(57)【要約】【課題】  端面が厚み方向に歪んだ金属箔であっても、端面同士を正確に突合せて溶接することが可能な、金属箔の突合せ溶接方法を提供する。【解決手段】  一対の金属箔の端面同士の突合せにより突合せ線を形成し、前記一対の金属箔を定盤上にて保持する工程と、次いで、前記定盤を下敷きにして、前記突合せ線上に前記一対の金属箔に対してタック性を有する弾性体の一面を押付けて密着させる工程と、次いで、前記弾性体の一面の密着を維持したまま前記定盤から前記一対の金属箔を離し、前記弾性体と反対側から前記突合せ線にレーザを照射する工程と、を有する。【選択図】図１
2016132008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の金属箔の端面同士の突合せにより突合せ線を形成し、前記一対の金属箔を定盤上にて保持する工程と、
次いで、前記定盤を下敷きにして、前記突合せ線上に前記一対の金属箔に対してタック性を有する弾性体の一面を押付けて密着させる工程と、
次いで、前記弾性体の一面の密着を維持したまま前記定盤から前記一対の金属箔を離し、前記弾性体と反対側から前記突合せ線にレーザを照射する工程と、
を有することを特徴とする金属箔の突合せ溶接方法。
【請求項２】
前記弾性体に、シリコンゴムを用いることを特徴とする請求項１に記載の金属箔の突合せ溶接方法。
【請求項３】
前記弾性体を、シート状にして用いることを特徴とする請求項１または２に記載の金属箔の突合せ溶接方法。
【請求項４】
前記レーザにより、前記突合せ線を前記一対の金属箔の厚み途中まで溶融することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の金属箔の突合せ溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属箔の端面を正確に突合せて溶接する、金属箔の突合せ溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属箔の突合せ溶接には、金属箔の端面同士を突合せて突合せ線を形成し、その後、突合せ線から離れた両側位置を押えて、金属箔を溶接する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−８０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金属の突合せ溶接では、溶接欠陥の発生を抑制するために、被溶接体の端面同士を隙間なく突合せる必要がある。しかし、被溶接体が、１００μｍ以下の金属箔である場合、金属箔の端面に、切断方法等に起因する厚み方向の歪みを生じていることがある。このような金属箔は、端面を正確に突合せることが困難であり、特許文献１の方法を用いても、溶接部形状の歪みや、溶接欠陥を発生する可能性がある。
【０００５】
本発明は、端面が厚み方向に歪んだ金属箔であっても、端面同士を正確に突合せて溶接することが可能な、金属箔の突合せ溶接方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の金属箔の突合せ溶接方法は、一対の金属箔の端面同士の突合せにより突合せ線を形成し、前記一対の金属箔を定盤上にて保持する工程と、次いで、前記定盤を下敷きにして、前記突合せ線上に前記一対の金属箔に対してタック性を有する弾性体の一面を押付けて密着させる工程と、次いで、前記弾性体の一面の密着を維持したまま前記定盤から前記一対の金属箔を離し、前記弾性体と反対側から前記突合せ線にレーザを照射する工程を有している。
【０００７】
また、本発明の溶接方法では、前記弾性体に、シリコンゴムを用いることが好ましく、また、前記弾性体を、シート状にして用いることが好ましい。
【０００８】
さらに、本発明の溶接方法では、前記レーザにより、前記突合せ線を前記一対の金属箔の厚み途中まで溶融することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、一対の金属箔の端面同士を、弾性体の一面に倣って突合せることができる。これにより、端面が歪んだ金属箔であっても、端面同士を正確に突合せて溶接することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の溶接手順を示す斜視図である。
【図２】図１の突合せ状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明である、金属箔の突合せ溶接方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、本発明の溶接方法は、金属箔を保持する工程、金属箔に弾性体を密着させる工程、金属箔にレーザ光を照射する工程、を順に行うものであり、各工程の詳細について順を追って説明する。
【００１２】
［金属箔を保持する工程］
まず、図１（ａ）に示すように、一対の金属箔１を準備する。本実施形態は、略矩形状に切断された一対の金属箔１の溶接を例とするものである。金属箔１には、厚さ２０μｍ〜１００μｍの、アルミニウム箔、ステンレス箔等を適用することができる。
【００１３】
