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摩擦圧接 製品情報 技術情報 product 浅草ミーリング

摩擦圧接技術による、各種、製作品を扱っています。

摩擦圧接
摩擦圧接技術内容紹介

高能率、高精度、高信頼性、しかも低コストを実現。

異種金属・異径金属を完全結合。

摩擦圧接は溶接法の一つで、
その高い信頼性と省資源、省力の有力な手段として

現在、自動車、建設機械、航空機、
機械部品等各産業分野で広く使われています。

摩擦圧接とは、摩擦によって発生する熱エネルギーと、強圧力を利用。

従来の溶接技術の概念を遙かに越えた、高品質な接合強度と高精度な圧接、
寸法精度を誇ります。

また異種金属、非鉄金属の接合も可能。しかも材料費の節約、
工数の低減を実現し、短時間に圧接するので、

コスト低減にも大きな効果を発揮します。

まさに産業界の高度化する技術ニーズに応える新時代の技術です。

摩擦圧接の特徴・利点

溶接強度が高く,その強さは引っ張り、曲げとも母材強度と同等以上になります。
大幅な材料費削減

径違い、異形のものを接合することで軽量化も計れます。

同材質、異径材を摩擦圧接する事により丸棒の削り出しより材料費、
加工費の節約ができる。

必要な部分のみ高価な材料を使用しその他は安価な材料に置き換える。
材料費用ばかりでなく、切削における部分の機械加工時間短縮。
異径材の結合。

異種金属接合
が可能。

例えば高価な金属と安価な金属、硬度の異なる金属等。

従来の溶接では不可能だった、
異なった性質を持つ材料の接合が可能です。

ネジ・ボルトについて云えば、頭部と首下を、
材質も含め、自由に組み合わせ加工。
圧接精度が高いので完成品の接合が可能です。
精度向上。
一体加工が非常に困難な形状の製品を、二つに分割製作

また、一部を加工後摩擦圧接。

追加工により機械公差の確保。
従来、不可能とされていた金属を摩擦圧接。

新商品開発が可能になる。

摩擦圧接加工により、製作部品の発想転換。
生産性が高く、製品の品質、精度が安定しています。 生産性向上。
鍛造品、ロストワックス法、プレス加工、マシニング等、
他の加工技術方法との組合わせ。特に切削加工と組合せによるコスト削減大。
鉄板への摩擦圧接加工できる。パイプ接合。
パイプへの摩擦圧接加工、転造パイプなどを用い、用途拡大。
摩擦圧接技術内容

金属の片側を回転させ、もう一方を油圧推力により
回転中の材料端面に押し付け,

その時発生する摩擦熱により塑性変形しやすくなった所で回転を急停止させ、
さらに高い圧力で押し付けることにより接合する。

急激な塑性変形をさせる事により,
表面原子同士が引力の強く作用する距離まで圧縮されるため接合される。

その強度は母材と同等以上である。

摩擦圧接法は1965年ごろに導入され、
その特異性を認められ各業界に採用されるようになる。

摩擦圧接法には、相対運動、その停止の方法および推力の加え方により、
いろいろな方法がある。


この中で実用化され、量産手段に用いられているのは、
連続駆動制動式(ブレーキ式)、畜勢式(フライホイール式)の2つの方法。

摩擦圧接を妨害する突き合せ面の薄い酸化物や吸着物、汚れなどは、
摩擦発熱中に破壊されて接合部から、バリとなって押出され、
さらにアプセットすることにより、高温状態で拡散された強力な金属結合が得られる。

摩擦発熱は、接合面の相対速度の分布から、中心は0に、
周囲に沿って放物線的に増大する。

しかし、実際には中心部分の塑性変形が可能な状態に至らないと、
摩擦面全体が縮まないため、部分的な温度差はあっても、
発熱の進行とともに温度差は小さくなっていく。

摩擦圧接の温度は、同種材間の圧接では、
その材料の融点直下まで上昇する。

たとえば、軟鋼同士の圧接では1250〜1390℃程度になる。

また異種材質間の圧接では、融点の低い方の母材の融点直下に、あるいは、
それら材料の間で共晶組成となるものであれば、
少なくとも摩擦面の一部の温度は共晶点に達して溶融状態にあるものと推察される。

たとえば、摩擦面の平均温度は、銅とニッケル間では同の融点直下に、
銅とアルミニウム間では、548℃(共晶点)近くまで達している。

このような状態で圧接されるので、溶融点接合に見られるような鋳造組織、
粗大結晶粒、ピンホール、ブローホールなどの発生無いので、
母材異種材の圧接では、結合部にもろい金属間化合物を生じるものがある。

アルミニウム合金と銅、鋼とアルミニウム、ニッケル基超合金と低合金鋼などは、
この組み合わせの例である。

この金属間化合物に対しては回転停止時に加圧力を急激に増大させて、
この層を接合部より押出すか、低回転数、高加熱圧力によって短時間に圧接し、
金属間化合物の生成を抑制するなど、
圧接条件を選べば、十分な強さの継手が得られる。


摩擦圧接の製品例
1.工具類 ドリル、リーマ、エンドミル等の刃部とシャンク、
サイドカッターの刃部、ドライバー等
2.機械要素類 ボルトのねじ部頭部、スプロケットとボス、ハンマの頭とロッド、
歯車と歯車の結合、コンペア軸やローラの端末金具等
3.自動車部品 エンジンバルブ、ステアリングシャフト、カムシャフト、
ドライブシャフト、アクスルシャフト、 リアアクスルハウジング、

トルクコンバータ、ハウジング、アイドラギヤー、インプットシャフト、
リングバー、バルブタペット、ファンプ−リ、エンジンクランク
4.その他の産業用 ポンプシャフト、油井ドリル結合金具、原子炉部品、
農機具部品、電機部品、紡織機部品、
航空機の降着装置、ピストンとピストンロッド、
ガスタービンロータ等、農機具ギヤーケースとボス

特に良好な異種金属

銅=アルミ
銅=銅タングステン
アルミ=ステンレス
ステンレス=S45C
アルミ=S45Cなど


3点の部品から製作されています。

摩擦圧接部は2箇所です。

一体加工では不可能

品質保証装置

P装置=アプセット圧力異常検出装置
Q装置=摩擦時間異常検出装置
R装置=アプセット量異常検出装置




摩擦圧接、摩擦溶接 加工
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