| 研究分担者 |
谷沢 公彦 超音波工業(株), 取締役電子技術部, 部長
大矢 寛二 日本特殊陶業(株), 研究部, 部長
平山 弘三 TDK(株), 部品事業部技術部・開発企画課, 課長
上岡 哲宜 神奈川大学, 工学部電気工学科, 技術員
遠藤 信行 神奈川大学, 工学部電気工学科, 助教授 (20016801)
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| 配分額 *注記 |
14,500千円 (直接経費: 14,500千円)
1987年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1986年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1985年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
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| 研究概要 |
(1)突き合わせ超音波溶接装置の構成および溶接試料:突き合わせ超音波溶接装置を, 振動周波数27kHzまたは19kHzの超音波振動変換器(ボルト締めランジュバンPZT振動子)を多数個集積した強力な超音波振動源, これと組み合わせた溶接試料の駆動用溶接チップ部を有する受動超音波振動系および溶接チップ静圧力印加用油圧装置, 溶接部静圧力印加用油圧装置, 溶接試料固定装置等を有する溶接用架台から構成した. 溶接試料として板厚6mmの純アルミニウム(JISA1100P), 耐食アルミニウム(JISA5052P)および銅板等を組み合わせて用いたが, 各試料はいずれもアルミニウム, または耐食アルミニウムの母材強度にほヾ等しい強度での接合が実現できた. いずれの場合も溶接部の上下にバリが生じるが溶接試料の端面同士の全面の良好な接合が実現出来た.
(2)必要入力パワ:突き合わせ超音波溶接に必要な単位面積当りの入力パワは, 板厚6mmの純アルミニウム同士の場合:1--3kW/cm^2, 純アルミニウムー銅材の場合:2--4kW/cm^2, 耐食アルミニウム同士の場合:6--8kW/cm^2, 耐食アルミニウムー銅材の場合:7--8kW/cm^2程度であり, 大きな入力パワが必要であり, 幅の大きな板材の接合, 連続突き合わせ超音波溶接には大容量の超音波振動系および大容量の電力増幅器が必要である.
(3)溶接部の特性:溶接部の特性を, 電子顕微鏡写真, マイクロアナライザーで調べた結果, 純アルミニウム, 耐食アルミニウム同士の接合部の組織は周辺部とほヾ同一であり, 区別がつかず良好に接合が行なわれることが明らかになった. また溶接部付近の硬さ分布を微小硬さ計で測定した結果, 溶接条件により溶接境界面で硬さが僅かに低下する事が明らかになった.
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