摩擦攪拌接合
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摩擦攪拌接合(摩擦撹拌接合、まさつかくはんせつごう)とは、先端に突起のある円筒状の工具を回転させながら強い力で押し付ける事で突起部を接合させる部材(母材)の接合部に貫入させ、これによって摩擦熱を発生させて母材を軟化させると伴に、工具の回転力によって接合部周辺を塑性流動させて練り混ぜる事で複数の部材を一体化させる接合法。英語ではFSW(Friction Stir Welding)と呼ばれ、直訳した摩擦攪拌溶接という用語が利用される場合もある。
[編集] 歴史
この接合法は、英国のTWI(The Welding Institute)によって開発された。この接合法に関する最初の特許出願は、1991年12月6日に日本、アメリカ、ヨーロッパの3ヵ所で行われ、1995年10月25日にアメリカ、同年11月8日にヨーロッパ、1997年11月30日に日本で特許が確定した.特許が確定すると特許出願日から20年間有効である。
[編集] 概要
接合可能の部材は軟化温度が比較的低い軽金属が多い。アルミニウム合金では、非熱処理型アルミニウム合金の1000系、5000系だけではなく、難接合材の熱処理型アルミニウム合金の2000系、6000系、7000系、鋳造材のADC12が接合可能という報告がある。アルミニウム以外でも、マグネシウム合金のAZ31、AZ61、チタンとその合金、銅とその合金、軟鋼、亜鉛、鉛、プラスチックスで接合可能という報告もあり、その適用範囲も工具形状、工具材質や接合装置などの改良を繰り返し拡大している。
日本における摩擦攪拌接合の実用例は、日立製作所がアルミ製鉄道車両ボディA-trainの接合に用いた例がある。また、国策でテクノスーパーライナー(TSL)として三井造船により建造され、小笠原航路への就航が予定されていた「スーパーライナーおがさわら」でも、上部構造体の接合に同技術が用いられている。なお、「スーパーライナーおがさわら」については、原油価格高騰などの影響により就航の見込みが立っていない。
また、摩擦攪拌接合を点接合に応用したFSJ(Friction Spot Joining)という技術を、マツダがマツダ・RX-8や新型マツダ・ロードスター(2005年夏発売)に採用している。