摩擦圧接は、ワーク端面の相互運動と摩擦によって発生する熱を利用して端部を熱可塑性状態にし、急速成形して溶接を完了する方法です。摩擦溶接では、金属、一部の金属基複合材料、セラミック、プラスチックなどの同じ材料または異なる材料を簡単に接続できます。
摩擦撹拌接合（FSW）は、特殊な形状の硬い撹拌針を備えた撹拌ヘッドを高速回転させ、シャフトの肩部が母材表面に接触するまでゆっくりと溶接対象物に挿入します。このとき、撹拌ヘッドと台金が激しく擦れ、撹拌摩擦の過程で発生する摩擦熱により接合金属が塑性状態となり、撹拌ヘッド周囲の金属が締め付けられます。撹拌針が回転しながら溶接方向に前進し、熱と機械の複合作用により緻密な金属間結合を形成し、材料同士を接合させます。
最初に摩擦攪拌溶接コールドプレートを作成するときに、メインのアルミニウムプレートから分離したパイプ上部カバーを取り外し、次に水路を作成した後、分離した上部カバーを使用して表面に置き、しっかりとロックする必要があります摩擦撹拌溶接プロセスの直前にアルミニウムまたは銅プレートを使用するクライアントの中には、従来の FSW プロセスはアルミニウム、プラスチック、および低級炭素鋼の材料のみで行うべきだと考える人もいます。ただし、銅材料も同様に使用できます。私たちがこの技術を銅の摩擦撹拌溶接コールドプレートに利用して成功したのと同じように、摩擦撹拌溶接の方法です。
プログラムが落ち着いた後、撹拌ヘッドは適切な順序で正確に動作し始めることができます。これは、すべての表面チャネルが完全に溶接され、余分なブレやラインがなくきれいに溶接されていることを示す良い方法です。作業時間も非常に早く、撹拌時の高効率が期待できます。
従来の溶融接合法と比較した摩擦攪拌接合技術の利点は、大まかに次のようにまとめられます。 (1) 従来の亀裂、介在物、気孔などの溶接欠陥がなく、高品質な溶接継手が得られます。 ② 溶接工程では溶接棒、溶接ワイヤ、フラックスなどの溶接材料が不要で、消費するのは撹拌ヘッドの材料だけです。この技術を用いてアルミニウム合金を溶接する場合、撹拌ヘッドの材質に工具鋼を使用した場合、溶接継ぎ目の長さは約800mにもなります。摩擦撹拌接合は融接に比べて低温での発熱が少ないため、溶接継手の変形や残留応力が比較的小さくなります。 ③ 摩擦撹拌接合技術により、接合前、接合中に環境を汚染しません。溶接前に溶接部の表面を厳密に洗浄する必要はありません。溶接中、撹拌ヘッドと溶接部との間の撹拌と摩擦により、溶接部表面の酸化皮膜を効果的に除去できます。溶接の最初から最後まで煙や飛沫がなく、騒音も静かです。 ④ 摩擦撹拌接合は、撹拌ヘッドの高速回転と移動により接合したワーク同士の接合を行うため、一般の接合方法に比べて省エネルギー、省材料化が可能です。
弊社では摩擦撹拌接合の用途としては水冷プレートを採用することが一般的ですが、航空機器、船舶、高速鉄道などの高度な分野ではFSW技術が重視されていると考えております。このような技術は、水冷プレート、特に内部の水路に使用すると、上部カバーがアルミニウム板の表面に完全に撹拌溶接されるのに適していることがわかっているため、当社はすべての水冷プレートと一部の水冷プレートでこの技術をテストし、広く使用しています。特殊なヒートシンクモジュールを採用。
したがって、このような技術にさらに興味がある場合は、お気軽に当社の営業チームに技術に関するお問い合わせをいただくか、構造評価におけるサンプル設計について当社の研究開発部門に連絡するお手伝いをいたします。さらに、DFM リストや新しい水冷プレートの温度シミュレーション、CPU ヒートシンクの熱抵抗などの重要な事前評価も用意しています。詳細については、当社ウェブサイト内の「お問い合わせ」ボックスをクリックして、お問い合わせください。
