摩擦搅拌接合工具、摩擦搅拌接合装置和摩擦搅拌接合方法与流程

本发明涉及摩擦搅拌接合工具、摩擦搅拌接合装置和摩擦搅拌接合方法。

背景技术：

1、摩擦搅拌接合(friction stir welding)已被公众所知。在摩擦搅拌接合中，通过使工具相对于作为接合对象物的两个工件旋转，从而使所述两个工件彼此接合。更具体而言，利用因工具的旋转而产生的摩擦热使两个工件的接合对象部分软化。软化的材料利用工具的旋转而在工具的周边流动。通过使在工具的周边流动的材料凝固，从而接合两个工件。

2、作为相关技术，专利文献1公开了重合接合用摩擦搅拌接合装置。专利文献1记载的摩擦搅拌接合装置包括：转子，具有肩部；以及探针部，从肩部突出设置，且与转子的轴心同心状配置。在探针部的周面，从探针部的前端部朝向肩部形成有螺旋状的槽部。此外，所述螺旋状的槽部的槽以所述槽的深度从探针部的前端部朝向肩部逐渐变小的方式形成。

3、专利文献1：日本特开2011-92971号公报

技术实现思路

1、本发明的目的是提供摩擦搅拌接合工具、摩擦搅拌接合装置和摩擦搅拌接合方法，能将软化的材料从倒角部向倾斜面引导，并且能将被引导到倾斜面的软化材料向下方引导。

2、一些实施方式中的摩擦搅拌接合工具包括：肩部，具有与工件接触的肩部面；以及探针，从所述肩部突出并可围绕第一轴旋转。在所述探针的外周面，在所述探针的周向上交替形成有螺旋槽部和倒角部。在将所述探针的旋转方向定义为第一旋转方向时，所述螺旋槽部具有随着朝向所述第一旋转方向而接近所述肩部面的多个槽。在所述探针的前端部的端面的一部分形成有倾斜面，所述倾斜面与所述倒角部相连，随着朝向所述第一旋转方向而接近所述肩部面。

3、一些实施方式中的摩擦搅拌接合装置包括：摩擦搅拌接合工具；工件支承构件，支承工件；工具保持构件，保持所述摩擦搅拌接合工具；第一驱动装置，使所述工具保持构件相对于所述工件支承构件相对移动；第二驱动装置，驱动所述摩擦搅拌接合工具的探针围绕第一轴旋转；以及控制装置，控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置。所述摩擦搅拌接合工具包括：肩部，具有与所述工件接触的肩部面；以及所述探针，从所述肩部突出并可围绕所述第一轴旋转。在所述探针的外周面，在所述探针的周向上交替形成有螺旋槽部和倒角部。在将所述探针的旋转方向定义为第一旋转方向时，所述螺旋槽部具有随着朝向所述第一旋转方向而接近所述肩部面的多个槽。在所述探针的前端部的端面的一部分形成有倾斜面，所述倾斜面与所述倒角部相连，随着朝向所述第一旋转方向而接近所述肩部面。

4、一些实施方式中的摩擦搅拌接合方法包括：准备包含第一工件和第二工件的工件的工序；通过使摩擦搅拌接合工具相对于所述工件相对移动，从而将所述摩擦搅拌接合工具的探针插入所述工件的工序；通过使所述摩擦搅拌接合工具相对于所述工件相对移动，从而使所述摩擦搅拌接合工具的肩部接触所述工件的上表面的工序；以及通过使插入所述工件的所述探针围绕第一轴朝向第一旋转方向旋转，从而将所述第一工件和所述第二工件摩擦搅拌接合的工序。将所述第一工件和所述第二工件摩擦搅拌接合的工序包含：利用因所述探针与所述工件之间的相对旋转而产生的摩擦热，从所述工件形成软化材料；在所述探针的外周面形成的螺旋槽部的多个槽使所述软化材料向下方流动；在所述探针的外周面形成的倒角部使所述软化材料围绕所述第一轴朝向所述第一旋转方向流动；将所述软化材料从所述倒角部向在所述探针的前端部的端面的一部分形成的倾斜面引导；以及所述倾斜面使所述软化材料向下方流动。

5、本发明可以提供摩擦搅拌接合工具、摩擦搅拌接合装置和摩擦搅拌接合方法，能将软化的材料从倒角部向倾斜面引导，并且能将被引导到倾斜面的软化材料向下方引导。

技术特征：

1.一种摩擦搅拌接合工具，其中包括：

2.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合工具，其中，

3.根据权利要求2所述的摩擦搅拌接合工具，其中，

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的摩擦搅拌接合工具，其中，

5.根据权利要求4所述的摩擦搅拌接合工具，其中，

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的摩擦搅拌接合工具，其中，

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的摩擦搅拌接合工具，其中，

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的摩擦搅拌接合工具，其中，

9.根据权利要求2或3所述的摩擦搅拌接合工具，其中，

10.根据权利要求1所述的摩擦搅拌接合工具，其中，

11.一种摩擦搅拌接合装置，其中包括：

12.一种摩擦搅拌接合方法，其中包括：

13.根据权利要求12所述的摩擦搅拌接合方法，其中，

14.根据权利要求13所述的摩擦搅拌接合方法，其中，

15.根据权利要求12所述的摩擦搅拌接合方法，其中，

技术总结本发明提供摩擦搅拌接合工具、摩擦搅拌接合装置和摩擦搅拌接合方法。摩擦搅拌接合工具包括：肩部，具有与工件接触的肩部面；以及探针，从肩部突出并可围绕第一轴旋转。在探针的外周面，在探针的周向上交替形成有螺旋槽部和倒角部。在将探针的旋转方向定义为第一旋转方向时，螺旋槽部具有随着朝向第一旋转方向而接近肩部面的多个槽。在探针的前端部的端面的一部分形成有倾斜面，所述倾斜面与倒角部相连并随着朝向第一旋转方向而接近肩部面。技术研发人员：松原英司,南谷正泰,丹羽谦太郎受保护的技术使用者：山崎马扎克公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2