次に、図１（ｂ）に示すように、一対の金属箔１の端面１ａ同士を、定盤２上にて突合せて突合せ線１ｂを形成する。その際、図１には示していないが、一対の金属箔１の突合せがずれないよう、固定手段により固定することが好ましい。具体的な固定手段としては、定盤２の表面に吸着用の穴を設けた真空吸着手段や、金属箔１が磁性体の場合には、定盤表面に磁力発生装置を配置する磁力吸着手段を用いることができる。
【００１４】
図２（ａ）は、図１（ｂ）の突合せ状態を示す例である。一対の金属箔１は、上方からは、端面１ａ同士が一致して突合せ線１ｂを形成しているように見えても、図２（ａ）に示すように、端面１ａが厚み方向に歪んでいて端面１ａ同士が正確に突合されていないことがある。このような端面１ａの歪みは、切断方法等に起因するものであり、この状態のまま、突合せ線１ｂにレーザ光を照射して溶接を行うと、溶接部形状の歪みや溶接欠陥を発生する可能性がある。
【００１５】
［金属箔に弾性体を密着させる工程］
次に、図１（ｃ）に示すように、弾性体３を用意し、弾性体３の一面を突合せ線１ｂ上に配置する。そして、図１（ｄ）に示すような押し板４等を用い、定盤２を下敷きにして、弾性体３の一面を突合せ線１ｂ上に押付け、一対の金属箔１と弾性体３とを密着させる。
図２（ｂ）は、図１（ｄ）の突合せ状態を示す例である。一対の金属箔１は、弾性体３の押付けにより定盤２に倣って変形し、端面１ａ同士は正確に突合される。
【００１６】
ここで、弾性体３には、金属箔１に対してタック性を有する材料を用いる。ここで言うタック性とは、一対の金属箔１に密着して密着状態を維持することができ、かつ、溶接後には、一対の金属箔１から容易に剥離できるような性質のことを指す。このようなタック性を有する材料としては、ゴム材料が好ましいものである。ゴム材料は、金属箔１に対してタック性を有するとともに、溶接時の熱で溶けても金属箔１に付着しにくい性質を有する。特に、シリコンゴムは、耐熱性を有することから、より好ましいものである。
【００１７】
また、弾性体３を厚くすると、押付けにより弾性体３が変形し、一対の金属箔１の突合せをずらしてしまう可能性がある。そのため、弾性体３は、一対の金属箔１に押付けても、箔面方向の変形が小さくなるよう、薄いシート状にして用いることが好ましい。例えば、弾性体３にシリコンゴムを用いる場合、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の厚さのシート状にすることが好ましい。
【００１８】
［金属箔にレーザ光を照射する工程］
次に、図１（ｅ）に示すように、一対の金属箔１に弾性体３を密着させたまま、定盤２から離す。その際、図１（ｅ）に示すように、面方向を反転させてもよい。
図２（ｃ）は、図１（ｄ）の突合せ状態を示す例である。一対の金属箔１を定盤２から離すと、一対の金属箔１の各々が定盤２に固定する前の形状に回復しようとする。すなわち、各々の金属箔１は、定盤２に倣った形状から変形しようとする。しかし、一対の金属箔１には、弾性体３が密着している。そのため、一対の金属箔１は自由な変形を抑止され、端面１ａ同士の正確な突合せ状態が維持される。
【００１９】
次に、図１（ｆ）に示すように、一対の金属箔１の突合せ線１ｂ上に、レーザ照射装置５からレーザ光Ｌを照射する。レーザ光Ｌは、図１（ｆ）における上方、すなわち、弾性体３と逆側から照射し、一対の金属箔１同士を溶接する。そして、溶接後、弾性体３を剥離して、図１（ｇ）に示すような、一対の金属体１の接合体１０を得る。
【００２０】
なお、図１（ｆ）では、レーザ光Ｌの照射により、突合せ線１ｂを一対の金属箔１の厚み途中まで溶融することが好ましい。これにより、弾性体３への熱影響を小さくでき、弾性体３が焦げ付きを防止することができる。この場合、突合せ線１ｂの未溶融部は、弾性体３を剥離した後、弾性体３を密着させていた面側から改めてレーザ光Ｌを照射して溶融することが好ましい。
【００２１】
（実施例）
上記実施形態の方法を用い、幅１０ｍｍ、厚さ３０μｍのステンレス箔の突合せ溶接を行った。なお、弾性体３には、０．１ｍｍの厚さのシリコンゴムを用い、レーザ光Ｌは、出力１５０Ｗ、パルス幅０．２ｍｓ、周波数３０Ｈｚとし、溶接速度は５０ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００２２】
溶接後のステンレス箔を確認したところ、ステンレス箔同士は溶接部において正確に突合わされており、溶接部に孔等の溶接欠陥は認められなかった。また、接合体の溶接強度は５００ＭＰａ程度あり、健全に溶接されていることが確認できた。
【００２３】
また、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲の記載された技術範囲において、適宜変更することが可能である。
【００２４】
例えば、上記実施形態では、一対の金属箔１に対して、弾性体３の平面を密着させていたが、弾性体の曲面を密着させて、金属箔の接合体に曲率をつけてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１：金属箔
１ａ：端面
１ｂ：突合せ線
２：定盤
３：弾性体
４：押し板
５：レーザ照射装置
１０：接合体
Ｌ：レーザ光
【図１】
2016132008.tif 000003
【図２】
2016132008.tif 000004