复动式摩擦搅拌点接合方法以及复动式摩擦搅拌点接合装置与流程

文档序号:20600508发布日期:2020-05-01 21:35阅读:148来源:国知局
复动式摩擦搅拌点接合方法以及复动式摩擦搅拌点接合装置与流程

本发明涉及在通过复动式摩擦搅拌点接合方法将在接合面形成有涂膜的一对被接合物接合的情况下使接头部分的接合强度提高的技术。



背景技术:

例如像专利文献1所公开的那样,公知有复动式摩擦搅拌点接合装置,上述复动式摩擦搅拌点接合装置设置有:销部件和肩部件,能够相互独立地绕预先决定好的轴线旋转,并且能够在上述轴线方向上进退:和夹压部件,包围肩部件的外周,并且能够在上述轴线方向上进退。

专利文献1:日本特开2012-196682号公报

有时在欲摩擦搅拌点接合的一对被接合物的接合面形成有涂膜。若欲使用复动式摩擦搅拌点接合装置,将在接合面形成有涂膜的一对被接合物摩擦搅拌点接合,则在一对被接合物的摩擦搅拌的区域残留涂膜,由此接合强度有可能降低。



技术实现要素:

本发明是鉴于该课题而完成的,其目的在于在通过复动式摩擦搅拌点接合方法将在接合面形成有涂膜的一对被接合物接合的情况下,防止一对被接合物的接头部分的接合强度因涂膜而降低。

为了解决上述课题,本发明的一个形态所涉及的摩擦搅拌点接合方法是使用具备旋转工具的复动式摩擦搅拌点接合装置,将在至少一个接合面形成有涂膜的一对被接合物摩擦搅拌点接合的摩擦搅拌点接合方法,上述旋转工具具有:销部件,设置为能够绕预先决定好的轴线旋转,并且能够在上述轴线方向上进退;肩部件,设置为能够在包围上述销部件的外周的状态下绕上述轴线旋转,并且能够与上述销部件独立地在上述轴线方向上进退;以及夹压部件,设置为具有能够与上述一对被接合物中的一个被接合物的表面面接触并按压上述表面的端面,并且包围上述肩部件的外周,上述摩擦搅拌点接合方法具备:涂膜去除步骤,在通过上述夹压部件的上述端面按压彼此的上述接合面重叠后的上述一对被接合物中的上述一个被接合物的上述表面的状态下,使上述肩部件绕上述轴线旋转,并且将上述肩部件的前端一直压入至上述一个被接合物的比上述接合面靠上述表面侧的位置,由此通过上述肩部件的旋转去除上述涂膜;和接合步骤,在上述涂膜去除步骤后,通过上述销部件和上述肩部件将上述一对被接合物摩擦搅拌点接合。

根据上述方法,在接合步骤前的涂膜去除步骤中去除形成于一对被接合物中的至少一个接合面的涂膜。因此,防止在接合步骤中涂膜残留在摩擦搅拌点接合的一对被接合物的摩擦搅拌的区域。因此,能够防止被接合物的接头部分的接合强度因涂膜而降低。

也可以构成为:在上述涂膜去除步骤中,通过由上述肩部件的旋转产生的热将上述涂膜热分解。这样,通过利用由肩部件的旋转产生的热来去除涂膜,从而能够将涂膜从接合面高效地去除。

也可以构成为:在上述涂膜去除步骤中,在使上述肩部件绕上述轴线旋转,并且将上述肩部件的上述前端一直压入至上述一个被接合物的相比上述接合面位于上述表面侧的待机位置后,使上述肩部件的上述前端在位于上述待机位置的状态下待机规定时间。

根据上述方法,在涂膜去除步骤中,在使肩部件的前端位于待机位置的状态下使肩部件待机规定时间,由此使从旋转中的肩部件向接合面的热输入量增大并将涂膜加热至热分解温度以上,从而能够使涂膜良好地分解。

