KR20150123945A - Method for joining members - Google Patents
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Abstract
버어를 제어함과 함께 피접합 부재의 의장성을 향상시키는 것을 과제로 한다. 프레임 형상을 나타내는 제1 부재(2)와, 제1 부재(2)에 대향하는 제2 부재(3)를 준비하는 준비 공정과, 제1 부재(2)의 단부면과 이 단부면에 대향하는 제2 부재(3)의 대향면을 맞대어 마찰 압접을 행하는 마찰 압접 공정과, 마찰 압접 공정에서 형성된 버어를 용가재로 하여 용접을 행하는 용접 공정을 포함하고, 마찰 압접 공정에서는, 제1 부재(2)와 제2 부재(3)의 맞댐부의 외측에 있어서, 마찰 압접의 개시 시에 간격을 두고 대향하는 한 쌍의 이격면을 형성해 두고, 상기 한 쌍의 이격면의 사이에 마찰 압접에 의해 발생한 버어를 수용하는 것을 특징으로 한다.To control the burrs and to improve the design of the member to be joined. A step of preparing a first member 2 representing a frame shape and a second member 3 facing the first member 2 and a step of preparing a first member 2 facing the end face of the first member 2, And a welding step of performing welding with the burr formed in the friction welding step as a fusible material. In the friction welding step, the first member (2) and the second member (3) A pair of spacing surfaces opposed to each other at an interval at the start of friction welding is formed on the outer side of the abutted portion of the first member and the second member 3 and a burr generated by friction welding between the pair of spacing surfaces .
Description
본 발명은 부재의 접합 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of joining members.
예를 들어, 특허문헌 1에는 원통 형상을 나타내는 금속 부재끼리를 마찰 압접에 의해 접합하는 방법이 개시되어 있다. 이 접합 방법은, 원통 형상의 금속 부재의 단부면끼리를 압박하면서 중심축 주위로 고속 회전시킴으로써, 접합부에 마찰열을 발생시켜 양쪽 부재를 접합한다고 하는 것이다.For example,
마찰 압접 공정에 있어서는, 접합부의 주위에 불가피적으로 버어가 발생한다. 상기 버어는, 접합부의 주위에 불규칙하게 팽출되기 때문에, 상기 버어의 처리가 번잡해짐과 함께, 피접합 부재의 의장성 등에도 악영향을 미친다.In the friction welding process, burrs are inevitably generated around the joint portion. Since the burrs are irregularly bulged around the joint portion, the burr treatment becomes complicated and the design property of the member to be bonded adversely affects.
또한, 접합하는 한 쌍의 부재 중 어느 하나가 프레임 형상 부재인 경우에는, 접합부의 외측 및 내측(내공측)의 양쪽에 버어가 발생한다. 피접합 부재의 내측을, 예를 들어 유체를 흘리는 유로로서 사용하는 경우에는, 피접합 부재의 내측에 버어가 팽출되면, 유체의 유통을 방해하는 요인으로 된다.Further, when any one of the pair of members to be joined is a frame-shaped member, burrs are generated both on the outer side and on the inner side (inner side) of the joined portion. When the inner side of the member to be bonded is used, for example, as a flow path for flowing the fluid, the burr is bulged in the inside of the member to be bonded, which is a factor that interferes with the flow of the fluid.
이와 같은 관점에서, 본 발명은 버어를 제어함과 함께 피접합 부재의 의장성을 향상시킬 수 있는 부재의 접합 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.In view of the above, it is an object of the present invention to provide a joining method of a member capable of controlling the burr and improving the designability of the member to be joined.
이와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은 제1 부재와, 상기 제1 부재에 대향하는 제2 부재를 준비하는 준비 공정과, 상기 제1 부재의 단부면과 상기 단부면에 대향하는 제2 부재의 대향면을 맞대어 마찰 압접을 행하는 마찰 압접 공정과, 상기 마찰 압접 공정에서 형성된 버어를 용가재로 하여 용접을 행하는 용접 공정을 포함하고, 상기 마찰 압접 공정에서는, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 맞댐부의 외측에 있어서, 마찰 압접의 개시 시에 간격을 두고 대향하는 한 쌍의 이격면을 형성해 두고, 상기 한 쌍의 이격면의 사이에 마찰 압접에 의해 발생하는 상기 버어를 수용하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: preparing a first member and a second member facing the first member; And a welding step of performing welding with the burr formed in the friction welding step as a fusible material, wherein in the friction welding step, the friction between the first member and the second member, A pair of spaced surfaces opposed to each other at an interval at the start of friction welding is formed on the outer side of the portion and the burr generated by friction welding is received between the pair of spaced surfaces.
이러한 방법에 의하면, 한 쌍의 이격면의 사이에 버어를 수용함으로써, 종래와 같이 피접합 부재의 외측에 버어가 불규칙하게 팽출되는 것을 적게 하거나, 또는 없앨 수 있다. 또한, 용접 공정을 행함으로써, 피접합 부재의 외면을 깨끗하게 마무리할 수 있다. 또한, 버어를 용가재로서 이용할 때에는, 한 쌍의 이격면의 사이에 용가재를 모을 수 있기 때문에, 용접 작업을 용이하게 행할 수 있다.According to this method, by holding the burr between the pair of spacing surfaces, it is possible to reduce or eliminate the irregular bulging of the burr to the outside of the member to be bonded as in the conventional case. Further, by performing the welding process, the outer surface of the member to be bonded can be finished cleanly. Further, when burrs are used as the filler, since the filler can be gathered between the pair of spaced surfaces, the welding work can be easily performed.
또한, 상기 제1 부재 중 상기 제2 부재가 맞대어지는 부위는 평면에서 볼 때 프레임 형상을 나타내고, 상기 마찰 압접 공정에서는, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 맞댐부의 내측에 있어서, 마찰 압접의 개시 시에 간격을 두고 대향하는 한 쌍의 이격면을 형성해 두고, 상기 한 쌍의 이격면의 사이에 마찰 압접에 의해 발생하는 상기 버어를 수용하는 것이 바람직하다.In the frictional pressure welding step, the inner surface of the butt portion of the first member and the second member is subjected to frictional pressure bonding It is preferable to form a pair of spaced surfaces opposed to each other with an interval therebetween at the start and to accommodate the burr generated by friction welding between the pair of spaced surfaces.
이러한 방법에 의하면, 예를 들어 피접합 부재의 내측을, 유체를 흘리는 유로로서 사용하는 경우에 있어서, 피접합 부재의 내측에 버어가 불규칙하게 팽출되는 것을 적게 하거나, 또는 없앨 수 있다. 이에 의해, 버어가 유체의 유통 방해로 되는 것을 방지할 수 있다.According to this method, for example, when the inner side of the member to be bonded is used as a flow path for the fluid, it is possible to reduce or eliminate the irregular bulge in the inside of the member to be bonded. As a result, it is possible to prevent the burr from being disturbed by the flow of the fluid.
또한, 상기 제1 부재 중 상기 제2 부재가 맞대어지는 부위는 평면에서 볼 때 직사각형 프레임 형상을 나타내고, 판 형상의 한 쌍의 제1 종변부와 상기 제1 종변부보다도 길이 치수가 작은 판 형상의 한 쌍의 제1 횡변부를 구비하고, 상기 제1 종변부의 길이 방향을 따라 상기 한 쌍의 이격면을 형성해 두고, 상기 마찰 압접 공정에서는, 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재를 상기 제1 종변부와 평행하게 상대적으로 왕복 이동시키는 것이 바람직하다.In addition, a portion of the first member where the second member abuts is a rectangular frame when viewed from a plane, and a pair of plate-like first longitudinal edges and a plate- And a pair of spaced-apart surfaces are formed along the longitudinal direction of the first long-side portion. In the friction-welding step, the first member and the second member are connected to the first longitudinally- It is preferable to relatively reciprocate in parallel.
