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【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

  1. 1 KUKA AG
  2. 2 株式会社日立パワーソリューションズ
  3. 3 愛知産業株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 KUKA AG
  2. 2 株式会社日立パワーソリューションズ
  3. 3 愛知産業株式会社

歴史のある会社

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