也可以构成为:在上述涂膜去除步骤与上述接合步骤之间,还具备使上述肩部件的上述前端从上述待机位置复位至上述一个被接合物的上述表面位置的复位步骤。根据上述方法,容易在将涂膜热分解后接触到空气中,从而能够容易地将涂膜的分解成分扩散至空气中。

也可以构成为:在上述涂膜去除步骤中,使上述肩部件绕上述轴线旋转,并且以第1速度将上述肩部件的上述前端从上述一个被接合物的上述表面一直压入至上述一个被接合物的相比上述接合面位于上述表面侧的位置的基准位置,进而以比上述第1速度慢的第2速度将上述肩部件的上述前端从上述基准位置一直压入至接合位置。

根据上述方法,在涂膜去除步骤中,将肩部件的前端从基准位置到接合位置以比第1速度慢的第2速度压入于一个接合物,由此能够通过由肩部件的旋转产生的热将涂膜加热至热分解温度以上,从而能够使涂膜良好地分解。

也可以构成为:在上述涂膜去除步骤前还具有预备步骤,其中,在通过上述夹压部件的上述端面按压上述一个被接合物的上述表面的状态下,使上述肩部件绕上述轴线旋转,并且待机规定时间。

根据上述方法,通过在预备步骤中将一个被接合物的表面预加热,从而能够使一对被接合物的接头部分的接合强度进一步提高。

本发明的另一形态所涉及的复动式摩擦搅拌点接合装置是将在至少一个接合面形成有涂膜的一对被接合物摩擦搅拌点接合的复动式摩擦搅拌点接合装置,上述复动式摩擦搅拌点接合装置具备:旋转工具;工具驱动部,驱动上述旋转工具;以及控制部,控制上述工具驱动部,上述旋转工具具有:销部件,设置为能够绕预先决定好的轴线旋转,并且能够在上述轴线方向上进退;肩部件,设置为能够在包围上述销部件的外周的状态下绕上述轴线旋转,并且能够与上述销部件独立地在上述轴线方向上进退;以及夹压部件,设置为具有能够与上述一对被接合物中的一个被接合物的表面面接触并按压上述表面的端面,并且包围上述肩部件的外周,上述控制部执行:涂膜去除控制,上述控制部控制上述工具驱动部,使得在通过上述夹压部件的上述端面按压彼此的上述接合面重叠后的上述一对被接合物中的上述一个被接合物的上述表面的状态下,使上述肩部件绕上述轴线旋转,并且将上述肩部件的前端一直压入至上述一个被接合物的比上述接合面靠上述表面侧的位置,由此通过上述肩部件的旋转去除上述涂膜;和接合控制,控制上述工具驱动部,使得在上述涂膜去除控制后,通过上述销部件和上述肩部件将上述一对被接合物摩擦搅拌点接合。

根据上述结构,通过在接合控制前执行的涂膜去除控制,去除形成于一对被接合物中的至少一个接合面的涂膜,因此防止涂膜残留于在接合步骤中摩擦搅拌点接合的一对被接合物的摩擦搅拌的区域。因此,能够防止被接合物的接头部分的接合强度因涂膜而降低。

根据本发明的各形态,在通过复动式摩擦搅拌点接合方法将在接合面形成有涂膜的一对被接合物接合的情况下,能够防止一对被接合物的接头部分的接合强度因涂膜而降低。

附图说明

图1是第1实施方式所涉及的复动式摩擦搅拌点接合装置的主要部位结构图。

图2是表示第1实施方式所涉及的摩擦搅拌点接合方法的步骤图。

图3是表示第1实施方式所涉及的摩擦搅拌点接合方法中的销部件和肩部件的前端位置的坐标图。

图4的(a)~(e)是用于对第1实施方式所涉及的摩擦搅拌点接合方法进行说明的剖视图。

图5是用于对以往的问题进行说明的剖视图。

图6是表示第2实施方式所涉及的摩擦搅拌点接合方法中的销部件和肩部件的前端位置的坐标图。

图7是表示第3实施方式所涉及的摩擦搅拌点接合方法中的销部件和肩部件的前端位置的坐标图。

图8是表示第4实施方式所涉及的摩擦搅拌点接合方法中的预备步骤的图。

具体实施方式

以下,参照附图对各实施方式进行说明。

(第1实施方式)

