JPH02164531A - 抵抗溶接可能な、三層構造の防振性複合材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原則として２つの鋼製被覆板層と、１つのプ
ラスチック中間層とからなる複合材料に関する。このプ
ラスチック中間層ま之は６層は粘弾性または剪断剛性プ
ラスチックからなっているのが有利である。

〔従来の技術〕

薄い（たとえば５０〜２００μｍ）粘弾性プラスチック
中間層を有する複合材料は防振および固体中の音波の遮
音の作用があり、かつ騒音対策、特に固体中の音波の伝
搬および空気中の音波の反射を趙けるために随所に用い
られている。この使用例として車両ボディーの製造、家
庭用品工業および機械の製造が挙げられる。

比較的厚い（たとえが２００〜１０００μｍ）で剪断剛
性のプラスチック中間層を有する複合材料は、同じ剛性
の鋼板よりも面積重量が少ないかまたは同じ重さの鋼板
よりも剛性であり、わずかな重量で、同時に高い錆性が
求められるような所で随所に使用すること拉できる。こ
のような複合材料は飛行機の製造および車両ざデイ−の
製造で使用される。

前記複合材料の実際上の利用性は、最も広い範囲で切断
、変形、継ぎ合せの際の加工特性に依存している。たい
ていの加工方法は原則的な性質の難点はなく、単に同じ
剛性の単層板に比べて工具および機械パラメータが変化
するのに注意しなければならないにすぎない。これと本
質的に事態が異なるのは、工業的製造技術における普及
した経済的接合法としての電気抵抗溶接の場合である。

それというのも、粘弾性中間層を有する複合材料の場合
、電気的に絶縁性のプラスチック中間層のため、単層板
と異なり、を流の流れは煩雑な特別処置を用いての人達
成することができるためである。剪断剛性の中間層を有
する複合材料の場合は、電流を得ることさえできない。

従って、スポット溶接およびローラ電極によるシーム溶
接は費用がかかるかもしくは全く不可能である。

特別処置は粘弾性中間層の場合、スポット溶接の前に、
たとえば金属クランプまたは心押し点またはあらかじめ
備えられた溶接点によりミスチック中間層をも加熱し、
この中間層は、電極の圧力が、中間層を両側から圧縮し
、双方の被覆板を直接接触させ、これによりスポット溶
接を生じさせる程度に軟化する。しかし、このような連
続的ないわゆる”連続スポット溶接。

（Ｐｕｎｋｔ　ｎａｃｈ　Ｐｕｎｋｔ　−Ｖｅｒｆａｈ
ｒｅｎ　）は、クロック制御され九溶接ラインにおいて
、−度に２０個の溶接点まで設けるような車両ざデイ−
製造においては、はとんど使用することができない。

従って、！層板の溶接の場合と同様に適当な手段により
問題表〈層状複合材料を電気抵抗溶接するような発想が
求められる。容易に想到される手段は、念とえば、プラ
スチック中間層が、複合板製造以前に、適当な粒子形状
、適当な粒度もしくは粒度分布および適当な容量パーセ
ントの適当な材料からなる導電性顔料を有していること
である。このように、若干の複合板製造業者がプラスチ
ック中間層にニッケル粉末もしくは黒鉛粉末を混ぜ、こ
れにより実際にスポット溶接可能な層状複合材料が得ら
れることは公知である。しかしこの方法の欠点は多く、
かつ全分野において使用することができない：この方法
の適用はたとえば極めて薄い中間層に限られる。

ニッケル粉末は著しく高価であり、密度８．９ｋｇ／ｄ
Ｉ！１３であり比較的重く、このことは特に峰い構造の
複合板において大きな欠点である。もり１つの欠点は、
ニッケル蒸気であり、これは溶接の際に常に発生し、Ｔ
ＲＫにより許容されていない。

黒鉛粉末は高い電気的中間抵抗の之め高い容量パーセン
ト（１５〜２５容景チ）で添加しなければならず、この
ためプラスチック中間層の若干の特性、たとえば被覆板
との付着、遮音７アクター　剪断強さ、生産性ならびに
溶接点の質は浸炭により著しくそこなわれる。さらに、
溶接点の同一の再現性は得られない。ｆＩＮ損率は１０
１１より大きい。

Ａｋｉｈｉｋｏ　ＮｉＮ１５ｈｉ七〇他者の論文、ｉｉ
：’％１−ｄａｂｌｅ　Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　Ｄａｍｐ
ｉｎｇｓｔｅｅｌ　５ｈｅｅｔ　＠、出版：　ＮＫＫ　
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｖｉｅｗ　＊　５３　（１９
８８）１０〜１８頁には層状複合材料の加工の際の抵抗
溶接の問題に関して詳説している。

