JPH0441089A - プレコート鋼板の溶接方法 - 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、自動車、家電製品等に使用されるプレコート
鋼板の溶接方法に関する。

［従来の技術］ 表面に高分子膜を有するプレコート鋼板は、脱脂、化成
、塗装といった繁雑な処理工程を省略できること、表面
平滑性に優れること、塗膜物性に優れ、プレス加工も可
能であることなどから、家電製品における外装鋼板等と
して近年需要量が増大している。

而して、このプレコート鋼板は、表面のコーティング膜
が絶縁性であることから、通常の薄鋼板の接合に使用さ
れるスポットｉ接で：；！接合が不可能である。そのた
め、スポットｌ容接や、その他の電気抵抗溶接を適用し
ようとする場合には、被溶接箇所におけるコーティング
膜を除去したり、相手側の鋼板に突起を形成することが
必要になる。

電気抵抗溶接以外では、機械的嵌合、接着等が行われる
場合もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、スポット溶接等の電気抵抗溶接では、コーテ
ィング膜の除去等に余分な手数がかかるだけでなく、入
熱量が大きいために、溶接部の周囲が熱影響を受けるこ
とにより、コーティング膜が熱損傷し、製品の外観が著
しく損なわれる。熱損傷部を見えなくしようとする場合
には、折り返し行わなければならず、工数の更なる増大
やデザインの制限を招く。

また、機械的嵌合や接着等では、溶接はどの接合強度は
得られない。

本発明の目的は、プレコート鋼板が簡単に、しかも外観
を損なうことなく、高強度に接合される溶接方法を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段］ ところで、薄鋼板の溶接分野では、近年、レーザービー
ムや電子ビームの適用気運が高まっている。レーザービ
ーム溶接によると、周囲への熱影響が極めて少なく、プ
レコート鋼板に適用した場合には、熱伝導によるコーテ
ィング膜の昇温は高々数十度に抑えることができる。た
だし、抵抗溶接では、被溶接部を重ね合せて溶接するの
で、被溶接部が外部に露出されないが、レーザービーム
溶接では、被溶接部に直接レーザービームを照射するた
め、被溶接部が外部に露出していなければならない。ま
た、レーザービームがコーティング面に直接照射された
場合には、コーティング物質が燃焼、ガス化し、健全な
溶接部が得られない。

プレコート鋼板のレーザービーム溶接では、この２つの
問題が解決されない限りは、実用的な溶接法は望めない
。

薄鋼板の溶接におけるレーザービーム照射法については
、例えば重ね合わせたストリップをロールで連続圧下す
る際に、ロール入側でストリップをＶ状に開き、その内
奥部にレーザービームを照射することにより、ストリッ
プを貫通溶融させることなく連続溶接する方法が開発さ
れている（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ＬＡＭＰ　
’８７．０ｓａｋａ（Ｍａｙ、１９８７）　Ｅ。

この方法を片面プレコート鋼板に適用すれば、被溶接部
へのビーム照射と、コーティング膜の熱損傷防止とが可
能になる。しかしながら、前記方法はストリップどうし
の接合にしか適用できないため、プレコート鋼板が主に
用いられて家電製品の外装組立には適用することができ
ない。家電製品の外装組立では、予め成形加工された部
材をスボ７）溶接の如く簡便かつ自在に溶接できなけれ
ばならない。

本発明は、片面プレコート鋼板の被溶接部近傍を予め僅
かに加工しておくことにより、被溶接部に直接レーザー
ビームが照射できると共に、コーティング膜へのビーム
照射が防止でき、さらに、スポット溶接部みの機動性を
もって溶接ができるようにしたものである。

すなわち、本発明の溶接方法は、片面が絶縁性高分子膜
にてコーティングされた片面プレコート鋼板の非コーテ
ィング面を金属面に溶接するプレコート鋼板の溶接方法
であって、片面プレコート鋼板の非コーティング面にお
ける被溶接箇所と金属面における被溶接箇所とを密着さ
せると共に、その密着部分に接した部分で非コーティン
グ面が外側になるようプレコート鋼板を略Ｕ状に折り曲
げて■状開先を形成し、該開先の内奥部に位置する密着
部分に向けてレーザービームを照射することを特徴とし
てなる。

第１図は本発明の溶接方法の一実施！ｊ！４様を示す模
式図で、薄鋼板ｌにプレコート綱板２を溶接する場合に
ついて示している。

プレコート鋼板２は、その片面に絶縁性の高分子膜３が
被覆され、高分子膜３が被覆されていない非コーティン
グ面４が外側になるようにして、被溶接箇所より端部側
を反端部側へＵ状に折り曲げた状態にされている。この
ような状態で、上記被溶接箇所を綱板ｌの金属面５にお
ける被溶接箇所に密着させて■状開先を形成し、その開
先の先奥部に位置する密着部に向けて開先入側よりレー
ザービーム６を照射する。

