JPH04300079A - 接着方法 - Google Patents

接着方法

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JPH04300079A
JPH04300079A JP6504191A JP6504191A JPH04300079A JP H04300079 A JPH04300079 A JP H04300079A JP 6504191 A JP6504191 A JP 6504191A JP 6504191 A JP6504191 A JP 6504191A JP H04300079 A JPH04300079 A JP H04300079A
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JP
Japan
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plating
copper
materials
tin
annealing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6504191A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Kaido
力 開道
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メッキが可能な材料の
接着方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】金属の接着方法としては、溶接で行うも
の、半田により行うものや接着剤で行うものなどがある
。溶接の場合、接着させる面が広い場合には、全面で接
着させることは難しい。接着剤を用いる場合は、一般に
高温では強度が得にくいなど問題がある。半田で接着さ
せる場合には、ペーストを用いるため、清浄性で問題に
なったりする。また、接着後、旋盤加工を加えたりする
必要がある場合には、強度が必要となるが、強度の強い
接着法である溶接では全面接着でない場合には不可能な
場合が多い。
【0003】そこで、非常に接着強度が高く、接着しよ
うとする材料と同程度の接着強度が得られ、しかも、接
着後、旋盤加工等の加工もでき、接着により清浄性が損
なわれない接着方法が望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、非常に接着
強度が高く、接着しようとする材料と同程度の接着強度
が得られ、しかも接着後、旋盤加工等の加工もでき、接
着により清浄性が損なわれない接着方法を提供すること
を目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは下記のとおりである。 (1)  接着しようとする材料の接着面に全部或いは
部分的にメッキを施した後、加熱して材料間を焼き付き
状態にすることを特徴とする接着方法。 (2)  接着面にメッキを施した材料と施していない
材料を接着させることを特徴とする前項1記載の接着方
法。
【0006】(3)  接着し合う2つの材料の表面に
施されるメッキ材料が、異なる種類であることを特徴と
する前項1または2記載の接着方法。 (4)  メッキ材料を銅、錫、亜鉛、またはこれらの
合金とする前項1、2または3記載の接着方法。 (5)  一方のメッキ材料が銅であり、もう一方の異
なる種類のメッキ材料を錫、亜鉛、またはこれらの合金
とする前項4記載の接着方法。
【0007】(6)  接着し合う2つの材料の表面に
施されるメッキ材料の双方合わせた銅と錫の比率を、銅
1に対し、錫を0.05〜0.25とする前項4または
5記載の接着方法。 (7)  接着し合う2つの材料の表面に施されるメッ
キ材料の双方合わせた銅と亜鉛の比率を、銅1に対し、
亜鉛を0.1〜0.5とする前項4または5記載の接着
方法。
【0008】(8)  焼き付きを起こすための焼鈍が
、還元性雰囲気下でなされるものである前項1、2、3
、4、5、6または7記載の接着方法。 (9)  焼き付きを起こすための焼鈍を750℃以上
で行うことを特徴とする前項4、5、6、7または8に
記載の接着方法。 (10)  接着し合う材料の表面に施されるメッキの
厚さが、両面で、前記材料の表面粗さ以上の厚さとする
前項1、2、3、4、5、6、7、8または9記載の接
着方法 (11)   焼き付き焼鈍を直接加熱方式とする前項
1、2、3、4、5、6、7、8、9または10記載の
接着方法。
【0009】(12)   焼き付き焼鈍を加圧下で行
う前項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10また
は11記載の接着方法。 以下に、本発明を詳細に説明する。本発明で取り扱う材
料とは、他の材料と接着しようとするもので、主にメッ
キ可能な金属であり、他のものでも、メッキが可能で、
その後行われる焼き付きのための焼鈍が可能ならばよい
。接着し合う材料は、異なった材料であっても構わない
【0010】接着をしようとする材料の表面に、焼き付
