特許6103086IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

摩擦攪拌によって金属部材の内部に空隙を形成する空隙形成方法

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかし、空隙形成用回転ツールの構成によっては、空隙が潰れてしまったり、空隙と金属部材の表面とに連通する孔(以下、「表面欠陥」とも言う)ができたりする可能性があった。 このような観点から、本発明は、摩擦攪拌によって金属部材の内部に空隙を形成する際に、空隙が潰れにくく、かつ、表面欠陥ができにくい空隙形成方法を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

このような課題を解決するために本発明は、空隙形成用回転ツールを用いてアルミニウム合金部材の内部に断面視略矩形を呈する空隙を形成する空隙形成方法であって、前記空隙形成用回転ツールは、ショルダー部とこのショルダー部から垂下する攪拌ピンとを有し、前記攪拌ピンの外周面に螺旋溝を刻設し、当該螺旋溝が上方から下方に向かうにしたがって右回りとなるように形成し、前記ショルダー部の外径を前記攪拌ピンの先端の外・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明に係る空隙形成方法によれば、摩擦攪拌によって金属部材の内部に空隙を形成する際に、空隙が潰れにくくなり、かつ、金属部材に表面欠陥ができにくくなる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本空隙形成用回転ツールを示す図であって、(a)は側面図、(b)は底面図を示す。

【図2】本空隙形成方法を示す図であって、(a)は側断面図、(b)は(a)のI−I縦断面図を示す。

【図3】(a)は第一変形例を示す側面図であり、(b)は第二変形例を示すショルダー部の底面図である。

【図4】第三変形例を示す側面図である。

【図5】螺旋溝角度試験で用いた空隙形成用回転ツールであって、(a)はツールNO.S1、(b)はツールNO.S2、(c)はツールNO.S3の側面図及び底面図を示す。

【図6】螺旋溝角度試験の試験結果を示す金属部材の平面図であって、(a)はツールNO.S1の結果、(b)はツールNO.S2の結果、(c)はツールNO.S3の結果を示す。

【図7】(a)は、図6の(a)のII−II断面図、(b)は図6の(b)のII−II断面図、(c)は図6の(c)のII−II断面図である。

【図8】螺旋溝角度試験における空隙面積と隙間との関係をツール別に示すグラフである。

【図9】螺旋溝角度試験における空隙面積と隙間との関係を移動速度別に示すグラフである。

【図10】螺旋溝角度試験における空隙面積と移動速度との関係を隙間別に示すグラフである。

【図11】ショルダー部外径試験で用いた空隙形成用回転ツールであって、(a)はツールNO.T1、(b)はツールNO.T2、(c)はツールNO.T3の側面図及び底面図を示す。

【図12】ショルダー部外径試験の試験結果を示す金属部材の平面図であって、(a)はツールNO.T1の結果、(b)はツールNO.T2の結果、(c)はツールNO.T3の結果を示す。

【図13】(a)は図12の(a)のIII−III断面図、(b)は図12の(b)のIII−III断面図、(c)は図12の(c)のIII−III断面図である。

【図14】ショルダー部外径試験における空隙面積と隙間との関係をツール別に示すグラフである。

【図15】ショルダー部外径試験における空隙面積と隙間との関係をツール別に示すグラフである。

【図16】ショルダー部外径試験における空隙面積とショルダー部の外径との関係を隙間別に示すグラフである。

【図17】ショルダー部外径試験における空隙面積とショルダー部の外径との関係を隙間別に示すグラフである。

【図18】突条試験で用いた空隙形成用回転ツールであって、(a)はツールNO.S3−1、(b)はツールNO.S3−2、(c)はツールNO.S3−3の側面図及び底面図を示す。

【図19】突条試験の試験結果を示す金属部材の断面図であって、(a)はツールNO.S3−1の結果、(b)はツールNO.S3−2の結果、(c)はツールNO.S3−3の結果を示す。

【図20】突条試験における空隙面積と隙間との関係をツール別に示すグラフである。

【図21】攪拌ピン外径試験で用いた空隙形成用回転ツールであって、(a)はツールNO.U1、(b)はツールNO.U2、(c)はツールNO.U3、(d)はツールNO.U4の側面図及び底面図を示す。

【図22】攪拌ピン外径試験の試験結果を示す断面図であって、(a)はツールNO.U1の結果、(b)はツールNO.U2の結果、(c)はツールNO.U3の結果、(d)はツールNO.U4の結果を示す。

【図23】攪拌ピン外径試験における空隙面積と隙間との関係をツール別に示すグラフである。

【図24】攪拌ピン外径試験における空隙面積と隙間との関係をツール別に示すグラフである。

【図25】攪拌ピン外径試験における空隙面積と攪拌ピンの外径との関係を隙間別に示すグラフである。

【図26】空隙深さ試験で用いた空隙形成用回転ツールであって、(a)はツールNO.T2、(b)はツールNO.T2−1、(c)はツールNO.T2−2の側面図及び底面図を示す。

【図27】空隙深さ試験の試験結果を示す断面図であって、(a)及び(b)はツールNO.T2の結果、(c)及び(d)はツールNO.T2−1の結果を示す。

【図28】空隙深さ試験の試験結果を示す断面図であって、(a)及び(b)はツールNO.T2−2の結果を示す。

【図29】空隙深さ試験における空隙深さと平坦面部の高さとの関係を隙間別に表したグラフである。

【図30】空隙深さ試験における空隙深さと平坦面部の高さとの関係を隙間別に表したグラフである。

【図31】空隙深さ試験における空隙面積と隙間との関係を螺旋溝部の高さ別に表したグラフである。

【図32】空隙深さ試験における空隙面積と隙間との関係を螺旋溝部の高さ別に表したグラフである。

【図33】実施例における各ツールと形成された空隙の状況とを現した表である。

【図34】実施例における各ツールと形成された空隙の状況とを現した表である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1 空隙形成用回転ツール   2 ショルダー部   2a 底面   2b 突条   2c 切欠き部   3 攪拌ピン   3a 螺旋溝   D 空隙深さ   K 隙間   M 空隙   V バリ   Z 金属部材   Z1 本体部   Z2 塑性化領域   Za 表面

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