
たことを特徴とする熱硬化性樹脂制振鋼板の短間隔連続
スポット溶接機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4249026A JPH0699283A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 熱硬化性樹脂制振鋼板の短間隔連続スポット溶接方法及び溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4249026A JPH0699283A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 熱硬化性樹脂制振鋼板の短間隔連続スポット溶接方法及び溶接機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0699283A true JPH0699283A (ja) | 1994-04-12 |
Family
ID=17186905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4249026A Pending JPH0699283A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 熱硬化性樹脂制振鋼板の短間隔連続スポット溶接方法及び溶接機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699283A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2015037652A1 (ja) * | 2013-09-12 | 2017-03-02 | 新日鐵住金株式会社 | 抵抗スポット溶接方法および溶接構造物 |
| WO2017033455A1 (ja) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接方法および溶接部材の製造方法 |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP4249026A patent/JPH0699283A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2015037652A1 (ja) * | 2013-09-12 | 2017-03-02 | 新日鐵住金株式会社 | 抵抗スポット溶接方法および溶接構造物 |
| WO2017033455A1 (ja) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接方法および溶接部材の製造方法 |
| JP6168246B1 (ja) * | 2015-08-27 | 2017-07-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接方法および溶接部材の製造方法 |
| US10835986B2 (en) | 2015-08-27 | 2020-11-17 | Jfe Steel Corporation | Resistance spot welding method and welded member production method |
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