이러한 방법에 의하면, 상기 제1 부재 중 상기 제2 부재가 맞대어지는 부위가 평면에서 볼 때 직사각형 프레임 형상을 나타내는 경우에도 부재끼리를 접합할 수 있다. 또한, 제1 종변부와 평행하게 왕복 이동시키면 상기 제1 종변부에 걸치는 맞댐부에 버어가 많이 발생하는 경향이 있지만, 제1 종변부의 길이 방향을 따라 한 쌍의 이격면을 형성함으로써 버어를 효과적으로 수용할 수 있다.According to this method, even when the portion of the first member where the second member is to be abutted shows a rectangular frame shape in plan view, the members can be joined together. In addition, when reciprocating in parallel with the first longitudinal edge, there is a tendency that a large amount of burrs are generated at the abutting portion extending over the first longitudinal edge. However, by forming a pair of spaced- Can be accommodated.
또한, 상기 제1 부재 중 상기 제2 부재가 맞대어지는 부위는 원통 형상을 나타내고, 상기 마찰 압접 공정에서는, 상기 제1 부재의 축 중심 주위로 상대적으로 회전시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1 부재 중 상기 제2 부재가 맞대어지는 부위는 원기둥 형상을 나타내고, 상기 마찰 압접 공정에서는, 상기 제1 부재의 축 중심 주위로 상대적으로 회전시키는 것이 바람직하다.It is preferable that a portion of the first member to which the second member abuts is cylindrical, and in the friction welding process, the first member is relatively rotated about the axis center of the first member. It is preferable that a portion of the first member where the second member abuts is a cylindrical shape and that the second member is rotated relatively around the axis center of the first member in the friction welding process.
이러한 방법에 의하면, 상기 제1 부재 중 상기 제2 부재가 맞대어지는 부위가 원통 형상 또는 원기둥 형상을 나타내는 경우에도 버어를 제어함과 함께 피접합 부재의 의장성을 향상시킬 수 있다.According to this method, even when the portion of the first member where the second member abuts is cylindrical or cylindrical, the burr can be controlled and the designability of the member to be joined can be improved.
본 발명에 관한 부재의 접합 방법에 의하면, 버어를 제어함과 함께 피접합 부재의 의장성을 향상시킬 수 있다.According to the joining method of the member according to the present invention, it is possible to control the burr and improve the design of the member to be joined.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 중공 용기의 분해 사시도이다.
도 2의 (a)는 제1 실시 형태에 관한 제1 부재의 평면도이며, (b)는 제1 실시 형태에 관한 제2 부재의 평면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 중공 용기의 단면도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 부재의 접합 방법의 맞댐 공정을 도시하는 단면도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 부재의 접합 방법을 도시하는 단면도로, (a)는 맞댐 공정을 도시하고, (b)는 마찰 압접 공정 후를 도시하고, (c)는 용접 공정을 도시한다.
도 6의 (a)는 제1 변형예에 관한 부재의 접합 방법의 맞댐 공정을 도시하는 단면도이며, (b)는 제2 변형예에 관한 부재의 접합 방법의 맞댐 공정을 도시하는 단면도이다.
도 7은 제3 변형예에 관한 부재의 접합 방법의 맞댐 공정을 도시하는 단면도이다.
도 8의 (a)는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 중공 용기의 분해 사시도이며, (b)는 제2 실시 형태에 관한 부재의 접합 방법의 맞댐 공정을 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 통 형상 부재의 분해 사시도이다.
도 10은 제3 실시 형태에 관한 통 형상 부재의 단면도이다.
도 11은 제3 실시 형태에 관한 부재의 접합 방법의 맞댐 공정을 도시하는 단면도이다.1 is an exploded perspective view of a hollow container according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 (a) is a plan view of the first member according to the first embodiment, and Fig. 2 (b) is a plan view of the second member according to the first embodiment.
3 is a cross-sectional view of the hollow container according to the first embodiment.
4 is a cross-sectional view showing an abutting process of the joining method of the member according to the first embodiment.
Fig. 5 is a cross-sectional view showing a joining method of the member according to the first embodiment, wherein (a) shows the butting process, (b) shows the step after the friction welding process, and (c) .
6 (a) is a cross-sectional view showing a joining step of a joining method of the member according to the first modification, and Fig. 6 (b) is a cross-sectional view showing the joining step of the joining method of the member according to the second variation.
7 is a cross-sectional view showing the butting process of the joining method of the member according to the third modification.
FIG. 8A is an exploded perspective view of a hollow container according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a cross-sectional view showing the butting process of the joining method of the member according to the second embodiment.
9 is an exploded perspective view of a tubular member according to a third embodiment of the present invention.
10 is a sectional view of the tubular member according to the third embodiment.
11 is a cross-sectional view showing the butting process of the joining method of the member according to the third embodiment.
[제1 실시 형태][First Embodiment]
본 발명의 제1 실시 형태에 관한 부재의 접합 방법에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 부재의 접합 방법에서는, 금속 부재끼리를 접합하여 중공 용기(1)를 제조하는 경우를 예시한다. 중공 용기(1)는, 예를 들어 내부에 유체를 흘려 전열 부재로서 사용된다. 설명에 있어서의 「전후」, 「좌우」, 「상하」는 도 1의 화살표에 따른다[제1 부재(2)를 기준으로 한다].A joining method of a member according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in Fig. 1, in the method of joining members of the present embodiment, a case of manufacturing a
중공 용기(1)는 제1 부재(2)와, 제2 부재(3)로 구성된다. 제1 부재(2) 및 제2 부재(3)의 재료는, 마찰 압접이 가능한 금속이라면 특별히 제한되지 않지만, 본 실시 형태에서는 모두 알루미늄 합금을 사용하고 있다. 또한, 제1 부재(2) 및 제2 부재(3)의 내력도 특별히 제한되지 않지만, 본 실시 형태에서는, 제1 부재(2)의 내력보다도 제2 부재(3)의 내력 쪽이 커지도록 설정하고 있다. 즉, 후기하는 마찰 압접 공정 시에, 제1 부재(2)보다도 제2 부재(3) 쪽이 연화되기 어렵게 되어 있다. 먼저, 접합하기 전의 제1 부재(2)와 제2 부재(3)의 구성에 대해 설명한다.The
