JIS Z 3607:2016 金属材料の摩擦圧接 | ページ 2

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3.16
摩擦過程(friction phase)
  摩擦圧接のために必要な熱が,部材間の相対的回転運動及び摩擦推力によって発生している過程。A.1.2
参照。
3.17
摩擦圧力(friction pressure)
  摩擦推力を,母材の接合前の接触面積で除した圧力。
3.18
摩擦時間(friction time)
  摩擦推力による部材間の相対的回転運動を行っている時間。
3.19
圧接面(friction interface)
  圧接終了後,接合面間に形成される接合界面。
3.20
許容長さ(length allowance)
  圧接後の継手長さの許容値。
3.21
突出し長さ(overhang,projection length)
  部材が,接触面側に,チャックから突き出ている長さ。
3.22
周速(peripheral velocity)
  接合部材の外周における周速度。
3.23
回転速度(rotational speed)
  回転体の1分間当たりの回転数。
3.24
停止過程(stopping phase)
  摩擦圧接中において,部材の相対的回転運動が減速して停止するまでの過程。A.1.3参照。
3.25
停止時間(stopping time)
  摩擦圧接中において,部材の相対的回転運動が減速して停止するまでの時間。
3.26
トルク曲線(torque curve)
  摩擦圧接中における部材接触面間の摩擦トルク特性。
3.27
全寄り代(total length loss)
  摩擦圧接による部材の長さの減少,すなわち,摩擦寄り代及びアプセット長さの和。
3.28
全圧接時間(total weld time)
  部材の接触からアプセット過程終了までの時間。

――――― [JIS Z 3607 pdf 6] ―――――

4
Z 3607 : 2016
3.29
フラッシュ,ばり[upset metal (flash),burr]
  摩擦圧接によって部材から周方向に押し出された部分。
3.30
圧接部横断面(weld cross-section)
  圧接部の圧接面との垂直断面。
3.31
圧接サイクル(welding cycle)
  圧接を開始し,終了して初期状態に戻るまでの一連の時間(ただし,部材の脱着時間は除く。)。
3.32
圧接継手(weldment,welded joint)
  二つ以上の部材を摩擦圧接し,作製された継手。
3.33
圧力接触領域(pressure contact area)
  圧力が伝達される部材間の接触領域。
3.34
時間制御方式
  母材の接触時から所定時間が経過したとき,減速開始信号を出す制御方式。
3.35
寸法制御方式
  減速開始信号を母材の長さ変化で制御する方式。摩擦寄り代制御及び全長制御の二つの方式がある。
3.36
摩擦寄り代制御方式
  予熱寄り代(通常はほとんどゼロ)と摩擦寄り代との和が所定の値に到達したとき,減速開始信号を出
す制御方式。
3.37
全長制御
  母材の長さに関係なく,摩擦過程において両母材の全長が,所定の長さに到達したとき,減速開始信号
を出す制御方式。
3.38
アプセット遅延時間
  回転停止後,アプセット推力を負荷するまでの時間。

4 摩擦圧接に関する知識

4.1 プロセス

  摩擦圧接法の分類を,表1に示す。

――――― [JIS Z 3607 pdf 7] ―――――

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                                                                                   Z 3607 : 2016
                                    表1−摩擦圧接方法の分類
                                           摩擦圧接
                 相対運動の分類                                 エネルギの分類
                                                      ブレーキ式             イナーシャ式
                                                連続的に回転している部材フライホイールに蓄積され
                                                を,ブレーキによって部材た回転エネルギが,部材の
                                                の回転を急激に止め,アプ押圧接触で減速されて熱エ
                                                セット推力を加えて接合すネルギに変換されたときの
                                                る方法。                発熱によって接合する方
                                                                        法。
                                                                    複合式
                                                ブレーキ式とイナーシャ式とを組み合わせた方式
        回転運動              直線往復運動           同軸回転振動         オービタル回転運動
 部材同士を,同軸上で回転                       部材同士の接触面を,回転
                         部材同士の接触面を,一定                       部材同士の回転接触におい
 接触させ摩擦圧接を行う方                       振動させ摩擦圧接を行う方
                         方向に往復運動させ摩擦圧                       て摩擦圧接を行うが,片側
 法。                    接を行う方法。         法。                    部材が回転中心から偏心し
                                                                        た軌道で摩擦圧接を行う方
                                                                        法。
4.1.1  ブレーキ式回転摩擦圧接
  一方の素材を連続回転させて他方の素材に押し付け,摩擦発熱させ,接合面が均一に発熱した後ブレー
キを使用して回転を急停止し,更に高いアプセット圧力を付与して接合をする方法(図1及び図2)。

――――― [JIS Z 3607 pdf 8] ―――――

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Z 3607 : 2016
                           1  駆動モータ
                           2  ブレーキ
                           3a 回転式チャック
                           3b 固定式クランプ
                           4a 回転側被圧接部材
                           4b 固定側被圧接部材
                           5  アプセット用シリンダ
                                図1−ブレーキ式回転摩擦圧接装置
           1 軸力                            1) 摩擦寄り代
           2 軸方向変位                      2) 摩擦時間
           3 回転速度                        3) 停止時間
           4 摩擦過程                        4) アプセット時間
           5 摩擦推力                        5) アプセット長さ
           6 停止過程                        6) 全寄り代
           7 アプセット過程
           8 アプセット推力
                            図2−回転摩擦圧接時の各パラメータの関係
  スピンドルはあらかじめ決定した速度で減速されるか,又は外的ブレーキなどによって停止する。主な
圧接パラメータを,次に示す。また,それらの関係を附属書Aに示す。

――――― [JIS Z 3607 pdf 9] ―――――

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a) 回転速度
b) 摩擦推力
c) 摩擦時間又は摩擦寄り代
d) アプセット推力
e) アプセット時間
f)  停止時間及びアプセット遅延時間
4.1.2  イナーシャ(慣性)式回転摩擦圧接
  主軸にフライホイールを備えて回転エネルギを蓄え,それを摩擦熱エネルギに変換して圧接を行う方法
           (図3及び図4)。
                           1  駆動モータ
                           2  慣性質量
                           3a 回転側チャック
                           3b 固定側クランプ
                           4a 回転側被圧接部材
                           4b 固定側被圧接部材
                           5  アプセット用シリンダ
                                 図3−イナーシャ式摩擦圧接装置

――――― [JIS Z 3607 pdf 10] ―――――

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