JPH0218197B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0218197B2 JPH0218197B2 JP56148994A JP14899481A JPH0218197B2 JP H0218197 B2 JPH0218197 B2 JP H0218197B2 JP 56148994 A JP56148994 A JP 56148994A JP 14899481 A JP14899481 A JP 14899481A JP H0218197 B2 JPH0218197 B2 JP H0218197B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- joint
- heat
- energization
- quality
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
- B23K11/25—Monitoring devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は導電性母材の接合部を、通電加熱によ
る抵抗発熱と加圧による塑性変形によつて一体化
する通電加熱圧接において、特に加熱圧接部の品
質を自動的にかつ容易に保証、管理し得るように
した加熱圧接部の自動評価装置に関する。
る抵抗発熱と加圧による塑性変形によつて一体化
する通電加熱圧接において、特に加熱圧接部の品
質を自動的にかつ容易に保証、管理し得るように
した加熱圧接部の自動評価装置に関する。
従来、銅と銅あるいは銅とアルミニウム等、導
電性母材同士を接合する方法としては種々のもの
があるが、その接合の物理的な原理は接合部をい
かに清浄に保ち、かつ接合する母材の原子同士の
配列を何んらかのエネルギーを加えることによつ
て、高品質の接合部（継手）を幾如に容易に得る
かである。
電性母材同士を接合する方法としては種々のもの
があるが、その接合の物理的な原理は接合部をい
かに清浄に保ち、かつ接合する母材の原子同士の
配列を何んらかのエネルギーを加えることによつ
て、高品質の接合部（継手）を幾如に容易に得る
かである。
一方、これらの接合方法にはエネルギーの加え
方によつて種々のものがあるが、大別すると接合
部の材料が固相か液相、或いは加圧が必要か否か
によつて融接・圧接およびろう接に分けられる。
このうち、圧接々合法は他の２つの方法とは異な
り、接合しようとする母材自体が加圧のみか加熱
と加圧によつて一体化しようとする方法であるた
め、その接合部の品質評価には他の方法による接
合部の非破壊検査技術をそのまま適用することは
難かしい。すなわち、他の融接やろう接方法では
接合部に、溶融による組織の粗大化や異材があ
り、ある種の不連続部ができるが、圧接方法では
加圧のみが加圧と加熱の併用によつて接合するた
め、接合部は一体化しある種の不連続部も極めて
限られた面しかない。このため、従来の評価方法
としては破壊試験で確認し、確率的に保証するよ
うにしているのが一般的である。
方によつて種々のものがあるが、大別すると接合
部の材料が固相か液相、或いは加圧が必要か否か
によつて融接・圧接およびろう接に分けられる。
このうち、圧接々合法は他の２つの方法とは異な
り、接合しようとする母材自体が加圧のみか加熱
と加圧によつて一体化しようとする方法であるた
め、その接合部の品質評価には他の方法による接
合部の非破壊検査技術をそのまま適用することは
難かしい。すなわち、他の融接やろう接方法では
接合部に、溶融による組織の粗大化や異材があ
り、ある種の不連続部ができるが、圧接方法では
加圧のみが加圧と加熱の併用によつて接合するた
め、接合部は一体化しある種の不連続部も極めて
限られた面しかない。このため、従来の評価方法
としては破壊試験で確認し、確率的に保証するよ
うにしているのが一般的である。
上述したように、再現性の良い加熱圧接方法で
はその接合部が非常に狭く且つ同種一体化したも
のであるため、適切な接合条件を破壊試験で評
価、確認しながら決定するが、確率的に保証する
以外に品質の保証を現状の非破壊試験にて判定す
ることは非常に難かしい。
はその接合部が非常に狭く且つ同種一体化したも
のであるため、適切な接合条件を破壊試験で評
価、確認しながら決定するが、確率的に保証する
以外に品質の保証を現状の非破壊試験にて判定す
ることは非常に難かしい。
一方、従来圧接接合した接合部の品質は、破壊
試験で品質を確認し、再現性のよいことから同一
結果がある数得られれば良いものとされている。
然乍ら、今後は高品質の継手部に多く使用される