图1是表示第1实施方式所涉及的复动式摩擦搅拌点接合装置1的主要部位结构图。在图1中,用剖面表示旋转工具2,并且用虚线示意性地表示旋转工具2与工具驱动部3的连接。

装置1将一对被接合物w(作为一个例子,为一对板材(第1板材w1和第2板材w2))摩擦搅拌点接合。一对被接合物w由铝合金构成,但一对被接合物w的材质并不限定于此。

一对被接合物w在其至少一方(这里为双方)的接合面形成有涂膜。涂膜包含能够热分解的树脂。作为涂膜,例如能够举出以防腐蚀涂料(作为一个例子,为环氧树脂)为主要成分的涂膜、密封剂等、用于保护一对被接合物w的表面的层(表面保护层)。

装置1具备旋转工具2、工具驱动部3、控制部4以及背抵部5。工具驱动部3使旋转工具2向预先决定好的多个位置移动,并且驱动旋转工具2并使其旋转。控制部4以驱动旋转工具2具有的各元件6~8的方式控制工具驱动部3。并不限定工具驱动部3的具体的构造,例如能够利用公知的构造。

作为一个例子,控制部4是具备cpu、rom以及ram等的计算机,控制工具驱动部3的动作。在rom储存用于进行后述的涂膜去除控制和接合控制的规定的控制程序。在ram存储由操作人员输入的设定信息。在该设定信息中例如包括板材w1、w2的各板厚值的信息和各接合位置的信息。

背抵部5是支承部,夹着一对被接合物w配置于与旋转工具2相反的一侧并支承一对被接合物w。背抵部5的局部夹着一对被接合物w与旋转工具2对置。

旋转工具2具有销部件6、肩部件7以及夹压部件8。旋转工具2具有在销部件6的外侧配置有肩部件7,并在肩部件7的外侧配置有夹压部件8的嵌套构造。

销部件6设置为能够绕预先决定好的轴线p旋转,并且能够在轴线p方向上进退。本实施方式的销部件6形成为在轴线p方向上延伸的圆柱状。销部件6的轴线p方向后端部(销部件6的与一对被接合物w侧相反的一侧的端部)支承于工具驱动部3的固定部(未图示)。

肩部件7设置为能够在包围销部件6的外周的状态下绕轴线p旋转,并且能够与销部件6独立地在轴线p方向上进退。肩部件7具有中空部7a,销部件6内插于肩部件7的中空部7a。

在本实施方式的旋转工具2中,销部件6和肩部件7设置为当在肩部件7的中空部7a内插有销部件6的状态下,能够分别独立地绕轴线p旋转,并且能够在轴线p方向上进退。另外肩部件7形成为在轴线p方向上延伸的圆筒状。

夹压部件8设置为包围肩部件7的外周。另外夹压部件8设置为能够与销部件6和肩部件7独立地在轴线p方向上进退。夹压部件8具有中空部8b,肩部件7内插于夹压部件8的中空部8b。另外夹压部件8具有能够与一对被接合物w中的一个被接合物的表面(这里为第1板材w1的板面)面接触并按压上述表面的端面8a。

在夹压部件8的轴线p方向后端部配置有用于在轴线p方向上朝向一对被接合物w向夹压部件8赋予作用力的弹簧9。夹压部件8通过来自弹簧9的作用力,在轴线p方向上按压支承于背抵部5的一对被接合物w。在使夹压部件8从一对被接合物w后退时,夹压部件8边压缩弹簧9,边从一对被接合物w后退。

此外装置1例如也可以具有c型框架构造。在该情况下,也可以构成为:旋转工具2、工具驱动部3以及控制部4配置于装置1的上部,背抵部5配置于装置1的下部。另外装置1例如也可以安装于多关节机器人。另外也可以构成为:装置1的旋转工具2、工具驱动部3、以及控制部4安装于多关节机器人,背抵部5安装于与上述多关节机器人不同的结构(定位器等)。