このとき、プレコート鋼板２の折り曲げ部にレーザービ
ーム６が当たる事態は避ける必要がある（第２図参照）
。そのために必要があれば、例えばレーザービーム軸に
対して被溶接材料を傾斜させたり、光ファイバーを使用
する。

プレコート鋼板２の端部が非コーティング面を外側にし
て折り曲げられているので、金属露出面が相互に密着し
、かつその密着部分にレーザービーム６が到達して該密
着部分が溶融される。これにより、高分子膜３の除去な
しに、被溶接箇所がスポット溶接的に接合される共に、
被溶接箇所近傍の高分子膜３に熱損傷が生しる事態が避
けられる。更に、万一溶接熱で高分子膜３が損傷しても
、その損傷部がプレコートＥ板２の折り曲げ部で覆われ
ているので、外観が損なわれるおそれもない。

更に叉、密着面に対して平行状にレーザービームが照射
されるので、貫通溶接に至ることもない。

なお、本発明の溶接方法はプレコート綱板どおしの接合
にも全く同様に適用することができる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を第３図および第４図を参照して
説明する。

ＪＩＳ　　５ＰＣＤ鋼板の片面にポリエステル系塗料を
コートした板厚０．６閣で円板状のプレコート鋼板２の
中心部に丸孔をあけ、非コーティング面４を内側にして
丸孔の周縁部を全周にわたって外側へ折り曲げた。そし
て、ＪＩＳ　　Ｇ３１９３の熱延綱板よりなる厚みが２
閣の円板状で、その中心部にプレコート鋼板２の丸孔よ
り小さい丸孔を有する薄鋼板ｌに、プレコート鋼板２を
同心状に重ね、プレコート鋼板２における折り曲げ部近
傍を全周にわたって薄鋼板ｌの金属面５に密着させた状
態で、その密着部に約４５°の方向からレーザービーム
を照射した。

レーザービームの照射は、高速軸流型１．ｋｗ炭酸ガス
レーザ発振器と、焦点距離１２６ｍｍのＧａＡｓ製レン
ズを用い、出力５００Ｗで１秒間の照射とした。

ワークを回転させて周方向に１６箇所を溶接したところ
、コーティング膜の変色は全く認めみれなかった。また
、接合後にプレコート綱板２および薄鋼板ｌをそれぞれ
接着剤で丸棒に接合し、インストロン型引張試験機で引
き剥がし強度を測定したところ、１２０ｋｇｆと十分な
接合強度を有することが確認できた。

比較のために、同じ材料を用いて直上からレーザービー
ムを照射したものでは、第２図に示すように、密着した
被溶接箇所までレーザービームが屈かず、また、引き剥
がし強度は３ｋｇｆと極端に小さかった。

また、同し材料をプロジェクション溶接で接合したとこ
ろ、引き剥がし試験では母材破断を生したが、コーティ
ング膜の焼けにより外観が著しく損なわれた。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明の溶接方法は、
プレコート鋼板を高強度で接合できる。

しかも、その接合にあっては、コーティング膜を除去す
る必要がなく、溶接部近傍のコーティング膜に熱損傷が
生しるおそれもない。更に、その溶接においては、スボ
７）溶接部みの機動性が発揮される。従って、家電製品
の外装組立に適用した場合にも、工程数が少なく、優れ
た組立強度が得られ、外観を損なうおそれもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法の一実施態様を示す模式図、第２図は
ビーム照射に問題がある場合の模式図、第３図および第
４図は本発明法の実施例に用いられたワークの平面図お
よび断面図である。 ｌ：薄鋼板、２：プレコー）ｆｌ板、３：高分子膜、４
：非コーティング面、５：金属面、６：レーザービーム
。 出　願　人　　住友金属工業株式会社 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）片面が絶縁性高分子膜にてコーティングされた片
   面プレコート鋼板の非コーティング面を金属面に溶接す
   るプレコート鋼板の溶接方法であって、片面プレコート
   鋼板の非コーティング面における被溶接箇所と金属面に
   おける被溶接箇所とを密着させると共に、その密着部分
   に接した部分で非コーティング面が外側になるようプレ
   コート鋼板を略Ｕ状に折り曲げてＶ状開先を形成し、該
   開先の内奥部に位置する密着部分に向けてレーザービー
   ムを照射することを特徴とするプレコート鋼板の溶接方
   法。