ようになり、従来よりもグレードの高い品質が要
求されるため、一継手毎に品質を安定させること
が必要である。
試験で品質を確認し、再現性のよいことから同一
結果がある数得られれば良いものとされている。
然乍ら、今後は高品質の継手部に多く使用される
ようになり、従来よりもグレードの高い品質が要
求されるため、一継手毎に品質を安定させること
が必要である。
本発明はかかる事情に鑑みて成されたもので、
その目的は加熱圧接により得られる加熱圧接部の
品質を自動的にしかも容易に保証、管理すること
ができる加熱圧接部の自動評価装置を提供するこ
とにある。
その目的は加熱圧接により得られる加熱圧接部の
品質を自動的にしかも容易に保証、管理すること
ができる加熱圧接部の自動評価装置を提供するこ
とにある。
本発明では、加熱圧接法においてその加熱圧接
部の品質を最も左右する制御要因が接合部の通電
加熱状況であることに着目し、この通電加熱状態
（接合部の発熱温度）を把握することによつて、
上記目的を達成しようとするものである。すなわ
ち、接合部に通電加熱させながら加圧して塑性変
形させ、接合部を外周方向に押出しフローさせる
加熱圧接法の場合の接合部の品質は通電加熱の状
況が大きく影響するため、この通電加熱の状況を
プリセツトにより一定に保ち、品質の安定を管理
しようとするものである。
部の品質を最も左右する制御要因が接合部の通電
加熱状況であることに着目し、この通電加熱状態
（接合部の発熱温度）を把握することによつて、
上記目的を達成しようとするものである。すなわ
ち、接合部に通電加熱させながら加圧して塑性変
形させ、接合部を外周方向に押出しフローさせる
加熱圧接法の場合の接合部の品質は通電加熱の状
況が大きく影響するため、この通電加熱の状況を
プリセツトにより一定に保ち、品質の安定を管理
しようとするものである。
以下、本発明を図面に示す一実施例について説
説明する。第１図は、本発明による加熱圧接部の
自動評価装置の構成例をブロツク的に示したもの
である。図において、１１，１２は被接合材とし
ての第１、第２の導電性母材で、ここでは例えば
双方とも銅（金属）とする。また、２は通電の電
極をも兼ねた上記各被接合材１１，１２を保持す
るための通電拘束クランプ、３は通電用電源であ
り通電制御設定器４、上記通電拘束クランプ２を
介して電流を流し、各被接合材１１，１２の接合
面の表面を通電加熱するように構成する。ここ
で、通電制御設定器４には被接合材１１，１２の
材質、接合面の平衡度・面荒さ・断面積等の断面
状態から決まる、接合しようとする断面に適正な
電流値を設定している。
説明する。第１図は、本発明による加熱圧接部の
自動評価装置の構成例をブロツク的に示したもの
である。図において、１１，１２は被接合材とし
ての第１、第２の導電性母材で、ここでは例えば
双方とも銅（金属）とする。また、２は通電の電
極をも兼ねた上記各被接合材１１，１２を保持す
るための通電拘束クランプ、３は通電用電源であ
り通電制御設定器４、上記通電拘束クランプ２を
介して電流を流し、各被接合材１１，１２の接合
面の表面を通電加熱するように構成する。ここ
で、通電制御設定器４には被接合材１１，１２の
材質、接合面の平衡度・面荒さ・断面積等の断面
状態から決まる、接合しようとする断面に適正な
電流値を設定している。
一方、５は加熱圧接々合に必要な接合部の発熱
温度T0を設定した温度設定器、６は通電および
一次加圧により発生する接合部の発熱温度Tsを
測定する温度測定器、７は上記温度設定器５の発
熱温度T0と温度測定器６からの測定温度Tsとを
比較する比較器で、両者が一致つまり測定温度
Tsが設定温度T0に達した時、その出力により通
電制御設定器４を切つて（通電中止）２次加圧を
行なうように構成する。
温度T0を設定した温度設定器、６は通電および
一次加圧により発生する接合部の発熱温度Tsを
測定する温度測定器、７は上記温度設定器５の発
熱温度T0と温度測定器６からの測定温度Tsとを
比較する比較器で、両者が一致つまり測定温度
Tsが設定温度T0に達した時、その出力により通
電制御設定器４を切つて（通電中止）２次加圧を
行なうように構成する。
かかる構成において、まず通電制御設定器４に
最大通電々流値を設定する。そして、被接合材料
１１，１２をセツトし１次加圧Ａを行なうと同時
に、通電用電源３より通電制御設定器４、通電拘
束クランプ２を介して通電を開始する。このよう
にして、作業を開始し一次加圧と通電が開始され
ると各被接合材１１，１２の接合部が加熱されて
発熱する。すると、この発熱温度Tsが温度測定
器６によつて測定され、これが温度設定器５に設
