JPH04187391A

JPH04187391A - 接合方法

Info

Publication number: JPH04187391A
Application number: JP2316697A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Shimura; 志村　和夫; Katsuhiko Yoneda; 勝彦米田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-11-21
Filing date: 1990-11-21
Publication date: 1992-07-06

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）本発明は鋼板と他の部材とを相互に接合するための接合
方法に関し、特に、表面が塗装されたプリペイント鋼板
に対して他の部材を溶接接合する方法に関する。

（従来の技術）自動車車体を構成する種々のパネル材として使用される
鋼板に・は、近年、予め表面に塗装がなさたプリペイン
ト鋼板が使用されることがある。このようなプリペイン
ト鋼板に対して、ブラケット等の他の部材を接合するた
めに、これまでに接着剤を用いてこれらの部品を接合す
ることが試みられた。しかし、接着剤を用いてこのよう
な部品を相互に接続すると、接着力にバラ付きが発生す
る可能性があるだけでなく、接着強度が弱いという問題
点がある。また、接着剤を用いた場合には、接合後に塗
装の焼付けを行なうと、塗料内の溶剤に起因した接着剤
の軟化により接着部がズレることがある。

（発明が解決しようとする課題）接合強度の観点からは、従来用いられているレーザー溶
接が良好である。しかし、通常使用されているように、
部祠の表面からレーザー光を照射することによって２つ
の部材を溶接したのでは、プリペイント鋼板の塗膜が焼
けて、そこからガスが発生するので、溶接部にブローホ
ールが発生するおそれがあり、結果的に接合強度が弱く
なるという問題点があった。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
あり、予め塗装がなされたプリペイント鋼板に対して、
−取付ブラケット等の種々の部材を高い接合強度で確実
に接合し得るようにすることを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するための本発明は、予め表面に塗装が
施されたプリペイント鋼板の表面に、ブラケット等の被
接合部材を溶接する接合方法であって、前記プリペイン
ト鋼板に対して隙間を介して前記被接合部材を配置した
状態のもとで、前記被接合部材の端部の隅部にレーザー
光を照射し、前記プリペイント鋼板と前記被接合部材と
を相互に接合するようにしたことを特徴とする接合方法
、である。

（作用）プリペイント鋼板に対して隙間を介して配置された被接
合部材の端部の隅部にレーザー光を照射して、溶接ビー
ドを形成すると、プリペイント鋼板の塗膜が燃焼してガ
スが発生しても、レーザー光を囲むようにして吐出され
たアシストガスによって、燃焼ガスは停留することなく
、プリペイント鋼板と被接合部材との間の隙間を通って
外部に排出される。これにより、母材としてのプリペイ
ント鋼板には所望の強度を維持しつつ被接合部材が確実
に接合され、更に上塗り塗装等の塗装を施しても、高品
質の溶接が得られた。

（実施例）次に、本発明の接合方法を図面に基いて詳細に説明する
。図中符号１０はプリペイント鋼板を示し、これの内外
両表面には塗装被膜１１．１２が予め塗布されている。

多くのプリペイント鋼板１０は、鋼板素材の内外両表面
にクロメート処理を施した後に、下塗り塗装つまりプラ
イマー塗装を行ない、更に、中塗り塗装がなされている
。ただし、自動車車体のパネル材にあっては、車両の外
側になる面に中塗り塗装まで施し、裏側となる面には、
中塗り塗装まで行なわない場合がある。そして、このよ
うなプリペイント鋼板に対して、例えば取付ブラケット
等の被接合部品２０を接合した後に、これらの両方の部
材１０．２０に対して上塗り塗装が施される。

第１図に示される部材１０．２０は、プリペイント鋼板
１０の厚さが０．４〜１．ｏｍｍ程度であり、被接合部
材２０の厚さが０゜６〜２．（１ｍｍ程度であり、被接
合部材２０のうち、鋼板１０に接合される部分２１の部
材中心部側と、鋼板１０との間には、スペーサ３０を介
在させている。このスペーサ３０としては、厚みがＩＯ
μ以上で、被接合部材の厚みの約７割以下の厚みの部材
が用いられている。

