[發明專利]摩擦攪拌接合方法

有效

• 申請號: 201410138108.7
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN103894727A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: J·馬丁;堀久司;瀨尾伸城
• 申請（專利權）人: 日本輕金屬株式會社;焊接研究院
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 韓俊

本發明專利申請是國際申請號為PCT/JP2011/080081，國際申請日為2011年12月26日，進入中國國家階段的申請號為201180065081.8，名稱為“旋轉工具單元、摩擦攪拌接合方法、雙層面板的組裝體及雙層面板的摩擦攪拌接合方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及具有雙軸肩部攪拌頭型工具（日文：ボビンツール，bobbin?tool）的旋轉工具單元、使用上述旋轉工具單元的摩擦攪拌接合方法、使用上述旋轉工具單元接合而成的雙層面板的組裝體以及使用上述旋轉工具的雙層面板的摩擦攪拌接合方法。

背景技術

以往，已知有雙軸肩部攪拌頭型工具來作為對金屬板的端面彼此進行摩擦攪拌接合的工具（參照專利文獻1）。雙軸肩部攪拌頭型工具包括一對軸肩部和在上述軸肩部之間形成的銷。在將一對金屬板接合時，將金屬板固定使其不能移動，在將高速旋轉的雙軸肩部攪拌頭型工具從金屬板的一端插入，并使銷沿著對接部移動。藉此，端面各自周圍的金屬便被摩擦攪拌而使金屬板彼此接合。若使用雙軸肩部攪拌頭型工具，由于在金屬板的背面側也具有軸肩部，因此，通?？梢允÷耘渲迷诮饘侔宓谋趁鎮鹊谋辰訕嫾ㄈ瘴模貉Y當部材）。特別是，在將中空型材的端部彼此接合時，由于設置背接構件的作業較為復雜，因此，能大幅節省作業程序。

另一方面，以往，已知有將兩塊金屬板重疊而構成的雙層面板。雙層面板用作鐵路車輛、飛機、船只、土木建筑物等的結構體。如專利文獻2所記載的，雙層面板包括外板、內板及夾設在外板與內板間的支承板。此外，在將雙層面板彼此接合時，使相鄰的雙層面板的外板端部與外板端部對接、內板端部與內板端部對接，來形成雙層面板的組裝體后，使用旋轉工具將對接后的部分摩擦攪拌接合。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特許第2712838號公報

專利文獻2：日本專利特開2008－272768號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

然而，在使用雙軸肩部攪拌頭型工具的摩擦攪拌接合中，較為理想的是，在使銷的軸向中心與金屬板的高度方向的中心對齊的同時進行接合，但是，有時金屬板會因摩擦熱而發生變形。一旦金屬板因摩擦熱而發生變形，則銷的中心便無法與金屬板的中心對齊，而造成接合不良。

此外，若軸肩部間的距離比金屬板的厚度大，則通過摩擦攪拌而被塑性流動化后的金屬容易溢出至軸肩部的外部，因此，存在容易產生接合缺陷這樣的問題。

此外，雙軸肩部攪拌頭型工具的銷的外周面有時會刻有螺旋槽，但因螺旋槽的方向或刻設的范圍的不同，存在在接合后的金屬板的裝飾面上形成的凹槽變大、或是裝飾面上產生許多毛邊這樣的問題。

此外，由于雙層面板是薄且長的金屬構件，因此，使一對雙層面板的外板與外板、內板與內板高精度地進行對接的作業較為困難。此外，即使使用夾具將雙層面板的組裝體固定使其不能移動，也存在使旋轉工具移動來進行接合時雙層面板彼此分離這樣的問題。

本發明鑒于上述問題而完成，其技術問題在于提供一種在使用雙軸肩部攪拌頭型工具對一對金屬板進行接合時能夠抑制接合缺陷的產生并能理想地進行接合的旋轉工具單元及摩擦攪拌接合方法。此外，其技術問題在于當在雙軸肩部攪拌頭型工具的銷的外周面刻有螺旋槽時，能夠減少在金屬板的裝飾面上產生的毛邊，或是能夠縮小在裝飾面上形成的凹槽。另外，本發明的技術問題在于提供一種能夠理想地將雙層面板接合的雙層面板的組裝體及雙層面板的摩擦攪拌接合方法。

解決技術問題所采用的技術方案