图2是表示第1实施方式所涉及的摩擦搅拌点接合方法的步骤图。如图2所示,通过该方法,进行依次包括多个步骤s1~s4在内的序列。

具体而言,进行以下步骤:对位步骤s1,为了在规定的接合位置进行摩擦搅拌点接合,相对于一对被接合物w进行旋转工具2的对位;和涂膜去除步骤s2,在对位步骤s1后,在通过夹压部件8的端面8a按压彼此的接合面重叠后的一对被接合物w中的一个被接合物的上述表面(第1板材w1的板面)的状态下,使肩部件7绕轴线p旋转,并且将肩部件7的前端一直压入(按入)至一个被接合物的比接合面靠一个被接合物的上述表面侧的位置,由此通过肩部件7的旋转去除涂膜。控制部4以进行这样的涂膜的去除的方式使工具驱动部3执行涂膜去除控制。

另外在涂膜去除步骤s2后进行以下步骤:复位步骤s3,使肩部件7的前端复位至一个被接合物的表面;和接合步骤s4,通过销部件6和肩部件7将一对被接合物w摩擦搅拌点接合。控制部4以进行这样的一对被接合物w的摩擦搅拌点接合的方式使工具驱动部3执行接合控制。

在本实施方式中,通过进行涂膜去除步骤s2,从而防止在一对被接合物w的摩擦搅拌的区域内残留涂膜,从而防止一对被接合物w的接合强度降低。

图3是表示第1实施方式所涉及的摩擦搅拌点接合方法中的销部件6和肩部件7的前端位置的坐标图。图4的(a)~(e)是用于对第1实施方式所涉及的摩擦搅拌点接合方法进行说明的剖视图。

具体而言,首先操作人员将设定信息向装置1输入,使彼此的接合面重叠后的一对被接合物w(板材w1、w2)支承于背抵部5。控制部4以使旋转工具2移动至预先决定好的接合位置的方式控制工具驱动部3(图4的(a))。由此进行对位步骤s1,从而将旋转工具2相对于被接合物w进行对位。

此外,可认为当在一对被接合物w的外表面形成涂膜的情况下,根据涂膜的种类等,有时在销部件6及肩部件7与一对被接合物w的外表面的涂膜接触后,销部件6和肩部件7的各前端的位置容易相对于一对被接合物w的位置晃动。因此优选操作人员设定为以能够防止这样的晃动的程度通过背抵部5可靠地支承一对被接合物w。

接着控制部4以驱动销部件6和肩部件7并使它们旋转的方式控制工具驱动部3,并且以使肩部件7和夹压部件8朝向第2板材w2一直移动至规定位置的方式控制工具驱动部3(图4的(b))。

如图3所示,此时肩部件7的前端在时刻t1与第1板材w1的表面位置h0接触,之后在时刻t2到达至待机位置h1。待机位置h1在第1板材w1的板厚方向(轴线p方向)内部位于比第1板材w1的接合面(接合位置h2)靠第1板材w1的表面位置h0侧的位置。

在本实施方式中,在使肩部件7绕轴线p旋转并且将肩部件7的前端压入至待机位置h1后,在使肩部件7的前端位于待机位置h1的状态下使肩部件7待机规定时间(t2~t3的期间)。

由此进行涂膜去除步骤s2,通过由肩部件7的旋转产生的热将存在于一对被接合物w的接合面中的通过销部件6和肩部件7摩擦搅拌的区域的涂膜加热至热分解温度以上从而热分解。热分解后的涂膜成分通过第1板材w1的塑性流动分散至摩擦搅拌的区域内并固溶于该区域,或气化而扩散至空气中。另外通过肩部件7的旋转搅拌并分散该涂膜。由此,通过销部件6和肩部件7摩擦搅拌的区域内的涂膜消失,或者量大幅度地减少。

此外,规定时间(t2~t3的间)能够适当地设定,但设定为能够获得通过由压入至一个被接合物的上述表面的肩部件7的旋转产生的热,将存在于一对被接合物w的摩擦搅拌点接合的区域的接合面的涂膜热分解所需的热输入量的值。