きを起こさせるためのメッキを施すが、メッキ材料とし
ては、銅、亜鉛、錫、鉛、アルミニウム、ニッケルなど
やこれらの合金或いは2種類以上を使用してもよく、メ
ッキが可能ならば、何でもよい。しかし、接着をしよう
とする材料にメッキ可能なものであり、しかも接着しよ
うとする他方の材料と焼き付きを起こさせることが可能
なものである必要がある。また、用途に応じて、あるい
は接着強度や加工性、清浄性に応じて選択する必要があ
る。高温で使用したり、接着後の加工性が要求されたり
、強度が要求される場合には、メッキ材料に、銅、錫、
亜鉛やこれらの合金を使用するとよい。
【0011】このメッキは、一種の材料で行うだけでは
なく、異なる種類のメッキ材料を多層に行ってもよい。 また、接着しようとする材料の双方に行う必要はなく、
問題がなければ、片方だけでもよい。さらに、接着しよ
うとする材料の双方の面のメッキは、異なる種類或いは
異なる厚さでもよい。接着しようとする材料の表面は、
可能ならばそのままメッキしても差し支えないが、メッ
キを容易にしたり、焼き付きを起こし易くしたり、また
接着後、目的に応じた接着強度、加工性、清浄性などを
得るために、メッキを行う前に、酸洗、油洗、研磨等の
前処理を行うとよい。特に、接着しようとする双方の材
料の面が十分に接触できるように表面粗さを小さくした
り、面の平坦度等の面形状を合わせる必要がある。必要
ならば、接着面の位置がずれないように、面に凹凸を付
けておいてもよい。接着面は、目的に応じた強度等が得
られるならば、全面でなく部分的でもよい。
【0012】メッキを施した後に、焼き付き焼鈍を行う
必要がある。この焼き付き焼鈍は、加熱によるメッキ材
料の溶解、化学反応などにより接着せしめるか、或いは
接着しようとする材料との化学反応を利用してもよい。 例えば銅に対して錫や亜鉛を組み合わせると、反応して
青銅や黄銅になり、強い接着面が得られる。従って、メ
ッキ金属として銅と錫或いは亜鉛を組み合わせたものを
用いようとするときは、銅と錫或いは亜鉛を合金したも
のを材料表面にメッキするようにしてもよいが、一方の
材料の表面に銅をメッキし、他方の材料の表面に錫或い
は亜鉛をメッキし、双方の材料を接着する過程で合金と
するようにしてもよい。このように、メッキ材料として
、銅、錫、亜鉛を使用する場合は、或いは銅に錫や亜鉛
を組み合わせるためには、焼き付き焼鈍を750℃以上
で行うとよい。この焼き付き焼鈍は、酸化防止のため或
いは接着を起こさせる化学反応を十分に行わせるために
還元雰囲気で行うとよい。十分な焼き付きを起こさせる
には、接着面を加圧して焼き付き焼鈍を行うと効果的で
ある。焼き付き焼鈍の時間は、十分に焼き付きを起こさ
せるに十分な時間であることが好ましく、メッキ材料の
溶解や反応などが十分に進んでいることが好ましい。 焼き付き焼鈍の冷却速度は、接着面などでの熱歪の発生
ができるだけ抑制されるように遅くするとよい。この焼
き付き焼鈍は他の目的の焼鈍と兼ねても構わない。焼き
付き焼鈍は、通常の外部から熱を与える加熱方式とする
か、或いは直接接着部やその近傍で熱を発生させて加熱
する直接加熱方式とすることができ、直接加熱方式とし
ては、電流を流して熱を発生させる直接通電方式、高周
波加熱方式、レーザや光照射による加熱方式などがあり
、これらの加熱方式によれば、短時間で接着させる場合
に効果的である。直接通電方式を用いる場合には、電流
を流す電極で加圧或いは加圧成形してもよく、効率的で
ある。
【0013】メッキの厚さは必要とする接着強度等を得
るに十分な厚さが必要であり、できれば接着しようとす
る材料の表面の粗さより接着し合う材料の表面に施され
るメッキの厚さが厚いとよい。一方、焼き付き焼鈍によ
る焼き付きが、メッキ材料等による化学反応であれば、
焼き付き温度は反応の進む温度であることは言うまでも
ないが、メッキ厚さは設定された焼鈍時間に反応が進む
と推定される量に相当する厚さ以下であることが必要で
あるか、或いはメッキ厚さに応じた焼鈍時間とすること
がが必要である。
【0014】
【実施例】実施例1 図1は、鉄の角棒1に両面で1μmの銅メッキ2を行っ
たものであり、図2は鉄の角棒1′に両面で0.1〜0
.2μmの錫メッキ3を行ったものである。鉄の角棒1
、1′は、接着位置を合わせるための凹凸部分a、a′
を有している。これらを接着しようとする状態に保持し
ながら、850℃、2時間、5%水素を含んだ窒素雰囲
気中で、40g/cm2 の加圧下で焼き付き焼鈍を行
って得られたものを図3に示す。図3の4が接着部で、
銅メッキ2と錫メッキ3が接着面で、焼き付き焼鈍によ
り反応し、青銅になり、接着状態となっている。
【0015】表1に銅メッキのみの実施例2、3と、先
ず銅メッキを行い、次いで錫メッキを行った場合の実施
例4〜8を示す。40g/cm2 の加圧下で、2時間
、5%水素を含んだ窒素雰囲気中で焼き付き焼鈍を行っ
た。表中のメッキ厚は、片面あたりの値である。銅メッ
キだけでも800℃で、2kg/mm2、900℃で、
18kg/mm2の接着強度を得ている。銅メッキのみ
より、銅と錫メッキを同時に使用した場合の方が接着強
度が高い。銅1のメッキに対し、錫0.05以上、0.