제1 부재(2)는 평면에서 볼 때 직사각형의 바닥부(11)와, 바닥부(11)에 기립 설치된 평면에서 볼 때 직사각형 프레임 형상의 제1 측벽부(12)와, 제1 측벽부(12)의 내부에 형성된 복수의 구획부(13)로 구성되어 있다. 제1 부재(2)의 성형 방법은 특별히 제한되지 않지만, 본 실시 형태에서는 압출 성형에 의해 제1 측벽부(12)와 구획부(13)를 일체 성형한 후, 상기 성형품의 단부에 바닥부(11)를 접합하고 있다.The
제1 측벽부(12)는 제1 종변부(14, 14)와, 제1 횡변부(15, 15)로 구성되어 있다. 제1 종변부(14, 14)는, 판 형상을 나타내고 서로 이격되어 평행하게 배치되어 있다. 제1 횡변부(15, 15)는, 판 형상을 나타내고 서로 이격되어 평행하게 배치되어 있다. 제1 종변부(14)는 제1 횡변부(15)에 대해 직각으로 되어 있다. 제1 종변부(14)의 상단부면(14a)과 제1 횡변부(15)의 상단부면(15a)은 동일 평면이 되도록 되어 있다.The first
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 종변부(14)는 가상의 경계면(측단부면)(14b)까지로 한다. 또한, 제1 횡변부(15)는 가상의 경계면(측면)(15e)까지로 한다. 제1 종변부(14)의 가상의 경계면(14b)은 제1 횡변부(15)의 가상의 경계면(15e)에 접속되어 있다.As shown in Fig. 2, the first
도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 상단부면(14a)은 2개의 영역으로 나뉘어진다. 후기하는 맞댐 공정에 있어서 하단부면(24a)과 접촉하는 면을 상단부면(14a1)이라고 하고, 하단부면(24a)과 이격되는 면을 상단부면(14a2)이라고 한다.As shown in Fig. 2 (a), the
구획부(13)는 판 형상을 나타내고 제1 종변부(14, 14)에 대해 직각으로 연결되어 있다. 구획부(13)는 등간격으로 복수매 배치되어 있다. 제1 측벽부(12)와 구획부(13)로 형성된 복수의 공간은, 유체가 흐르는 유로(P, P…)로서 사용된다. 구획부(13)의 상단부면(13a)은 상단부면(14a, 15a)과 동일 평면이 되도록 되어 있다.The partitioning
도 1에 도시한 바와 같이, 제2 부재(3)는 평면에서 볼 때 직사각형의 바닥부(21)와, 바닥부(21)로부터 현수된 평면에서 볼 때 직사각형 프레임 형상의 제2 측벽부(22)로 구성되어 있다. 제2 부재(3)의 내부에는, 바닥부(21)와 제2 측벽부(22)로 구성된 오목부(Q)가 형성되어 있다. 제2 부재(3)의 성형 방법은 특별히 제한되지 않지만, 본 실시 형태에서는 다이캐스트에 의해 일체 성형되어 있다.As shown in Fig. 1, the
제2 측벽부(22)는 제2 종변부(24, 24)와, 제2 횡변부(25, 25)로 구성되어 있다. 제2 종변부(24, 24)는, 판 형상을 나타내고 서로 이격되어 평행하게 배치되어 있다. 제2 횡변부(25, 25)는, 판 형상을 나타내고 서로 이격되어 평행하게 배치되어 있다. 제2 종변부(24)는 제2 횡변부(25)에 대해 직각으로 되어 있다. 제2 종변부(24)의 길이 및 판 두께는, 제1 종변부(14)의 길이 및 판 두께와 각각 동등하게 되어 있다. 또한, 제2 횡변부(25)의 길이 및 판 두께는, 제1 횡변부(15)의 길이 및 판 두께와 동등하게 되어 있다.The second
도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 종변부(24)는 가상의 경계면(측단부면)(24b)까지로 한다. 또한, 제2 횡변부(25)는 가상의 경계면(측면)(25e)까지로 한다. 제2 종변부(24)의 가상의 경계면(24b)은 제2 횡변부(25)의 가상의 경계면(25e)에 접속되어 있다.As shown in Fig. 2 (b), the second
도 1 및 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 하단부면(24a, 24a)의 외측에는 각각 절결부(26)가 형성되어 있다. 절결부(26)는 바닥면(26a)과, 바닥면(26a)에 대해 수직인 측면(26b)으로 구성되어 있다. 절결부(26)는 제2 종변부(24)의 길이 방향의 전체 길이를 따라 일정 단면으로 형성되어 있다. 절결부(26)의 높이[측면(26b)의 높이]는 제1 부재(2) 및 제2 부재(3)의 재료나 마찰 압접의 조건에 의해 적절히 설정된다.As shown in Figs. 1 and 2 (b),
도 3은 제1 실시 형태에 관한 중공 용기의 단면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 중공 용기(1)는 제1 부재(2)와 제2 부재(3)가 마찰 압접에 의해 접합되어 있다. 제1 부재(2)와 제2 부재(3)의 접합부에는, 그 외주에 걸쳐 용접 금속 W1이 형성되어 있다. 용접 금속 W1은 레이저 용접에 의해 형성되는 부위이다.3 is a cross-sectional view of the hollow container according to the first embodiment. As shown in Fig. 3, in the
이어서, 본 실시 형태에 관한 부재의 접합 방법에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 관한 부재의 접합 방법에서는, 준비 공정과, 맞댐 공정과, 마찰 압접 공정과, 용접 공정을 행한다.Next, a joining method of members according to the present embodiment will be described. In the joining method of members according to the present embodiment, the preparing step, the abutting step, the friction welding step, and the welding step are performed.
도 1에 도시한 바와 같이, 준비 공정은, 제1 부재(2)와 제2 부재(3)를 준비하는 공정이다. 제1 부재(2) 및 제2 부재(3)의 성형 방법은 특별히 제한되는 것은 아니다.As shown in Fig. 1, the preparing step is a step of preparing the
도 4에 도시한 바와 같이, 맞댐 공정은, 제1 부재(2)와 제2 부재(3)를 맞대는 공정이다. 맞댐 공정에서는, 제1 부재(2)의 상단부면(14a1, 14a1)과 제2 부재(3)의 하단부면(대향면)(24a, 24a)을 면 접촉시킨다. 또한, 제1 부재(2)의 상단부면(15a, 15a)과 제2 부재(3)의 하단부면(대향면)(25a, 25a)을 면 접촉시킨다. 또한, 제1 부재(2)의 제1 측벽부(12)의 외주면과 제2 부재(3)의 제2 측벽부(22)의 외주면을 동일 평면이 되도록 한다. 이에 의해, 맞댐부 J1이 형성된다.As shown in Fig. 4, the butting process is a process of bringing the
도 4에 도시한 바와 같이, 맞댐 공정에서는, 제2 부재(3)의 제2 종변부(24)에 절결부(26)가 형성되어 있기 때문에, 상단부면(14a2)과 바닥면(26a)은 약간의 간극을 두고 대향한다. 바닥면(26a) 및 이 바닥면(26a)에 대향하는 상단부면(14a2)은, 특허청구범위의 「이격면」에 상당한다.4, since the
또한, 본 실시 형태의 마찰 압접 공정에서는, 제1 부재(2)를 고정하고 제2 부재(3)를 상대 이동시키기 위해, 맞댐 공정에서는, 제1 부재(2)의 제1 측벽부(12)의 주위를 고정 지그로 이동 불가능하게 구속한다.In the friction welding process according to the present embodiment, in the butting process, the first
마찰 압접 공정은, 마찰 공정과 압접 공정을 행하여, 제1 부재(2)와 제2 부재(3)를 접합하는 공정이다. 마찰 공정에서는, 맞대어진 제1 부재(2)와 제2 부재(3)를 서로 근접하는 방향으로 압박한다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 제1 종변부(14)의 길이 방향과 평행하게 제1 부재(2) 및 제2 부재(3)를 상대적 또한 직선적으로 왕복 이동시킨다. 본 실시 형태에서는, 제1 부재(2)는 이동시키지 않고, 제2 부재(3)만을 직선적으로 왕복 이동시킨다.The friction welding step is a step of bonding the
도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 마찰 공정에서는, 상단부면(14a1)과 하단부면(24a) 및 상단부면(15a)과 하단부면(25a)(도 4 참조)이 서로 마찰된다.5A, in the friction process according to the present embodiment, the
마찰 공정에 있어서의 조건은 적절히 설정하면 되지만, 예를 들어 주파수를 100∼260㎐, 진폭을 1.0∼2.0㎜, 마찰 압력을 20∼60㎫로 설정한다. 또한, 마찰 공정의 시간을 5∼10초 정도로 설정한다. 마찰 공정이 종료되면, 즉시 압접 공정으로 이행한다.The conditions in the friction process can be appropriately set. For example, the frequency is set to 100 to 260 Hz, the amplitude is set to 1.0 to 2.0 mm, and the friction pressure is set to 20 to 60 MPa. Further, the time of the friction process is set to about 5 to 10 seconds. When the friction process ends, the process immediately shifts to the pressure bonding process.
