(57)【要約】【課題】アルミ合金部材を重ね合わせて接合した部品の接合部の品質を低下させない接合方法を提供する。【解決手段】アルミ合金板１，２の接合に先立ち、かかるアルミ合金板１，２に化成皮膜処理または陽極酸化皮膜処理を行う。そして、かかる皮膜処理されたアルミ合金板１，２を図１のように重ね合わせる。しかる後、隣り合う折曲部２ａ間の適宜部位（図１中の摩擦攪拌接合部位Ａ〜Ｄ）に摩擦攪拌接合を施してアルミ合金板１，２を接合し、これらアルミ合金板１，２を一体とするアルミ合金製品を得る。そして、摩擦攪拌接合後に、上記摩擦攪拌接合部位Ａ〜Ｄの、摩擦攪拌接合用ツール（図示せず）によって押圧された側に対し塗布法による化成皮膜処理を施して、アルミ合金板１，２を一体とするアルミ合金製品の完成品を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミ合金部材を化成皮膜処理し、該化成皮膜処理された前記アルミ合金部材を重ね合わせ、これらを摩擦攪拌接合により接合してなることを特徴とするアルミ合金部材の製造方法。
【請求項２】
アルミ合金部材を陽極酸化皮膜処理し、該陽極酸化皮膜処理された前記アルミ合金部材を重ね合わせ、これらを摩擦攪拌接合により接合してなることを特徴とするアルミ合金部材の製造方法。
【請求項３】
前記摩擦攪拌接合後に、前記アルミ合金部材の、前記摩擦攪拌接合部位に前記化成皮膜処理を施すことを特徴とする請求項１または２に記載のアルミ合金部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミ合金部材を重ね合せてアルミ合金製品を製造するための製造方法に関し、特にスポット溶接を用いずにアルミ合金部材を重ね合わせて接合し、耐食性が向上したアルミ合金部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アルミ合金板を突き合わせ、当該突合部位を摩擦攪拌接合（Fric-tion Stir Welding）によりアルミ合金製品を製造する方法が知られるようになっている。例えば、特許文献１に開示の製造方法は、図２（Ａ）に示すように、アルミ合金板１００，１０１の厚さの相違量と等しい段差１０２ａを有する硬質の裏当て１０２を用意し、その裏当て１０２上にアルミ合金板１００，１０１を載せて段差１０２ａ上で突き合わせるとともに、アルミ合金板１００，１０１の上面を揃え、かかる突合部位を鉛直方向から回転工具１０３で押圧しつつ当該回転工具１０３をこの突合部位に沿って移動させて摩擦攪拌接合を行うものである。また、特許文献２に開示の製造方法は、図２（Ｂ）に示すように、段差が設けられた定盤２０２の上に、アルミ合金板２００，２０１を突き合わせる。この場合、定盤２０２の段差は、アルミ合金板２００，２０１の板厚差と一致するように設計されており、したがって、アルミ合金板２００，２０１の上面により一つの平面が形成される。そして、アルミ合金板２００，２０１の突合部位からアルミ合金板２０１側にずれた位置ｘをＦＳＷ用ツール２０３のピン部２０３ａの狙い位置として当該ＦＳＷ用ツール２０３を回転させながら押圧し、この突合部位に沿って移動させることにより摩擦攪拌接合を行うものである。
【０００３】
しかしながら、アルミ合金板を重ね合わせて接合し、接合されたアルミ合金板を一体とするアルミ合金製品を製造する場合には、専らスポット溶接が用いられ、耐食性確保のために、アルミ合金板には化成皮膜処理や陽極酸化皮膜処理等がなされるが、この状態でスポット溶接を行うと溶接部の品質が低下する。逆に、表面処理をスポット溶接後に行うと、当該表面処理がスポット溶接の合わせ面にまで十分に行われ難いために、この合わせ面の耐食性を低下させる一方、この合わせ面に入り込んだ当該処理液により腐食を誘発する不具合が生ずる。
尚、化成皮膜処理とは、アルミニウム表面に化学反応により生成する保護皮膜処理で、アルミニウムに耐食性を付加する目的、及び塗装の密着性の向上を目的とする処理であり、陽極酸化皮膜処理は、陽極酸化処理により表面に皮膜を生成させ耐食性を向上させるものである。
【特許文献１】特開２０００−１６７６７６（第５頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−２２４８５８（第１〜２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、化成皮膜処理や陽極酸化皮膜処理されているアルミ合金部材を重ね合わせて接合し、接合されたアルミ合金部材を一体とするアルミ合金製品を製造する場合に、接合部の品質を低下させないように、また、化成皮膜処理の効能を損なわないようにする点である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係るアルミ合金部材の製造方法は、アルミ合金部材を化成皮膜処理し、この化成皮膜処理された前記アルミ合金部材を重ね合わせ、これらを摩擦攪拌接合により接合してアルミ合金部材を一体とするアルミ合金製品を製造する方法であり、摩擦攪拌接合を用いることにより、スポット溶接のような当該溶接に先立つ上記前処理を要しないことによるコスト低減はもちろん、接合部の品質を低下させることもなく、また、化成皮膜処理の効能を損ねることもないようにできる。これは、摩擦攪拌接合は電気的な通電を要しないため、接合面に酸化皮膜や化成皮膜があっても影響を受けず、これら皮膜がビードの内部に微細に分解・分散されるからである。