定した発熱温度T0と比較器７で比較される。そ
して、この測定温度Tsが設定温度T0に達すると、
通電制御設定器４を切つて通電を中止すると同時
に２次加圧を開始し作業を完了する。すなわち、
被接合材料１１，１２の材質、断面状態より接合
に必要な適正な発熱温度T0を設定し、この発熱
温度T0を接合部の実際の発熱温度Tsと比較し、
常に一定の発熱温度として接合部の品質とその接
合プロセスを制御することが可能である。
最大通電々流値を設定する。そして、被接合材料
１１，１２をセツトし１次加圧Ａを行なうと同時
に、通電用電源３より通電制御設定器４、通電拘
束クランプ２を介して通電を開始する。このよう
にして、作業を開始し一次加圧と通電が開始され
ると各被接合材１１，１２の接合部が加熱されて
発熱する。すると、この発熱温度Tsが温度測定
器６によつて測定され、これが温度設定器５に設
定した発熱温度T0と比較器７で比較される。そ
して、この測定温度Tsが設定温度T0に達すると、
通電制御設定器４を切つて通電を中止すると同時
に２次加圧を開始し作業を完了する。すなわち、
被接合材料１１，１２の材質、断面状態より接合
に必要な適正な発熱温度T0を設定し、この発熱
温度T0を接合部の実際の発熱温度Tsと比較し、
常に一定の発熱温度として接合部の品質とその接
合プロセスを制御することが可能である。
このように、通電用電源３より通電制御設定器
４、通電拘束クランプ２を介して被接合材１１，
１２に通電し、その接合面を加熱、加圧して被接
合材１１，１２を加熱圧接するものにおいて、加
熱圧接々合に必要な接合部の発熱温度T0を設定
した温度設定器５と、通電および１次加圧による
上記接合部の発熱温度Tsを設定する温度測定器
６と、この温度測定器６からの測定温度Tsと温
度設定器５の設定温度T0とを比較する比較器７
とを備え、測定温度Tsが設定温度T0に達した時
通電制御設定器４を切つて通電を中止し２次加圧
を行なうようにしたものである。
４、通電拘束クランプ２を介して被接合材１１，
１２に通電し、その接合面を加熱、加圧して被接
合材１１，１２を加熱圧接するものにおいて、加
熱圧接々合に必要な接合部の発熱温度T0を設定
した温度設定器５と、通電および１次加圧による
上記接合部の発熱温度Tsを設定する温度測定器
６と、この温度測定器６からの測定温度Tsと温
度設定器５の設定温度T0とを比較する比較器７
とを備え、測定温度Tsが設定温度T0に達した時
通電制御設定器４を切つて通電を中止し２次加圧
を行なうようにしたものである。
従つて、従来のように接合部の品質を破壊試験
で確認して保証することなく、一接合部（継手）
毎に品質を安定させることができ、もつて接合部
の品質を自動的かつ能率的にしかも容易に保証、
管理することができるものである。
で確認して保証することなく、一接合部（継手）
毎に品質を安定させることができ、もつて接合部
の品質を自動的かつ能率的にしかも容易に保証、
管理することができるものである。
従来は、第２図ａに示す如く被接合材の塑性変
形量にて、１次加圧、２次加圧、通電時間を制御
していた。つまり、接合プロセスは塑性変形量
（位置）にて制御、初めに一次加圧変形位置をセ
ツトし通電加熱と一次加圧で被接合材が変形し
て、セツト値に達すると通電が切れ２次加圧を加
えて作業が完了する。なお、図においてアは位置
セツト、イは加圧、ウは通電を示す。
形量にて、１次加圧、２次加圧、通電時間を制御
していた。つまり、接合プロセスは塑性変形量
（位置）にて制御、初めに一次加圧変形位置をセ
ツトし通電加熱と一次加圧で被接合材が変形し
て、セツト値に達すると通電が切れ２次加圧を加
えて作業が完了する。なお、図においてアは位置
セツト、イは加圧、ウは通電を示す。
これに対し本装置では、接合に必要な発熱温度
T0で１次と２次加圧の切換えおよび通電切りを
するようにしているため、接合面のバラツキによ
る位置ずれ等、品質を大きく左右する因子が除か
れる。つまり、第２図ｂに示すように通電ウによ
つて加圧イが制御されるため、接合面の状態で多
少位置、時間的にはずれるが品質は安定する。
T0で１次と２次加圧の切換えおよび通電切りを
するようにしているため、接合面のバラツキによ
る位置ずれ等、品質を大きく左右する因子が除か
れる。つまり、第２図ｂに示すように通電ウによ
つて加圧イが制御されるため、接合面の状態で多
少位置、時間的にはずれるが品質は安定する。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を変更しない範囲で種々に変形し
て実施することができる。