압접 공정에서는, 제1 부재(2) 및 제2 부재(3)를 상대 이동시키지 않고 서로 근접하는 방향으로 압박한다. 압접 공정에 있어서의 조건은 적절히 설정하면 되지만, 예를 들어 업셋 압력을 60∼80㎫, 시간을 3∼5초 정도로 설정한다.In the pressure-splicing step, the
마찰 공정에 의해 접합부에 마찰열이 발생한 후, 왕복 이동을 정지시키고, 압접 공정에 의해 업셋 압력을 부여하면, 접합부에 분자간 인력이 작용하여 제1 부재(2)와 제2 부재(3)가 결합된다. 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 마찰 압접 공정에서는, 연화된 모재가 외부로 배출됨으로써, 제1 측벽부(12) 및 제2 측벽부(22) 중 서로 마찰되어 있는 부위의 높이가 서서히 작아진다. 그리고, 연화된 모재가 접합부의 내측 및 외측으로 압출됨으로써 버어(S)가 발생한다.After the frictional heat is generated by the friction process, the reciprocating movement is stopped, and when the upsetting pressure is applied by the press-contact process, the intermolecular attractive force acts on the jointed portion so that the
마찰 압접 공정 후에는 상단부면(14a2)과 바닥면(26a)의 거리는 마찰 압접 전의 절반 이하로 되어 있다. 외측에 발생하는 버어(S)는, 상단부면(14a2), 측면(26b) 및 바닥면(26a)으로 둘러싸인 스페이스에 수용된다. 본 실시 형태와 같이, 버어(S)의 선단측이 외면보다도 외측으로 돌출되어 있어도 된다.After the friction welding process, the distance between the
용접 공정은, 제1 부재(2) 및 제2 부재(3)의 맞댐부 J1의 외측에 형성된 버어(S)를 용가재로 하여 용접을 행한다. 용접의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 본 실시 형태에서는 레이저 용접을 행한다. 용접 공정에서는, 아크 용접 등 다른 종류의 용접 방법으로 행해도 된다.In the welding step, the burr S formed on the outer side of the abutted portion J1 of the
도 5의 (c)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 용접 공정의 용접의 중심선 V1과 바닥면(26a)이 겹치도록 설정하고 있기 때문에, 용접의 중심선 V1과 맞댐부 J1은 이격된다. 이상에 의해, 중공 용기(1)가 형성된다.As shown in Fig. 5C, in the present embodiment, since the center line V1 and the
이상 설명한 본 실시 형태에 관한 부재의 접합 방법에 의하면, 마찰 압접의 개시 시에 있어서, 상단부면(이격면)(14a2)과 바닥면(이격면)(26a)은 약간의 간극을 두고 대향한다. 이에 의해, 마찰 압접 공정 시에, 상기 이격면의 사이에 버어(S)를 수용할 수 있어, 종래와 같이 피접합 부재의 외측에 버어가 불규칙하게 팽출되는 것을 방지할 수 있다.According to the joining method of members according to the present embodiment described above, at the start of the friction welding, the upper end surface (spacing surface) 14a 2 and the bottom surface (spacing surface) 26a face each other with a slight gap . Thereby, during the friction welding process, the burrs S can be received between the spacing surfaces, and the burrs can be prevented from being irregularly expanded outside the member to be bonded as in the conventional case.
가령, 종래와 같이 이격면이 없는 형태이면, 버어는 제1 부재(2) 및 제2 부재(3)의 상하 방향, 외측 방향으로 불규칙하게 팽출된다. 그러나, 본 실시 형태라면, 버어(S)가 상단부면(14a2) 및 바닥면(26a)으로 유도되면서 외측을 향해 배출되기 때문에, 불규칙하게 외부로 팽출되는 것을 방지하고, 상단부면(14a2)과 바닥면(26a) 사이에 버어(S)를 모을 수 있다.For example, if there is no spacing as in the prior art, the burrs are irregularly bulged in the vertical direction and the outward direction of the
또한, 절결부(26)가 없는 경우에 비해, 마찰 압접의 접촉 면적이 작아지기 때문에, 마찰열도 작아져 버어의 발생량을 적게 할 수 있다.In addition, since the contact area of the friction welding is smaller than that in the case where the
또한, 용접 공정을 행함으로써, 중공 용기(피접합 부재)(1)의 외면을 깨끗하게 마무리할 수 있다. 또한, 한 쌍의 이격면의 사이에 용가재로 되는 버어(S)를 수용함으로써, 소정의 부위에 용가재를 모을 수 있기 때문에, 용접 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 용접 공정에 있어서 버어를 용가재로 할 수 있기 때문에, 재료비를 삭감할 수 있다.Further, by performing the welding process, the outer surface of the hollow container (member to be bonded) 1 can be finely finished. In addition, by accommodating the burr (S) to be the fugitive material between the pair of spacing surfaces, the fugitive material can be collected in a predetermined area, so that the welding work can be easily performed. In addition, burrs can be used as a filler in the welding process, so that the material cost can be reduced.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 제1 부재(2) 및 제2 부재(3) 중 서로 맞대어지는 부위가 평면에서 볼 때 직사각형 프레임 형상을 나타내는 경우에도, 부재끼리를 접합할 수 있다. 또한, 제1 종변부(14)와 평행하게 왕복 이동시키면 맞댐부 J1 중 제1 종변부(14) 및 제2 종변부(24)측에 버어(S)가 많이 발생하는 경향이 있지만, 제1 종변부(14)의 길이 방향을 따라 한 쌍의 이격면을 형성함으로써 버어(S)를 효과적으로 수용할 수 있다.According to the present embodiment, even if the portions of the
또한, 용접 공정 시에는, 바닥면(26a)에 평행하고, 또한 용접의 중심선 V1과 버어(S)의 선단이 겹치도록 설정해도 된다. 또한, 바닥면(26a)에 평행하고, 또한 용접의 중심선 V1이, 상단부면(14a2)과 바닥면(26a) 사이의 중점을 통하도록 설정해도 된다. 버어(S)의 발생 형태에 따라 용접의 중심선 V1을 적절히 설정함으로써, 마무리면을 깨끗하게 할 수 있다.In addition, during the welding process, it may be set so that it is parallel to the
[제1 변형예][First Modification]
도 6의 (a)에 도시하는 제1 변형예는, 맞댐부 J1의 내측에도 이격면을 형성한 점에서 제1 실시 형태와 상이하다. 제1 변형예에서는, 제1 실시 형태와 상이한 점을 중심으로 설명한다.The first modification shown in Fig. 6A is different from the first embodiment in that a spacing surface is also formed inside the butted portion J1. In the first modified example, differences from the first embodiment will be mainly described.
