【2021年版】摩擦撹拌接合 メーカー3社一覧
摩擦撹拌接合のメーカー3社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。
目次
摩擦撹拌接合とは
摩擦攪拌接合とは、工具を高速で回転させ、摩擦熱と塑性流動を利用して異なる2つの素材を接合させる手法です。
軟化点が高い素材には向いていませんが、素材の完全な溶解までは伴わない為、熱履歴を低く抑える事が可能です。その為、溶接と比較し熱変形が少ない事が特徴です。
また異種素材同士を接合できる点が重視され、比較的新しい接合技術ですが、接合工具の形状最適化等で問題点の解決も進んでおり、近年広く活用され始めています。
摩擦撹拌接合の使用用途
アルミ合金を中心に、チタン合金やマグネシウム合金、銅、亜鉛などの接合で用いられます。分野としては鉄道のアルミ車両製造や自動車用フレーム、航空宇宙産業、船舶の
軽量構造体。航空機の気体やエンジン部品の製造、橋梁などの建造構造物で用いられています。 異種金属を接合する場合は固有電位差から電蝕の恐れがある為、接合箇所の防水、
組み合わせる金属の選定など、注意が必要です。
近年では軟化温度の高いステンレスや炭素鋼の接合、YAGレーザ溶接と組み合わせたハイブリッド法等の開発も進んでいます。
摩擦撹拌接合の原理
摩擦攪拌接合では、ツールと呼ばれる専用の工具を用います。 ツールは直径10～20㎜程度の円筒形をしており、その一方にプローブと呼ばれる直径6㎜程度の突起があり、プローブの外側面にはネジが切られています。板厚方向で突き合わせた異なる材料に対して、突き合わせ面の上から高速回転するツールを押し当て、その際に発生する摩擦熱で両素材を軟化させ、軟化部にプローブが押し入れられる事で両素材が混ぜ合わせられ、接合されます。接合形状は点状に1点づつ接合する場合や、突き合わせ面に沿って一筆書きの要領で全周接合する場合など、用途や目的により異なります。この様な方法で接合する為、ツールには高い強度と耐熱性、耐摩耗性が求められる為、工具鋼であるSK材やSKD材で作られています。摩擦攪拌接合には次の様なメリットとデメリットがあります。
- 素材を溶融させない為、結晶粒が維持されるので溶接と比べ接合部の強度低下が少ない
- 熱履歴が小さい為、溶接と比較し変形が僅かである
- 溶接では困難な異種素材接合が可能である
- 気泡、割れなどの欠陥が生じにくい
- 開先や表面の前処理などが不要である
- 溶接に比べ、オペレータの熟練技術は不要である
- 裏面側に接合不良欠陥が生じやすい
- 接合する両素材の固定に十分な剛性が必要である
- 複雑、微細な接合形状には向いていない
これらの特性を熟知、考慮して採用を検討しなければなりません。
参考文献
https://orist.jp/kenkyu-bu/kinzoku-zairyou/
摩擦撹拌接合のメーカー情報
摩擦撹拌接合のメーカーランキング
社員数の規模
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