この結果、第１図に示されるように、プリペイント鋼板
１０と被接合部材２０との間には所定の隙間１３が形成
される。ただし、両部材１０．２０の相互間に隙間１３
が形成されるのであれば、こ′のスペーサ３０は必ずし
も用いなくても良い。

第１図に示されるように、鋼板１０に被接合部材２０を
スペーサ３０等により非接触つまり隙間３０を形成した
状態で、図示しないレーザー溶接機からレーザースポッ
ト光４０を被接合部材２０の端部２３の隅部２４に斜め
上方から照射する。

このときには、レーザー光４０を囲むようにしてアシス
トガス４１が両部材１０．２０に向けて同時に吐出され
る。そして、照射する範囲は、レーザースポット光４０
の直径をＤとすると、板厚方向がＤ／２程度であり、表
面方向の寸法りは前記直径りよりも小さい値に設定する
。例えば、実験例では、レーザースポット光の直径りが
約１＋ｍのものを使用した。この条件によってブローホ
ールが発生することな（、確実に両部材を接合すること
ができた。

板厚方向に上記Ｄ／２以上に照射すると、プリペイント
鋼板１０が損傷を受ける可能性が大きくなると共に、プ
リペイント鋼板１０の中塗り塗装被膜１１が燃焼してし
まい、多量のガスが発生することになる。この結果、ア
シストガスを吹き付けても、ガスが逃げにくくブローホ
ールの原因となることになり、溶接強度が充分とならな
い場合がある。一方、前記寸法り以上の範囲までレーザ
ー光を照射すると、隅部２４にレーザースポット光を照
射した場合よりも溶融部の表面積が小さくなることから
、塗料の燃焼ガスが逃げにくくなると共にアシストガス
の影響が及ばなくなり、溶融部にブローホールが発生し
、同様に溶接強度が維持できなかった。

第２図は溶接終了後の接合状況を示す断面図であり、こ
の場合は、プリペイント鋼板１０の下側。

に別の鋼板１０ａを積層し、一方の鋼板１０に被接合部
材２０を溶接すると同時に、２枚の鋼板１０．１０ａ相
互を接合した場合である。隅部２４に照射するレーザー
光の条件は、出力が４．５Ｗ、焦点距離が一１ｍｍで、
３　ｍ／ｌｌ１ｉｎの送り速度により板厚１．４１１１
ｍの被接合部材２０を鋼板１０に溶接した。

このときにおけるアシストガスの流量は、３０リットル
／ｍｉｎであった。

このような溶接方法によって溶接したテストピースにつ
いて引張試験により溶接強度を測定したところ、プリペ
イント鋼板であっても、通常の鋼板に対してスポット溶
接した場合に比較してやや良好な溶接強度が得られた。

第３図はプリペイント鋼板に対して厚さ１．４ｍｍの取
付ブラケットを溶接した場合における溶接機の出力と、
レーザービームの移動速度とを変化させて溶接品質を測
定した場合の実験結果を示すグラフである。このグラフ
において、○は良好なビードであることを示し、△はビ
ード荒れが発生し、×は接合しなかった場合を示す。

（発明の効果）以上のように、本発明によれば、レーザービームによる
プリペイント鋼板に対するブラケット等の被溶接部材の
接合を、接合不良やブローホールを発生させることなく
確実に行なうことが可能となり、溶接作業を円滑に行な
うことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る接合方法により接合し
ている状態を示す断面図、第２図は接合終了状態を示す
断面図、第３図は本発明の接合方法による実験データを
示すグラフである。１０・・・プリペイント鋼板、２０・・・被接合部月、
２４・・・隅部、４０・・・レーザー光。代理人　弁理士　　　八　１）幹　雄（はが１名）第１
凶

Claims

【特許請求の範囲】

　予め表面に塗装が施されたプリペイント鋼板の表面に
、ブラケット等の被接合部材を溶接する接合方法であっ
て、前記プリペイント鋼板に対して隙間を介して前記被
接合部材を配置した状態のもとで、前記被接合部材の端
部の隅部にレーザー光を照射し、前記プリペイント鋼板
と前記被接合部材とを相互に接合するようにしたことを
特徴とする接合方法。