도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2 부재(3A)는, 바닥부(21)와, 바닥부(21)로부터 현수되는 직사각형 프레임 형상의 제2 측벽부(22)로 구성되어 있다. 제2 측벽부(22)는 판 형상을 나타내는 한 쌍의 제2 종변부(24, 24)와, 판 형상을 나타내는 한 쌍의 제2 횡변부(25, 25)로 구성되어 있다. 제2 종변부(24)는 제2 횡변부(25)보다도 길게 되어 있다.6A, the
제2 종변부(24)의 하단부면(24a)의 내측 및 외측에는, 절결부(26, 27)가 형성되어 있다. 절결부(26, 27)는, 제2 종변부(24)의 길이 방향에 걸쳐 형성되어 있다. 절결부(26)는 바닥면(26a)과, 바닥면(26a)에 대해 수직인 측면(26b)으로 구성되어 있다. 마찬가지로 절결부(27)는 바닥면(27a)과, 바닥면(27a)에 대해 수직인 측면(27b)으로 구성되어 있다.The
제1 변형예에 관한 부재의 접합 방법에서는, 준비 공정과, 맞댐 공정과, 마찰 압접 공정과, 용접 공정을 행한다.In the joining method of members according to
준비 공정은, 제1 실시 형태와 대략 동등하다. 맞댐 공정은, 제1 부재(2)와 제2 부재(3A)를 맞대는 공정이다. 맞댐 공정에서는, 제1 종변부(14)의 상단부면(14a1)과 제2 종변부(24)의 하단부면(24a)을 맞댐과 함께, 제1 횡변부(15)의 상단부면(15a)과 제2 횡변부(25)의 하단부면(25a)을 맞댄다. 이에 의해, 맞댐부 J2가 형성된다.The preparation process is substantially equivalent to that of the first embodiment. The butting process is a process of bringing the
맞댐 공정에서는, 외측의 상단부면(14a2)과 외측의 바닥면(26a)은 약간의 간극을 두고 대향한다. 또한, 내측의 상단부면(14a2)과 내측의 바닥면(27a)은 약간의 간극을 두고 대향한다. 바닥면(26a) 및 이 바닥면(26a)에 대향하는 상단부면(14a2), 바닥면(27a) 및 이 바닥면(27a)에 대향하는 상단부면(14a2)은, 특허청구범위의 「이격면」에 상당한다.In the butting process, the outer
마찰 압접 공정 및 용접 공정은, 제1 실시 형태와 대략 동등하다.The friction welding process and the welding process are substantially the same as those in the first embodiment.
제1 변형예에 의해서도 제1 실시 형태와 동등한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 중공 용기(1A)의 내부를, 유체를 흘리는 유로로서 사용하는 경우에는, 중공 용기(1A)의 내측에 발생한 버어(S)의 팽출에 의해 상기 유로가 좁혀져 유체의 유통의 방해로 될 우려가 있지만, 본 실시 형태와 같이, 내측에 형성된 한 쌍의 이격면의 사이에 버어를 수용하도록 함으로써, 중공 용기(1A)의 내측에의 버어의 팽출을 적게 하거나, 또는 없앨 수 있다.The same effect as that of the first embodiment can be obtained also by the first modification. When the inside of the
[제2 변형예][Second Modification]
도 6의 (b)에 도시하는 제2 변형예는, 제1 부재(2B)에도 절결부(16)를 형성한 점에서 제1 실시 형태와 상이하다. 제2 변형예에서는, 제1 실시 형태와의 상이점을 중심으로 설명한다.The second modification shown in Fig. 6B differs from the first embodiment in that the
제1 부재(2B)의 제1 측벽부(12)는 판 형상을 나타내는 제1 종변부(14, 14)와, 판 형상을 나타내는 제1 횡변부(15, 15)로 구성되어 있다. 제1 측벽부(12)는 평면에서 볼 때 직사각형 프레임 형상을 나타낸다. 제1 종변부(14)의 상단부면(14a)의 외측에는 절결부(16)가 형성되어 있다. 절결부(16)는 바닥면(16a)과, 바닥면(16a)에 대해 수직인 측면(16b)으로 구성되어 있다.The first
제2 부재(3)는 제1 실시 형태와 동등하다. 절결부(16) 및 절결부(26)는 동일한 형상으로 되어 있다.The
제2 변형예에 관한 부재의 접합 방법에서는, 준비 공정과, 맞댐 공정과, 마찰 압접 공정과, 용접 공정을 행한다.In the joining method of the member according to the second modification, the preparing step, the abutting step, the friction welding step, and the welding step are performed.
준비 공정은, 제1 실시 형태와 대략 동등하다. 맞댐 공정은, 제1 부재(2B)와 제2 부재(3)를 맞대는 공정이다. 맞댐 공정에서는, 제1 종변부(14)의 상단부면(14a)과, 제2 종변부(24)의 하단부면(24a)을 맞댐과 함께, 제1 횡변부(15)의 상단부면(15a)과 제2 횡변부(25)의 하단부면(25a)을 맞댄다. 이에 의해, 맞댐부 J3이 형성된다.The preparation process is substantially equivalent to that of the first embodiment. The butting process is a process of bringing the
맞댐 공정에서는, 절결부(16)의 바닥면(16a)과 절결부(26)의 바닥면(26a)은 약간의 간극을 두고 대향한다. 바닥면(16a) 및 이 바닥면(16a)에 대향하는 바닥면(26a)은 특허청구범위의 「이격면」에 상당한다.In the butting process, the
마찰 압접 공정은, 제1 실시 형태와 동등하다. 용접 공정에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 맞댐부 J3의 바닥면(이격면)(16a)과 바닥면(이격면)(26a)의 사이에 수용되는 버어를 용가재로 하여 레이저 용접을 행한다. 제2 변형예에서는 용접의 중심선과 맞댐부 J3은 겹치게 되어 있다.The friction welding process is equivalent to that of the first embodiment. In the welding step, as in the first embodiment, laser welding is performed using burrs accommodated between the bottom surface (spacing surface) 16a and the bottom surface (spacing surface) 26a of the abutting portion J3 as filler materials. In the second modification, the center line of the welding and the butt joint J3 overlap.
