複合振動を用いた超音波金属溶接の接合特性について
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概要
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超音波溶接では、従来の一次元の線形振動軌跡を用いた場合には接合の方向性があり、また溶接チップの振動方向に溶接が進行し振動方向に直角方向の溶接が進行せず十分な溶接が行われない傾向がある。2次元の振動軌跡を用いた複合振動超音波溶接では、より一様な溶接部を得ることが可能になり、同一振動振幅でもより面積が大になり強度の大きな溶接部が得られる。27kHzおよび40kHzの縦振動源で一軸構成の縦-ねじり振動変換器を駆動する複合振動超音波溶接装置を構成して、板厚0.3mmから1.0mmの各種のアルミニウム板の点溶接を試み溶接特性を検討した。溶接チップ寸法は3mm x 3mmで振動変換器の先端部に4箇所設置してある。27kHzおよび40kHzの溶接チップ振動軌跡はいずれも楕円状である。板厚0.3mm幅10mmのアルミニウム板試料(JISAl100P)では27kHzおよび40kHzの場合共に溶接チップ振動速度約1.2m/s、入力電力20〜35W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た。また楕円振動軌跡でも溶接の方向性が殆ど無く一様な溶接が実現できることが確認できた。
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 1999-05-24
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