【０００６】
本発明の請求項２に係るアルミ合金部材の製造方法は、アルミ合金部材を陽極酸化皮膜処理し、この陽極酸化皮膜処理された前記アルミ合金部材を重ね合わせ、これらを摩擦攪拌接合により接合してアルミ合金部材を一体とするアルミ合金製品を製造する方法であり、摩擦攪拌接合を用いることにより、スポット溶接のような当該溶接に先立つ上記前処理を要しないことによるコスト低減はもちろん、接合部の品質を低下させることもなく、また、陽極酸化皮膜処理の効能を損ねることもないようにできる。これは、上述の通り摩擦攪拌接合は電気的な通電を要しないため、接合面に酸化皮膜があっても影響を受けず、かかる皮膜がビードの内部に微細に分解・分散されるからである。
【０００７】
本発明の請求項３に係るアルミ合金部材の製造方法は、前記摩擦攪拌接合後に、前記アルミ合金部材の、前記摩擦攪拌接合部位に前記化成皮膜処理を施すようにしたもので、摩擦攪拌接合部位のうち、摩擦攪拌接合用ツールによる押圧面に対し化成皮膜処理を施し、この面の耐食性などが滅失されないようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のアルミ合金部材の製造方法は、化成皮膜処理や陽極酸化皮膜処理されているアルミ合金板を重ね合わせて接合し、接合されたアルミ合金板を一体とするアルミ合金製品を製造する場合に、接合部の品質が低下せず、且つ、化成皮膜処理や陽極酸化皮膜処理の効能が損なわれないという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態に係るアルミ合金部材の製造方法を図１を参照して説明する。
本製造方法を用いて接合するアルミ合金部材として、本実施の形態では、アルミ合金板１，２の場合を採り上げる。このうちアルミ合金板１は薄肉厚の平板であるが、アルミ合金板２は、薄肉厚の平板に断面略台形状の折曲部２ａが所定間隔を空けて設けられているものである。
これらアルミ合金板１，２の接合に先立ち、まず、かかるアルミ合金板１，２に対し化成皮膜処理または陽極酸化皮膜処理を行う。そして、化成皮膜処理または陽極酸化皮膜処理されたアルミ合金板１，２を図１のように重ね合わせる。即ち、アルミ合金板２をアルミ合金板１上に、アルミ合金板２の折曲部２ａがアルミ合金板１に対し突出する態様にして重ね合わせる。しかる後、隣り合う折曲部２ａ間の適宜部位（図１中の摩擦攪拌接合部位Ａ〜Ｄ）に摩擦攪拌接合を施してアルミ合金板１，２を接合し、これらアルミ合金板１，２を一体とするアルミ合金製品を得る。かかる摩擦攪拌接合によれば、当該摩擦攪拌接合を化成皮膜処理または陽極酸化皮膜処理後に行っても接合部の品質が低下することもなく、また、化成皮膜処理や陽極酸化皮膜処理の効能を損なうこともない。そして、摩擦攪拌接合後に、上記摩擦攪拌接合部位Ａ〜Ｄの、摩擦攪拌接合用ツール（図示せず）によって押圧された側に対し塗布法による化成皮膜処理を施して、アルミ合金板１，２を一体とするアルミ合金製品の完成品を得る。
【産業上の利用可能性】
【００１０】
アルミ合金部材を重ね合わせて接合し、接合されたアルミ合金部材を一体とするアルミ合金製品を製造する場合、その接合部の品質を低下させないように、また、化成皮膜処理や陽極酸化皮膜処理の効能を損なわないようにできるようにした技術は、とりわけ軽量で高強度の部品を必要とする航空宇宙機器の分野での利用範囲の拡大が期待できると言える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るアルミ合金部材の製造方法の説明図である。
【図２】二個の部品を突き合わせて摩擦攪拌接合するアルミ合金部材の製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００１２】
１，２              アルミ合金板（アルミ合金部材）
Ａ〜Ｄ              摩擦攪拌接合部位
【図１】
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【図２】
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