제2 변형예와 같이, 제1 부재(2B) 및 제2 부재(3)의 양쪽에 절결부(16, 26)를 형성하여 이격면(16a, 26a)을 형성해도 제1 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.Even when the
[제3 변형예][Third Modification]
도 7에 도시하는 제3 변형예는, 제2 부재(3C)에 모따기부(26C)를 형성한 점에서 제1 실시 형태와 상이하다. 제3 변형예에서는, 제1 실시 형태와의 상이점을 중심으로 설명한다.The third modified example shown in Fig. 7 is different from the first embodiment in that a chamfered
제1 부재(2)는 제1 실시 형태와 동등한 부재를 사용하고 있다. 제2 부재(3C)는, 바닥부(21)와, 바닥부(21)로부터 현수되는 제2 측벽부(22)로 구성되어 있다. 제2 측벽부(22)는 평면에서 볼 때 직사각형 프레임 형상을 나타낸다. 제2 측벽부(22)는 제2 종변부(24, 24)와, 제2 횡변부(25, 25)로 구성되어 있다. 제2 종변부(24)의 하단부면(24a)의 외측에는, 길이 방향에 걸쳐 C 모따기된 모따기부(26C)가 형성되어 있다.The
모따기부(26C)는, 제2 종변부(24)의 하단부면(24a)과 외면(24c)의 코너부를 모따기하여 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, C 모따기로 되어 있지만, 라운드 모따기이어도 된다.The chamfered
제3 변형예에 관한 부재의 접합 방법에서는, 준비 공정과, 맞댐 공정과, 마찰 압접 공정과, 용접 공정을 행한다.In the joining method of members according to
준비 공정은, 제1 실시 형태와 동등하다. 맞댐 공정은, 제1 부재(2)와 제2 부재(3C)를 맞대는 공정이다. 맞댐 공정에서는, 제1 종변부(14)의 상단부면(14a1)과 제2 종변부(24)의 하단부면(24a)을 맞댐과 함께, 제1 횡변부(15)의 상단부면(15a)과 제2 횡변부(25)의 하단부면(25a)을 맞댄다. 이에 의해, 맞댐부 J4가 형성된다.The preparation process is equivalent to that of the first embodiment. The butting process is a process of bringing the
또한, 맞댐 공정에서는, 상단부면(14a2)과 모따기부(26C)의 모따기면(26Ca)은 간극을 두고 대향한다. 상단부면(14a2) 및 이 상단부면(14a2)에 대향하는 모따기면(26Ca)은, 특허 청구 범위의 「이격면」에 상당한다.Further, in the butting process, the
마찰 압접 공정은, 제1 실시 형태와 동등하다. 마찰 압접 공정에 의해, 상단부면(14a1)과 하단부면(24a)이 서로 마찰되어 마찰열이 발생하고, 연화된 모재가 외부로 배출됨으로써 제1 측벽부(12) 및 제2 측벽부(22) 중 서로 마찰되어 있는 부위의 높이가 서서히 작아진다. 본 실시 형태에서는, 마찰 압접 종료 후에, 모따기부(26C)의 절결 높이는 마찰 압접 전의 절반 정도로 된다. 배출된 버어는, 상단부면(14a2)과 모따기면(26Ca)의 간극에 수용된다.The friction welding process is equivalent to that of the first embodiment. The
용접 공정에서는, 상단부면(14a2)과 모따기면(26Ca)의 간극에 수용된 버어를 용가재로 하여 용접을 행한다.In the welding step, welding is performed using burrs accommodated in the gap between the
이상의 제3 변형예와 같이, 제2 부재(3C)에 모따기부(26C)를 형성하는 경우에도, 마찰 압접에 의해 발생한 버어를 상단부면(14a2)과 모따기면(26Ca) 사이에 수용할 수 있고, 제1 실시 형태와 동등한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 맞댐부 J4의 외측의 코너부를 모따기하고 있지만, 내측에 모따기 가공을 실시해도 된다. 또한, 모따기부(26)는 모따기 가공으로 한정되는 것은 아니고, 다이캐스트에 의해 성형해도 된다.Over the can accommodate between 3 as in the modified example, the in the case of forming the second chamfers (26C) to a member (3C), if the upper end portion of the burr produced by the friction welding (14a 2) with the chamfered surface (26Ca) And an effect equivalent to that of the first embodiment can be obtained. In this embodiment, the outer corner portion of the abutting portion J4 is chamfered, but chamfering may be performed on the inner side. The chamfered
[제2 실시 형태][Second Embodiment]
도 8의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에서는, 프레임 형상의 제1 측벽부와 판 형상의 덮개 부재를 접합하는 점에서 제1 실시 형태와 상이하다. 제2 실시 형태에서는 제1 실시 형태와 상이한 부분을 중심으로 설명한다.As shown in Figs. 8A and 8B, the second embodiment is different from the first embodiment in that the frame-shaped first side wall portion and the plate-shaped lid member are joined. In the second embodiment, a description will be given centering on a part different from the first embodiment.
제1 부재(2D)는, 제1 측벽부(12)를 구비하고 있다. 제1 측벽부(12)는 판 형상을 나타내는 제1 종변부(14, 14)와, 판 형상을 나타내는 제1 횡변부(15, 15)로 구성되어 있다. 제1 종변부(14)는 제1 횡변부(15)보다도 길게 되어 있다. 제1 측벽부(12)는 평면에서 볼 때 직사각형 프레임 형상을 나타낸다.The
제1 종변부(14)의 상단부면(14a)의 외측에는, 절결부(26)가 형성되어 있다. 절결부(26)는 바닥면(26a)과, 바닥면(26a)에 수직인 측면(26b)으로 구성되어 있다. 절결부(26)는 제1 종변부(14)의 길이 방향 전체에 걸쳐 형성되어 있다.A
제2 부재(3D)는, 평면에서 볼 때 직사각형의 판 형상을 나타낸다. 제2 부재(3D)의 외측 테두리는, 제1 측벽부(12)의 외측 테두리와 동일한 형상으로 되어 있다. 제2 부재(3D) 중 제1 종변부(14) 및 제1 횡변부(15)에 대향하는 부위에는, 프레임 형상의 대향면(31a)이 형성되어 있다. 대향면(31a) 중 제1 종변부(14)에 대향하는 부위는, 2개의 영역으로 나뉘어진다. 후기하는 맞댐 공정에 있어서, 상단부면(14a)과 접촉하는 면을 대향면(31a1)으로 하고, 상단부면(14a)과 이격되는 면을 대향면(31a2)으로 한다.The
이어서, 본 실시 형태에 관한 부재의 접합 방법에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 관한 부재의 접합 방법에서는, 준비 공정과, 맞댐 공정과, 마찰 압접 공정과, 용접 공정을 행한다.Next, a joining method of members according to the present embodiment will be described. In the joining method of members according to the present embodiment, the preparing step, the abutting step, the friction welding step, and the welding step are performed.
도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 준비 공정은, 제1 부재(2D)와 제2 부재(3D)를 준비하는 공정이다. 제1 부재(2D) 및 제2 부재(3D)의 성형 방법은 특별히 제한되는 것은 아니다.As shown in Fig. 8 (b), the preparing step is a step of preparing the
도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 맞댐 공정에서는, 제1 부재(2D)의 상단부면(14a, 14a)과 제2 부재(3D)의 대향면(31a1, 31a1)을 면 접촉시킨다. 또한, 제1 부재(2D)의 상단부면(15a, 15a)과 대향면(31a, 31a)을 면 접촉시킨다. 이에 의해, 맞댐부 J5가 형성된다.8 (b), in the butting process, the upper end surfaces 14a and 14a of the
또한, 맞댐 공정에서는, 제2 부재(3)의 제1 종변부(14)에 절결부(26)가 형성되어 있기 때문에, 대향면(31a2)과 바닥면(26a)은 약간의 간극을 두고 대향한다. 바닥면(26a) 및 이 바닥면(26a)에 대향하는 대향면(31a2)은, 특허청구범위의 「이격면」에 상당한다.In the butting process, since the
마찰 압접 공정은, 마찰 공정과 압접 공정을 행하여, 제1 부재(2D)와 제2 부재(3D)를 접합하는 공정이다. 마찰 공정에서는, 맞대어진 제1 부재(2D)와 제2 부재(3D)를 서로 근접하는 방향으로 압박한다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 제1 종변부(14)의 길이 방향과 평행하게 제1 부재(2D) 및 제2 부재(3D)를 상대적 또한 직선적으로 왕복 이동시킨다. 본 실시 형태에서는, 제1 부재(2D)는 이동시키지 않고, 제2 부재(3D)만을 직선적으로 왕복 이동시킨다.The friction welding step is a step of joining the
도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 마찰 공정에서는, 상단부면(14a)과 대향면(31a2) 및 상단부면(15a)과 대향면(31a)이 서로 마찰되어 마찰열이 발생하고, 연화된 모재가 외부로 배출됨으로써, 제1 측벽부(12) 및 제2 측벽부(22) 중 서로 마찰되어 있는 부위의 높이가 서서히 작아진다.8 (b), in the friction process according to the present embodiment, the
마찰 공정에 의해 접합부에 마찰열이 발생한 후, 왕복 이동을 정지시키고, 압접 공정에 의해 업셋 압력을 부여하면, 접합부에 분자간 인력이 작용하여 제1 부재(2D)와 제2 부재(3D)가 결합된다. 마찰 공정 시에는, 연화된 모재가 접합부의 내측 및 외측으로 압출됨으로써 버어가 발생한다. 맞댐부 J5의 외측에 발생하는 버어는, 바닥면(26a)과 대향면(31a2)으로 둘러싸인 스페이스에 수용된다.After the frictional heat is generated by the friction process, the reciprocating movement is stopped, and when the upsetting pressure is applied by the pressure-bonding process, the intermolecular attractive force acts on the jointed portion so that the
용접 공정은, 제1 부재(2D) 및 제2 부재(3D)의 맞댐부 J5의 외측에 형성된 버어를 용가재로 하여 용접을 행한다. 용접의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 본 실시 형태에서는 레이저 용접을 행한다. 용접 공정에서는, 아크 용접 등 다른 종류의 용접 방법으로 행해도 된다. 이상에 의해, 중공 용기(1D)가 형성된다.In the welding step, the burr formed on the outer side of the abutting portion J5 of the
제2 실시 형태에 관한 부재의 접합 방법과 같이 제2 부재(3D)를 판 형상의 덮개로 해도 제1 실시 형태와 동등한 효과를 얻을 수 있다.The same effect as that of the first embodiment can be obtained even if the
또한, 본 실시 형태에서는, 절결부(26)를 제1 부재(2D)에만 형성하였지만, 제2 부재(3D)에만 형성해도 되고, 제1 부재(2D) 및 제2 부재(3D)의 양쪽에 절결부를 형성해도 된다.Although the
또한, 상기한 실시 형태에서는, 종변부에만 절결부를 형성하였지만, 횡변부에만 형성해도 되고, 종변부와 횡변부의 양쪽에 형성해도 된다. 또한, 상기한 실시 형태에서는, 마찰 압접 공정 시에, 종변부와 평행하게 왕복 이동시켰지만, 횡변부와 평행하게 왕복 이동시켜도 되고, 종변부에 대해 비스듬히 왕복 이동시켜도 된다.In the above-described embodiment, the cut-out portion is formed only at the longitudinal edge portion, but may be formed only at the lateral edge portion, or may be formed at both of the longitudinal edge portion and the lateral edge portion. Further, in the above-described embodiment, in the friction welding process, the back-and-forth movement is made parallel to the longitudinal edge portion, but the back-and-forth movement may be made parallel to the transverse edge portion.