接着控制部4控制工具驱动部3,使得在涂膜去除步骤s2与接合步骤s4之间的时刻t3~t4的期间,使肩部件7的前端从待机位置h1复位至表面位置h0。由此,进行复位步骤s3(图4的(c))。

接着控制部4控制工具驱动部3,使得在时刻t5~t6使销部件6和肩部件7绕轴线p旋转,并且使肩部件7的前端从表面位置h0到达至位于比一对被接合物w的接合面靠另一个被接合物(这里为第2板材w2)侧的位置的搅拌位置h3。

由此进行接合步骤s4,在一对被接合物w形成摩擦搅拌的区域j,从而将一对被接合物w摩擦搅拌点接合(图4的(d))。控制部4当在时刻t6使肩部件7的前端到达至搅拌位置h3后,在时刻t7使肩部件7的前端复位至表面位置h0(图4的(e))。以上完成步骤s1~s4。

此外,在涂膜去除步骤s2中通过肩部件7摩擦搅拌一对被接合物w,由此在涂膜去除步骤s2紧后也进行一定程度的接合,但通过实施接合步骤s4,从而更可靠地进行接合。

另外在图3所示的例子中,与肩部件7的前端位置联动地通过控制部4控制工具驱动部3,使得随着将肩部件7的前端向一对被接合物w压入,销部件6的前端远离一对被接合物w的表面,随着肩部件7的前端与一个被接合物的表面位置h0接近,销部件6的前端也与一个被接合物的表面位置h0接近。

由此,在将肩部件7向一对被接合物w压入时,使由肩部件7的摩擦搅拌产生的一对被接合物w的塑性流动部w3向肩部件7的内部流入。另外,在使肩部件7的前端向一个被接合物的表面位置h0接近时,流入至肩部件7的内部的塑性流动部w3通过销部件6回填至一对被接合物w。

这里图5是用于对以往的问题进行说明的剖视图。在欲使用复合式摩擦搅拌点接合装置将在至少一个接合面形成有涂膜的一对被接合物w摩擦搅拌点接合的情况下,通过将绕轴线p旋转的肩部件7向一对被接合物w压入,由此涂膜r1的一部分与塑性流动部w3一起向肩部件7的内部流入(图5的(a))。

这里,肩部件7的内部中的一对被接合物w(塑性流动部w3)的温度低于肩部件7的前端附近的一对被接合物w的温度。另外,肩部件7的内部与外部空气隔断,因此流入至肩部件7的内部的涂膜r1不易氧化。因此,流入至肩部件7的内部的涂膜r1不易热分解。

其后,若肩部件7的内部的塑性流动部w3通过销部件6回填至一对被接合物w,则涂膜r1以在与轴线p垂直的方向上延展的状态下不均匀地分布在摩擦搅拌的区域j内的方式返回。

通过这样的涂膜r1,在摩擦搅拌的区域j内形成有未接合区域r2,从而一对被接合物w的接头部分的接合强度有可能降低。另外,龟裂有可能从未接合区域r2发展,从而一对被接合物w的接头部分的接合强度进一步降低。

与此相对地,在第1实施方式中,在接合步骤s4前的涂膜去除步骤s2中去除形成于一对被接合物w中的至少一个接合面的涂膜。

具体而言,在涂膜去除步骤s2中,通过由肩部件7的旋转产生的热将形成于上述接合面的涂膜r1热分解,并且通过肩部件7的旋转将其搅拌并分散。

因此,防止涂膜r1残留于在接合步骤s4中摩擦搅拌点接合的一对被接合物w的摩擦搅拌的区域j。因此,能够防止一对被接合物w的接头部分的接合强度因涂膜而降低。

即,根据涂膜去除步骤s2,与不进行涂膜去除步骤s2的以往的摩擦搅拌点接合相比,能够将存在于一对被接合物w的接合面的每单位面积的涂膜量减少至可以防止一对被接合物w的接头部分的接合强度因涂膜而降低的程度。另外,通过在使肩部件7的前端位于待机位置h1的状态下,根据一对被接合物w将使肩部件7待机的时间(t2~t3的期间)进一步优化,从而能够减少存在于一对被接合物w的接合面的每单位面积的涂膜量。

