摩擦圧接加工の長所

・高い接合強度・・・圧接境界面の外径部から中心部まで接合されている為、高い接合強度となることが多くあります。下図は摩擦圧接テストピースに引張試験 を行った典型的な図になります。材質にもよりますが圧接面ではない部分で破断し、引張強度も母材同等となる事が多いです。

引っ張り試験図

・異材接合が可能・・・溶接(溶融接合)とは違い溶融金属が発生しない固相接合である為、溶融金属や金属間化合物が脆いような組み合わせの材料同士でも接 合可能となる事が有ります。例えば銅とアルミは溶接では不可ですが、摩擦圧接では可能です。下図にて圧接部断面図より異材でも境界面ができており、同材で も異材でも十分な拡散が認められております。

圧接組織図

・高い信頼性・・・圧接条件が回転数や圧力、寄り代等の機械的に設定できるもので有る為、母材の材質や形状が一定であれば高い再現性になり溶加材や ガスを使用する事もないので信頼性が高くなります。又溶接ではよく溶融金属部でブローホールが発生しますが、圧接では発生しない分信頼性がより高くなりま す。

・高い生産性・・・段取り時間は多く掛かりますが、実加工時間は接合面が発熱面であり圧力も加味して接合する為、短い時間で加工可能であり高い量産 効果が見込まれます。

摩擦圧接加工の制約

・材料形状の制約・・・接合部が円形の断面である必要があり、回転や加圧の際に生じるトルクや圧力に耐えうる形状でなければならない。例えば把握する部分 が少なく異形であったり、あまりに薄肉パイプであれば圧接可能な材質でも困難になります。その際には治具等の把握や推力受けの方法に工夫が必要になり ます。

・後工程が必要・・・摩擦圧接後はバリが必ず発生し、接合精度はあまり高くない為、後で切削加工が必要である可能性が高い。どちらかと言えば素材の状態で 圧接する製品が多い。

ページのトップへ戻る