ASAHI EMS
HOME 超音波複合振動溶接技術 ゴム事業 会社案内 お問い合わせ
超音波複合振動

     
  複合振動円板による金属板の超音波連続シーム溶接  
 
 
   
     
  超音波溶接は、溶接部に静圧力を加えた状態で超音波振動を印加することにより各種の材料を短時間で接合する方法で接合部が極めて狭い範囲に限定され、異種または同種の金属材料等の短時間での接合が可能である。超音波金属溶接には重ね合わせた溶接試料を点、または連続に接合する超音波点溶接および超音波シーム溶接等があるが、超音波シーム溶接では従来の一次元の振動軌跡(直線)を用いた場合には薄い金属板または金属箔の接合が可能であるが、板厚の大きな試料では溶接が困難である。2次元の振動軌跡を用いた複合振動超音波溶接ではより板厚の大な試料の接合が可能で、また同一振動振幅でもより一様な溶接面積の大な接合部が得られ、溶接強度も大になる。
 
 
    27kHzの縦振動源で一軸構成の縦-ねじり振動変換器を介して曲げ-ねじり振動する複合振動円板を駆動する複合振動超音波シーム溶接装置を構成し、振動特性および各種のアルミニウム板の溶接特性について検討した。
 一軸構成の縦-ねじり振動変換器は、変換器の縦振動ノード部付近に斜めスリット部を設けてあり、この斜めスリット部で縦振動-ねじり振動の変換が行なわれ、変換器先端部で楕円状振動軌跡を得ている。更にこの変換器を用いて曲げ振動-ねじり振動する円板状溶接チップ部を駆動することにより、円板外周部で楕円状振動軌跡を得ることができる。
 更に、円板状溶接チップおよび溶接用作業台をそれぞれ回転および移動速度を同期させて試料を送ることが可能である自動送り装置を構成して、各種のアルミニウム板を用いて試料送り速度を変化させて連続シーム溶接特性につき検討した。
 

27kHzの複合振動する円板溶接チップを用いた
超音波連続シーム溶接装置。円板溶接チップを 
有する複合振動系の回転および溶接試料自動送り装置
 
       
    試作した複合振動を用いた超音波シーム溶接装置を使用することにより、板幅10mmのアルミニウム板試料では7.0μm(peak-to-zero value)、入力電力220W程度で溶接時間0.2s以下で母材が破断する溶接強度で接合される。また、板幅の広い0.3mm〜0.7mmおよび2.0mm〜10mmの各種のアルミニウム板の連続溶接が可能となることが明らかになった。
 更に、多数のアルミニウム薄板をフィンとする放熱器の組立を試み、複数部の連続シーム溶接が可能であることを示した。 
 
   

連続シーム溶接によるヒートシンクの製作例。
溶接試料:板厚0.3mmおよび3.0mm、幅50mmの
アルミニウム板試料
 
板厚0.3mmおよび3.0mmのアルミニウム板を
シーム溶接した溶接部の長さ方向の断面写真
 
   
     
  超音波TECHNO 第12巻第4号
特集 超音波複合振動加工より
 
 

この記事に関するお問合せはこちら
 


株式会社アサヒ・イー・エム・エス Copyright(C) 2015 ASAHI EMS Co., Ltd. All rights reserved.