なく、その要旨を変更しない範囲で種々に変形し
て実施することができる。
例えば、上記実施例では被接合材料としての導
電性母材に双方とも銅を使用したが、これに限ら
ず銅と鉄、銅とステンレス、銅とセラミツク等、
鉄系−非鉄系−混合材料を適宜組み合せて使用す
ることも当然可能なものである。
電性母材に双方とも銅を使用したが、これに限ら
ず銅と鉄、銅とステンレス、銅とセラミツク等、
鉄系−非鉄系−混合材料を適宜組み合せて使用す
ることも当然可能なものである。
以上説明したように本発明によれば、加熱圧接
により得られる加熱圧接部の品質を自動的にしか
も容易に保証、管理することができる極めて信頼
性の高い加熱圧接部の自動評価装置が提供でき
る。
により得られる加熱圧接部の品質を自動的にしか
も容易に保証、管理することができる極めて信頼
性の高い加熱圧接部の自動評価装置が提供でき
る。
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図ａ，ｂは本発明の作用効果を説明するため
のタイムチヤート図を示すものである。 １１，１２……被接合材、２……通電拘束クラ
ンプ、３……通電用電源、４……通電制御設定
器、５……温度設定器、６……温度測定器、７…
…比較器。
第２図ａ，ｂは本発明の作用効果を説明するため
のタイムチヤート図を示すものである。 １１，１２……被接合材、２……通電拘束クラ
ンプ、３……通電用電源、４……通電制御設定
器、５……温度設定器、６……温度測定器、７…
…比較器。
Claims (1)
- １ 第１と第２の導電性母材の接合部に通電用電
源より通電加熱させながら加圧し接合部を一体化
する加熱圧接において、加熱圧接々合に必要な接
合部の発熱温度を設定した温度設定器と、通電お
よび１次加圧による前記接合部の発熱温度を測定
する温度測定器と、この温度測定器からの測定温
度と前記温度設定器の設定温度とを比較する比較
器とを備え、測定温度が設定温度に達した時、通
電用電源からの通電を断つと共に２次加圧を行な
うようにしたことを特徴とする加熱圧接部の自動
評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14899481A JPS5850184A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 加熱圧接部の自動評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14899481A JPS5850184A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 加熱圧接部の自動評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5850184A JPS5850184A (ja) | 1983-03-24 |
| JPH0218197B2 true JPH0218197B2 (ja) | 1990-04-24 |
Family
ID=15465321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14899481A Granted JPS5850184A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 加熱圧接部の自動評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850184A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5852747B2 (ja) * | 1975-05-28 | 1983-11-25 | 新日本製鐵株式会社 | フラツシユバツトヨウセツホウ |
| JPS6044075B2 (ja) * | 1977-11-21 | 1985-10-01 | 新日本製鐵株式会社 | フラツシユバツト溶接電圧制御法 |
| JPS6044076B2 (ja) * | 1977-12-28 | 1985-10-01 | 株式会社ダイヘン | フラツシユ溶接部の品質判定方法および装置 |
-
1981
- 1981-09-21 JP JP14899481A patent/JPS5850184A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5850184A (ja) | 1983-03-24 |
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