또한, 상기한 실시 형태 및 변형예에서는, 제1 부재 및 제2 부재 중 맞대어지는 부위의 형상을 평면에서 볼 때 직사각형 프레임 형상을 나타내도록 하였지만, 삼각 프레임 형상, 육각 프레임 형상 등 다른 다각 프레임 형상을 나타내도록 해도 된다.Further, in the above-described embodiment and the modification, the shape of the portion of the first member and the second member which are opposed to each other is shown as a rectangular frame when viewed from the plane. However, other polygonal frame shapes such as a triangular frame shape and a hexagonal frame shape .
또한, 상기한 실시 형태 및 변형예에서는, 제1 부재 및 제2 부재 중 어느 하나에 바닥부를 형성하고, 중공부를 구비한 중공 용기를 형성하는 경우를 예시하였지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 한쪽 또는 양쪽이 각통 형상을 나타내는 제1 부재 및 제2 부재를 접합하여, 바닥이 있는 통 형상 부재 또는 통 형상 부재를 형성해도 된다. 이 경우, 제1 부재 및 제2 부재 중 맞대어지는 부위의 형상은, 삼각형, 육각형 등 다른 다각 형상이어도 된다.In addition, in the above-described embodiment and modified examples, a case is described in which a bottom portion is formed in any one of the first member and the second member, and a hollow container having a hollow portion is formed. However, the present invention is not limited thereto. For example, a bottomed tubular member or a tubular member may be formed by joining the first member and the second member, each of which has a square shape on one side or both sides thereof. In this case, the shape of the portion of the first member and the second member to be abutted may be a different polygonal shape such as a triangular shape or a hexagonal shape.
또한, 중실의 제1 부재 및 제2 부재를 접합해도 된다. 구체적으로는, 예를 들어 사각기둥끼리, 육각기둥끼리 등 다각기둥끼리를 접합하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우, 다각기둥끼리는 동일한 단면 형상이어도 되고, 상이한 단면 형상이어도 된다.Further, the solid first member and the second member may be joined. More specifically, the present invention can be applied to a case where, for example, square poles, hexagonal columns, and the like are bonded to each other. In this case, the poles may have the same cross-sectional shape or different cross-sectional shapes.
[제3 실시 형태][Third embodiment]
이어서, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 설명한다. 제3 실시 형태에서는, 원통 형상을 나타내는 제1 부재 및 제2 부재를 접합하여 통 형상 부재를 형성하는 점에서 다른 실시 형태와 상이하다. 제3 실시 형태에서는, 도 9에 도시한 바와 같이 원통 형상을 나타내는 제1 부재(102)와, 원통 형상을 나타내는 제2 부재(103)를 접합한다. 제3 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 상이한 부분을 중심으로 설명한다.Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment is different from the other embodiments in that a tubular member is formed by joining a first member and a second member, each of which has a cylindrical shape. In the third embodiment, as shown in Fig. 9, a
제1 부재(102)는 원통 형상의 제1 측벽부(112)로 구성되어 있다. 제1 측벽부(112)의 상단부면(112a)은 2개의 영역으로 나뉘어진다. 후기하는 맞댐 공정에 있어서 하단부면(122a)과 접촉하는 면을 상단부면(112a1)으로 하고, 하단부면(122a)과 이격되는 면을 상단부면(112a2)으로 한다. 상단부면(112a1)은 상단부면(112a)의 내측에 형성되고, 상단부면(112a2)은 외측에 형성되어 있다.The
제2 부재(103)는 원통 형상의 제2 측벽부(122)로 구성되어 있다. 제2 측벽부(122)의 외경 및 판 두께는, 제1 측벽부(112)의 외경 및 판 두께와 동등하게 되어 있다. 제2 측벽부(122)의 하단부면(122a)의 외측에는 절결부(116)가 형성되어 있다. 절결부(116)는 바닥면(116a)과, 바닥면(116a)에 대해 수직인 (116b)으로 형성되어 있다. 절결부(116)는 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다.The
도 10은, 제3 실시 형태에 관한 통 형상 부재의 단면도이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 통 형상 부재(101)는 제1 부재(102)와 제2 부재(103)를 마찰 압접에 의해 접합하고 있다. 제1 부재(102)와 제2 부재(103)의 접합부에는, 그 외주에 걸쳐 용접 금속 W1이 형성되어 있다. 용접 금속 W1은, 레이저 용접에 의해 형성되는 부위이다.10 is a sectional view of the tubular member according to the third embodiment. As shown in Fig. 10, the
이어서, 본 실시 형태에 관한 부재의 접합 방법에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 관한 부재의 접합 방법에서는, 준비 공정과, 맞댐 공정과, 마찰 압접 공정과, 용접 공정을 행한다.Next, a joining method of members according to the present embodiment will be described. In the joining method of members according to the present embodiment, the preparing step, the abutting step, the friction welding step, and the welding step are performed.