这里根据本申请发明人们的研究,根据x射线荧光分析结果确认了以下情况,即,通过进行涂膜去除步骤s2,从而从轴线p方向观察,存在于摩擦搅拌点接合后的一对被接合物w的比肩部件7的外周靠内侧的区域的每单位面积的涂膜(碳)量比此区域以外的区域的每单位面积的涂膜量大幅度地减少。

在涂膜去除步骤s2中,不是在肩部件7的内部,而是在肩部件7的前端附近加热涂膜,因此容易使涂膜加热。另外,能够在形成于接合面的状态下加热涂膜,因此能够在有氧环境下加热涂膜,从而容易使涂膜氧化。因此,能够使涂膜比较容易地热分解。

另外,将通过涂膜去除步骤s2去除的涂膜限制在一对被接合物w的摩擦搅拌点接合的区域。因此,能够将通过涂膜赋予给一对被接合物w的功能(耐腐蚀性等)降低抑制在最小限度。

另外,能够应用装置1进行涂膜去除步骤s2,因此无需用于进行涂膜去除步骤s2的另外的专用装置,从而能够低成本并且高效地防止一对被接合物w的接头部分的接合强度因涂膜而降低。

另外,在涂膜去除步骤s2中,通过由肩部件7的旋转产生的热将涂膜热分解,因此通过利用由肩部件7的旋转产生的热去除涂膜,从而能够将涂膜从上述接合面高效地去除。

另外在涂膜去除步骤s2中,通过在使肩部件7的前端位于待机位置h1的状态下使肩部件7待机规定时间,从而能够使从旋转中的肩部件7向接合面的热输入量增大并将涂膜加热至热分解温度以上,能够使涂膜良好地分解。

另外,通过进行复位步骤s3,从而使肩部件7远离一对被接合物w,并能够使涂膜的分解成分容易地扩散至空气中。以下,以与第1实施方式的差异为中心对其他的实施方式进行说明。

(第2实施方式)

图6是表示第2实施方式所涉及的摩擦搅拌点接合方法中的销部件6与肩部件7的前端位置的坐标图。在第2实施方式的摩擦搅拌点接合方法中,省略了复位步骤s3。

即,如图6所示,在涂膜去除步骤s2中,在时刻t8~t9的期间,使肩部件7绕轴线p旋转,并且将其压入于一个被接合物(第1板材w1),在时刻t9~t10的期间,将肩部件7的前端的位置保持在待机位置h1。

在其后的接合步骤s4中,在时刻t10~t11的期间,使肩部件7的前端从待机位置h1向相比接合位置h2位于另一个被接合物(第2板材w2)侧的搅拌位置h3移动。另外使肩部件7的前端在时刻t11~t12的期间从搅拌位置h3向表面位置h0移动。

根据这样的第2实施方式,也起到与第1实施方式相同的效果。另外,通过不使移动至待机位置h1的肩部件7的前端向表面位置h0复位,而向搅拌位置h3移动,从而能够在涂膜去除步骤s2中利用由肩部件7的旋转产生的热,高效地进行一对被接合物w的摩擦搅拌点接合。此外,第2实施方式的待机位置h1可以与第1实施方式的待机位置h1相同,也可以不同。

(第3实施方式)

图7是表示第3实施方式所涉及的摩擦搅拌点接合方法中的销部件6与肩部件7的前端位置的坐标图。在第3实施方式的摩擦搅拌点接合方法中,与第2实施方式相同,省略了复位步骤s3。另外,边使肩部件7在一个被接合物内移动边进行涂膜去除步骤s2。