さらに西ドイツ国特許出願公開ｇ　３４２＜５７７０号
明細書には、重なり合つ几金翼部分を接合する之めの、
溶接可能な封止材料が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、適当な工業的手段により、複合材料を
、固体中の音波を濾音する複合板でかつ軽構造の複合板
が単層板と同様に電気抵抗溶接することができるように
開発することであつ九。

〔課題を解決するための手段〕 紡記課題は、プラスチック中間層がフェロシリコンのよ
うな導電性顔料を、一定の容量パーセントで、一定の粒
度で、複合材料が抵抗溶接可能である程度に均質に分散
して含有していることにより解決される。

広範囲な実験により、たとえば導電性グラスチックタイ
プを用匹るように、導電性顔料をプラスチック中間層に
混ぜるか、心押しセンタを有する電極を用いるか、また
は波状起伏もしくは突起状の刻印を有する被覆板を用い
る以外の方法では目的を達しないことが示され念。

弱導電性プラスチックは十分な誘電損率が得られず、付
加的接着剤なしに被覆板と接着せず、かつ極めて高価で
あり、さらに高い電気的中間抵抗を有する。従って前記
プラスチックは溶接可能な複合材料用には用いられない
。

タングステンから彦る心押しセンタを有する電極は、十
分に深い心押し点を生じるにもかかわらず、スポット溶
接することができなかつ念。

それというのも低電流の予熱期にすでに心押しセンタは
溶融してしまうためであった。平担な被覆板と突起を有
する被覆板とを有する層状複合材料の場合、突起の先端
と平担な対応板との間の電気的接触に基づきスポット溶
接が行なわれたが、頻繁に電極を当てた所望の位置ばか
りでなく、その時点で隣接する突起点でも、不可避な寸
法公差が原因で、偶然低電流の抵抗が生じ、従ってそこ
にも溶接過程が起こってしまった。

この不利な結果て基づいて、多様な顔料を添加したプラ
スチック中間層を有する複合材料について試験を＊ｍｔ
、た。ここでも部分的に不利な結果が生じた：多様な金
属粉末、たとえばアルミニウム、鉄ｔたはマグネシウム
は全く溶接することができなかった、これは粒子表面上
の酸化層が強すぎたためであった。他の金属粉末、たと
えば特殊鋼またはニッケルは、分路なしで溶接適性の目
標基準値を満たしているが、他のすでに記載した欠点を
有する。

＠１図は、複合材料の抵抗溶接の１実施例を示している
。溶接電極１０間に溶接すべき複合材料が投入されてい
る。双方の複合材料は同じであり、かつそれぞれ２つの
被覆層の鋼板２とそれぞれ１つのプラスチック６層３と
からなる。

このプラスチック６層３は、適当な容量パーセントのフ
ェロアロイ、有利にフェロシリコンか異なるフェロシリ
コン粉末の粉砕された粒子形状は、電気抵抗溶接適性に
とって不利ではない。

粒子フラクションの最大粒度が６層の層厚より（約３０
係まで大きいという事実は矛盾しない。

複合板製造の際の抑圧により、個々の粒子の突出した先
端または角は折れるかまたは被覆板に軽度に押し込まれ
、この結果設定心層厚は正確に守られる。

従って、適当な粒子フラクションおよび適当な容量パー
セントの粉砕されたフェロシリコン粉末は、１００４の
スポット溶接適性を保証し、前記したような他の顔料に
おいて生じる欠点がなかという全ての要求を満念ず。再
現可能な溶接点の品質の良さは、通常の鋼板に劣らない
。

フェロシリコンは２．８　ｋｇ　／　ｄｍ３の密度で、
極めて嵯＜、溶接過程において健康を害するゐ気は生じ
ず、溶接点の品質にとって不利な反作用なしに加工する
ことができる。

従って、本発明による複合板は、相互に重ね合わせても
、単層板とでも、問題なくスポット溶接することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による複合材料の抵抗溶接工程を示す図
である。 １・・・溶接電極　２・・・鋼板　３・・・６層　４・
・・粒子フラクション

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２つの鋼製被覆板と、その間にある粘弾性プラスチ
   ック心層とからなり、わずかな面積重量を有しかつ剪断
   剛性のプラスチック心層を有する抵抗溶接可能な三層構
   造の防振性複合材料において、前記プラスチック心層が
   、プラスチック層の層厚の７０〜１３０％の粒度のフェ
   ロアロイ粉末を、３容量％以上の量で、均質に分散して
   含有することを特徴とする抵抗溶接可能な三層構造の防
   振性複合材料。 ２、プラスチック心層がフェロシリコン粉末を５〜１０
   容量％の量で含有する請求項１記載の抵抗溶接可能な三
   層構造の複合材料。 ３、プラスチック心層が、プラスチック層の層厚の９０
   〜１２０％の粒度のフェロシリコン粉末を含有する請求
   項１または２記載の抵抗溶接可能な三層構造の複合材料
   。