日本大阪大學(xué)接合科學(xué)研究所的特聘教授中田一博和特聘助教永冢公彬團(tuán)隊(duì)利用改良的連續(xù)點(diǎn)焊機(jī),開(kāi)發(fā)出不銹鋼等金屬和碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)直接接合的方法。
今后,除了應(yīng)用鋁合金等其他金屬外,還將進(jìn)一步尋求穩(wěn)定的特殊表面處理技術(shù),探究接合面的構(gòu)造。
2016年4月在大阪市住之江區(qū)舉行的焊接學(xué)會(huì)春季全國(guó)大會(huì)上,大阪大學(xué)接合科學(xué)研究所將發(fā)表和電元制造所共同研究的成果。
此次開(kāi)發(fā)的新方法,首先把金屬疊放在CFRP板上方(如圖所示),將兩個(gè)點(diǎn)焊機(jī)電極在金屬表面相隔一定間距放置,然后向金屬面加壓。
接著,在電極上通電,使與電極接觸的金屬受熱,在加熱條件下,金屬板下的CFRP發(fā)生局部熔接,最終達(dá)到金屬板與CFRP的接合。
這需要通過(guò)改良連續(xù)電焊機(jī)的電容量和通電時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)。
但是,不銹鋼的焊接,則需要進(jìn)行特殊表面處理。根據(jù)不同材料接合之后的接縫強(qiáng)度,1電極相當(dāng)于71Mpa,具備充分的接合強(qiáng)度。
如果發(fā)生破裂,不銹鋼和CFRP的接合面位置不受影響,而是CFRP的板材部分首先破裂。
此次,電極接合是以金屬為對(duì)象,使用連續(xù)點(diǎn)焊法實(shí)現(xiàn)的。不過(guò),金屬、CFRP與其他材料的接合適用例目前還沒(méi)有。
今后,電元制造所將進(jìn)一步探索金屬、CFRP和其他材料的接合需求,同時(shí)進(jìn)行點(diǎn)焊裝置的產(chǎn)品化。