即,如图7所示,在涂膜去除步骤s2中,在时刻t13~t14的期间,使肩部件7绕轴线p旋转,并且以第1速度将肩部件7的前端从一个被接合物的上述表面(第1板材w1的板面)压入至相比接合面位于上述表面侧的基准位置h4。而且在时刻t14~15的期间,以比第1速度慢的第2速度将肩部件7的前端从基准位置h4压入至接合位置h2。

第1和第2速度能够适当地设定,但至少第2速度设定为能够获得通过由压入至一个被接合物的上述表面的肩部件7的旋转产生的热,在肩部件7的前端到达至接合位置h2以前,将存在于摩擦搅拌点接合的区域的接合面的涂膜热分解所需的热输入量的值。

这样在涂膜去除步骤s2中,从基准位置h4到接合位置h2,将肩部件7的前端以第2速度压入于一个接合物,由此能够通过由肩部件7的旋转产生的热将涂膜加热至热分解温度以上,从而能够使涂膜良好地分解。

在涂膜去除步骤s2后,在时刻t15~t16的期间,使肩部件7的前端保持第2速度不变从接合位置h2移动至搅拌位置h3并进行接合步骤s4,其后,在时刻t16~t17的期间,使肩部件7的前端从搅拌位置h3移动至表面位置h0。

此外基准位置h4可以与第2实施方式的待机位置h1相同,也可以不同。另外,第2和第3实施方式中的搅拌位置h3可以与第1实施方式的搅拌位置h3相同,也可以不同。另外,肩部件7从接合位置h2到搅拌位置h3的移动速度也可以是第2速度以外的速度。

(第4实施方式)

图8是表示第4实施方式所涉及的摩擦搅拌点接合方法中的预备步骤s6的图。第4实施方式的摩擦搅拌点接合方法与第1实施方式的方法共通,但在涂膜去除步骤前具有预备步骤s6,如图8所示,上述预备步骤s6在通过夹压部件8的端面8a按压作为一个被接合物的第1板材w1的表面的状态下,使肩部件7绕轴线p旋转,并且待机规定时间。

即,该预备步骤s6在图4的(a)和图4的(b)所示的时机之间进行。此外,预备步骤s6中的待机时间也可以是与第1实施方式的涂膜去除步骤s2中的待机时间(规定时间(t2~t3的期间))不同的时间。

根据这样的方法,通过在预备步骤s6中将第1板材w1的表面预加热,从而与第1实施方式相比,能够使一对被接合物w的接头部分的接合强度进一步提高。此外在第4实施方式中,可以在一对被接合物w(例如第1板材w1)的外表面形成有涂膜,也可以没有形成涂膜。

当在一对被接合物w的外表面形成有涂膜的情况下,通过进行预备步骤s6,将一对被接合物w的外表面的与销部件6和肩部件7接触的区域的涂膜去除,从而防止该涂膜混入至一对被接合物w的摩擦搅拌的区域j。因此,能够使一对被接合物w的接合强度进一步提高。

根据发明人使用在外表面形成有涂膜的一对被接合物w进行的试验(基于iso16237的十字拉伸试验),作为一个例子,第4实施方式的一对被接合物w的断裂强度是第1实施方式的一对被接合物w的断裂强度的2倍以上的值。

本发明并不限定于上述各实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内,能够变更、追加、或者删除其方法。上述各实施方式可以相互任意地组合,例如也可以将一个实施方式中的局部的结构或者方法用于其他的实施方式。另外当然,一对被接合物w并不限定于一对板材w1、w2。被接合物w可以是飞机、汽车、以及铁路车辆等交通工具的部件,也可以是建筑物的部件。

工业实用性

在通过复动式摩擦搅拌点接合方法将在接合面形成有涂膜的一对被接合物接合的情况下,本发明能够防止一对被接合物的接头部分的接合强度因涂膜而降低。因此,能够广泛地适用于利用了复动式摩擦搅拌点接合的各领域。

附图标记说明

p…轴线;h0…表面位置;h1…待机位置;h2…接合位置;h4…基准位置;w…一对被接合物;1…复动式摩擦搅拌点接合装置;2…旋转工具;6…销部件;7…肩部件;8…夹压部件;8a…夹压部件的端面。

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