준비 공정은, 제1 부재(102)와 제2 부재(103)를 준비하는 공정이다. 제1 부재(102) 및 제2 부재(103)의 성형 방법은 특별히 제한되는 것은 아니다.The preparation step is a step of preparing the
도 11에 도시한 바와 같이, 맞댐 공정은, 제1 부재(102)와 제2 부재(103)를 맞대는 공정이다. 맞댐 공정에서는, 제1 부재(102)의 상단부면(112a1)과 제2 부재(103)의 하단부면(122a)을 맞댄다. 이에 의해, 맞댐부 J6이 형성된다.As shown in Fig. 11, the butting process is a process of bringing the
맞댐 공정에서는, 제2 부재(103)에 절결부(116)가 형성되어 있기 때문에, 상단부면(112a2)과 바닥면(116a)은 약간의 간극을 두고 대향한다. 바닥면(116a) 및 바닥면(116a)에 대향하는 상단부면(112a2)은, 특허청구범위의 「이격면」에 상당한다.In the butting process, since the
또한, 본 실시 형태의 마찰 압접 공정에서는, 제1 부재(102)를 고정하고 제2 부재(103)를 상대 이동시키기 위해, 맞댐 공정에서는, 제1 부재(102)의 제1 측벽부(112)의 주위를 고정 지그로 이동 불가능하게 구속한다.In the friction welding process of the present embodiment, in the butting process, the first
마찰 압접 공정은, 마찰 공정과 압접 공정을 행하여, 제1 부재(102)와 제2 부재(103)를 접합하는 공정이다. 마찰 공정에서는, 맞대어진 제1 부재(102)와 제2 부재(103)를 서로 근접하는 방향으로 압박한다. 그리고, 제1 부재(102)의 축 중심 주위로 제2 부재(103)를 원주 방향으로 회전시킨다.The friction welding step is a step of bonding the
마찰 압접 공정에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 연화된 모재가 접합부의 내측 및 외측으로 압출됨으로써 버어가 발생한다. 마찰 압접 공정 후에는 상단부면(112a2)과 바닥면(116a)의 거리는 마찰 압접 전의 절반 정도로 된다. 외측에 발생하는 버어는, 상단부면(112a2), 바닥면(116a) 및 측면(116b)으로 둘러싸인 스페이스에 수용된다. 용접 공정은, 제1 실시 형태와 대략 동등하다.In the friction welding step, as in the first embodiment, the softened base metal is extruded inside and outside the joint portion, resulting in burrs. After the friction welding process, the distance between the
본 실시 형태와 같이, 제1 부재(102) 및 제2 부재(103)가 원통 형상을 나타내는 경우에도, 제1 실시 형태와 동등한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 원통 형상끼리의 부재를 접합하였지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 접합되는 부재 중 적어도 한쪽이 원통 형상이라면 된다.Even when the
또한, 제1 부재 및 제2 부재 중 어느 하나에 바닥부를 형성하고, 바닥이 있는 원통 형상 부재 또는 중공 원통 형상 부재를 형성해도 된다. 또한, 중실의 제1 부재 및 제2 부재를 접합해도 된다. 구체적으로는, 원기둥끼리를 접합하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.Further, a bottom portion may be formed in either the first member or the second member, and a cylindrical member or a hollow cylindrical member having a bottom may be formed. Further, the solid first member and the second member may be joined. More specifically, the present invention can be applied to a case where cylinders are joined together.
또한, 특허청구범위의 청구항 2에 있어서의 「상기 제1 부재 중 상기 제2 부재가 맞대어지는 부위는 평면에서 볼 때 프레임 형상을 나타내고」라 함은, 제1 부재 중 상기 제2 부재가 맞대어지는 부위를 평면에서 본 경우의 형상이 원통 형상이나, 삼각 프레임 형상, 직사각형 프레임 형상, 육각 프레임 형상 등 다른 다각 프레임 형상을 포함하는 의미이다.Further, in the second claim of
1 : 중공 용기
2 : 제1 부재
3 : 제2 부재
11 : 바닥부
12 : 제1 측벽부
13 : 구획부
14 : 제1 종변부
15 : 제1 횡변부
21 : 바닥부
22 : 제2 측벽부
24 : 제2 종변부
25 : 제2 횡변부
26 : 절결부1: hollow vessel
2: first member
3: second member
11:
12: first side wall portion
13:
14: first type of lesion
15: first lateral edge
21:
22: second side wall portion
24: second type of lesion
25: second lateral edge
26:
Claims (5)
상기 제1 부재의 단부면과 상기 단부면에 대향하는 제2 부재의 대향면을 맞대어 마찰 압접을 행하는 마찰 압접 공정과,
상기 마찰 압접 공정에서 형성된 버어를 용가재로 하여 용접을 행하는 용접 공정을 포함하고,
상기 마찰 압접 공정에서는, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 맞댐부의 외측에 있어서, 마찰 압접의 개시 시에 간격을 두고 대향하는 한 쌍의 이격면을 형성해 두고, 상기 한 쌍의 이격면의 사이에 마찰 압접에 의해 발생하는 상기 버어를 수용하는 것을 특징으로 하는, 부재의 접합 방법.A preparation step of preparing a first member and a second member facing the first member,
A frictional pressure welding step of frictionally pressing the end face of the first member against the opposing face of the second member facing the end face,
And a welding step of performing welding by using burr formed in the friction welding step as a filler material,
In the frictional pressure welding step, a pair of spaced surfaces opposed to each other at intervals of the start of friction welding are formed on the outer side of the butted portion of the first member and the second member, And the burr generated by frictional pressure welding is accommodated in the member.
상기 제1 부재 중 상기 제2 부재가 맞대어지는 부위는 평면에서 볼 때 프레임 형상을 나타내고,
상기 마찰 압접 공정에서는, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 맞댐부의 내측에 있어서, 마찰 압접의 개시 시에 간격을 두고 대향하는 한 쌍의 이격면을 형성해 두고, 상기 한 쌍의 이격면의 사이에 마찰 압접에 의해 발생하는 상기 버어를 수용하는 것을 특징으로 하는, 부재의 접합 방법.The method according to claim 1,
A portion of the first member where the second member abuts is in a frame shape when viewed from a plane,
In the friction welding step, a pair of spaced surfaces opposed to each other with an interval at the start of friction welding is formed inside the butt portion of the first member and the second member, and a pair of spaced- And the burr generated by frictional pressure welding is accommodated in the member.
상기 제1 부재 중 상기 제2 부재가 맞대어지는 부위는 평면에서 볼 때 직사각형 프레임 형상을 나타내고, 판 형상의 한 쌍의 제1 종변부와 상기 제1 종변부보다도 길이 치수가 작은 판 형상의 한 쌍의 제1 횡변부를 구비하고,
상기 제1 종변부의 길이 방향을 따라 상기 한 쌍의 이격면을 형성해 두고,
상기 마찰 압접 공정에서는, 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재를 상기 제1 종변부와 평행하게 상대적으로 왕복 이동시키는 것을 특징으로 하는, 부재의 접합 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a portion of the first member where the second member abuts is a rectangular frame when viewed in a plan view, and a pair of plate-like first longitudinal sides and a plate- And a second transverse portion,
The pair of spaced apart surfaces being formed along the longitudinal direction of the first long side portion,
Wherein the first member and the second member reciprocate relatively in parallel with the first longitudinal edge in the friction welding process.
상기 제1 부재 중 상기 제2 부재가 맞대어지는 부위는 원통 형상을 나타내고,
상기 마찰 압접 공정에서는, 상기 제1 부재의 축 중심 주위로 상대적으로 회전시키는 것을 특징으로 하는, 부재의 접합 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
A portion of the first member where the second member abuts is a cylindrical shape,
And in the friction welding step, the member is relatively rotated about the axis center of the first member.
상기 제1 부재 중 상기 제2 부재가 맞대어지는 부위는 원기둥 형상을 나타내고,
상기 마찰 압접 공정에서는, 상기 제1 부재의 축 중심 주위로 상대적으로 회전시키는 것을 특징으로 하는, 부재의 접합 방법.
The method according to claim 1,
Wherein a portion of the first member where the second member abuts is a cylindrical shape,
And in the friction welding step, the member is relatively rotated about the axis center of the first member.
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