25以下の比率のメッキである場合に、20kg/mm
2が得られている。また、750℃以上の焼き付き焼鈍
で、接着強度が得られている。
【0016】表2に銅メッキと亜鉛メッキを行った場合
の実施例9〜11を示す。2時間、5%水素を含んだ窒
素雰囲気中で焼き付き焼鈍を行ったものである。銅1の
メッキに対し、亜鉛0.1以上、0.5以下の比率のメ
ッキである場合に、9kg/mm2の接着強度が得られ
ている。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】
【発明の効果】本発明は、非常に接着強度が高く、接着
しようとする材料と同程度の接着強度が得られ、しかも
接着後、旋盤加工等の加工もでき、接着により清浄性が
損なわれない接着方法を提供するものである。溶接の場
合、接着させる面が広いときは、全面で接着させること
は難しいが、本発明の接着方法によれば容易に全面での
接着が可能である。また、通常の接着剤を用いる場合と
較べると、本発明の接着方法によれば高温での強度が得
易い。半田を用いる場合のように、ペーストを用いる必
要がなく、清浄性でも優れている場合が多い。また、接
着後、旋盤加工を加えたりする必要がある場合にも、適
用可能である。
【0020】本発明の接着方法は、メッキを施すことを
必要とするが、メッキを全てに施さなくても、何れか一
方に行ったり、或いは異なった2種類のメッキを施す必
要がある場合には、それぞれ1種類を、片方の材料の表
面に行えばよく、工程が簡単にできる。メッキ材料の種
類としては、銅、錫、亜鉛を使うと、メッキも容易な場
合が多く、また銅と、錫や亜鉛を組み合わせると、焼き
付き焼鈍を750℃以上で行うことができ、接着しよう
とする材料の熱変形が抑えられる温度以下で可能となる
。例えば、鉄を接着しようとすれば、900℃以下で接
着できる。
【0021】接着し合う2つの材料の表面に施される両
メッキ材料の合計した成分の比率、例えば銅1に対し錫
を0.05〜0.25としたり、或いは銅1に対し亜鉛
を0.1〜0.5とすると、機械的強度も高く加工性も
優れたものが得られるので、用途を拡張できる。焼き付
き焼鈍を還元性雰囲気下で行うと、接着しようとする材
料や接着部等の酸化が防止され、また接着力も損なわれ
ない。また、直接通電方式で接着面を直接加熱すると、
簡単に或いは短時間で接着を行うことが可能である。こ
の場合、直接通電方式を用いると、電極で加圧成形する
ことも可能であり、有利である。
【0022】接着し合う材料の表面に施されるメッキの
厚さを、両面合計で前記材料の表面粗さ以上の厚さとす
ることにより、表面粗さが大きいことによる接着面積低
下に起因する接着力低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は鉄の角棒に両面で1μmの銅メッキを行
った状態を示す図である。
【図2】図2は鉄の角棒に両面で0.1〜0.2μmの
錫メッキを行った状態を示す図である。
【図3】図3は図1の角棒と図2の角棒とを焼き付き焼
鈍で接着させた状態を示す図である。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  接着しようとする材料の接着面に全部
    或いは部分的にメッキを施した後、加熱して材料間を焼
    き付き状態にすることを特徴とする接着方法。
  2. 【請求項2】  接着面にメッキを施した材料と施して
    いない材料を接着させることを特徴とする請求項1記載
    の接着方法。
  3. 【請求項3】  接着し合う2つの材料の表面に施され
    るメッキ材料が、異なる種類であることを特徴とする請
    求項1または2記載の接着方法。
  4. 【請求項4】  メッキ材料を銅、錫、亜鉛、またはこ
    れらの合金とする請求項1、2または3記載の接着方法
  5. 【請求項5】  一方のメッキ材料が銅であり、もう一
    方の異なる種類のメッキ材料を錫、亜鉛、またはこれら
    の合金とする請求項4記載の接着方法。
  6. 【請求項6】  接着し合う2つの材料の表面に施され
    るメッキ材料の双方合わせた銅と錫の比率を、銅1に対
    し、錫を0.05〜0.25とする請求項4または5記
    載の接着方法。
  7. 【請求項7】  接着し合う2つの材料の表面に施され
    るメッキ材料の双方合わせた銅と亜鉛の比率を、銅1に
    対し、亜鉛を0.1〜0.5とする請求項4または5記
    載の接着方法。
  8. 【請求項8】  焼き付きを起こすための焼鈍が、還元
    性雰囲気下でなされるものである請求項1、2、3、4
    、5、6または7記載の接着方法。
  9. 【請求項9】  焼き付きを起こすための焼鈍を750
    ℃以上で行うことを特徴とする請求項4、5、6、7ま
    たは8に記載の接着方法。
  10. 【請求項10】  接着し合う材料の表面に施されるメ
    ッキの厚さが、両面で、前記材料の表面粗さ以上の厚さ
    とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9
    記載の接着方法
  11. 【請求項11】  焼き付き焼鈍を直接加熱方式とする
    請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10
    記載の接着方法。
  12. 【請求項12】  焼き付き焼鈍を加圧下で行う請求項
    1、2、3、4、5、6、7、8、9、10または11
    記載の接着方法。
JP6504191A 1991-03-28 1991-03-28 接着方法 Withdrawn JPH04300079A (ja)

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JP (1) JPH04300079A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016171024A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 東芝ホクト電子株式会社 マグネトロン
US20190198280A1 (en) * 2016-05-17 2019-06-27 Toshiba Hokuto Electronics Corporation Magnetron

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016171024A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 東芝ホクト電子株式会社 マグネトロン
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Effective date: 19980514