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公開番号2024170918
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-11
出願番号2023087685
出願日2023-05-29
発明の名称固相接合装置および不純物の除去方法
出願人国立大学法人大阪大学,株式会社ダイヘン
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類B23K 20/00 20060101AFI20241204BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】表面処理がされた金属において表面の不純物を除去することが可能な固相接合装置および固相接合装置を用いた金属表面の不純物の除去方法を提供する。
【解決手段】表面処理された金属からなる第1ワークW10および第2ワークW20を厚み方向における両側から押圧する一対の加圧軸11,12と、一対の加圧軸11,12の周囲にそれぞれ配置された一対の電極21,22と、制御装置30とを備える。制御装置30は、一対の加圧軸11,12を制御することによって第1ワークW10および第2ワークW20の各々に第1荷重を作用させ、次に一対の加圧軸11,12を制御することによって第1ワークW10および第2ワークW20に対して第1荷重よりも小さな第2荷重が作用するように加圧力を除荷し、次に一対の電極21,22に電流を通電することによって金属表面の不純物を除去する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
表面処理された金属からなる第１ワークおよび第２ワークを厚み方向における両側から押圧する一対の加圧軸と、
前記一対の加圧軸の周囲にそれぞれ配置された一対の電極と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記一対の加圧軸を制御することによって前記第１ワークおよび前記第２ワークの各々に第１荷重を作用させ、
次に前記一対の加圧軸を制御することによって前記第１ワークおよび前記第２ワークに対して前記第１荷重よりも小さな第２荷重が作用するように加圧力を除荷し、
次に前記一対の電極に電流を通電することによって金属表面の不純物を除去する、固相接合装置。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記一対の加圧軸が前記第１ワークおよび前記第２ワークと接触しない位置に移動した状態で前記一対の電極に電流を通電する、請求項１に記載の固相接合装置。
【請求項３】
前記一対の加圧軸および前記一対の電極を駆動させる駆動源をさらに備え、
前記制御装置は、前記駆動源を制御することによって前記一対の加圧軸を移動させつつ、前記一対の電極を移動させる、請求項１または請求項２に記載の固相接合装置。
【請求項４】
前記制御装置は、金属表面の不純物を除去した後に、前記一対の加圧軸を制御することによって前記第１ワークおよび前記第２ワークの各々に前記第１荷重よりも大きな第３荷重を作用させながら、前記一対の電極に電流を通電する、請求項１または請求項２に記載の固相接合装置。
【請求項５】
表面処理された金属からなる第１ワークおよび第２ワークを厚み方向における両側から押圧する一対の加圧軸と、
前記一対の加圧軸の周囲にそれぞれ配置された一対の電極と、
制御装置とを備えた固相接合装置を用いた金属表面の不純物の除去方法であって、
前記制御装置は、
前記一対の加圧軸を制御することによって前記第１ワークおよび前記第２ワークの各々に第１荷重を作用させるステップと、
次に前記一対の加圧軸を制御することによって前記第１ワークおよび前記第２ワークに対して前記第１荷重よりも小さな第２荷重が作用するように加圧力を除荷するステップと、
次に前記一対の電極に電流を通電することによって金属表面の不純物を除去するステップとを実行する、不純物の除去方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、固相接合装置および固相接合装置を用いた金属表面の不純物の除去方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
国際公開第２０２１／１８２４４４号（特許文献１）には、押圧部と、一対の溶接電極とを備える固相点接合装置が開示されている。押圧部は、２枚の金属板材を当該金属板材と直交する方向に押圧可能である。一対の溶接電極は、２枚の金属板材をその厚み方向における両側から挟持した状態で両金属板材に通電することにより、各金属板材を加熱する。本明細書においては、金属を溶融させずに低温域の固相状態で接合することによって、大電流による金属の溶融による強度低下等を防ぐ国際公開第２０２１／１８２４４４号（特許文献１）のような接合方法を「固相接合」と呼ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２１／１８２４４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
国際公開第２０２１／１８２４４４号（特許文献１）は、表面がメッキ等により処理された金属の接合については考慮されていない。表面処理がされた金属の接合においては、金属表面のメッキ層等が接合時に不純物となることによって接合時の品質が低下してしまい、高い接合品質を維持することが難しいことがある。表面処理がされた金属の接合においては、不純物を除去した上で接合することが望ましい。
【０００５】
本開示の目的は、表面処理がされた金属において表面の不純物を除去することが可能な固相接合装置および固相接合装置を用いた金属表面の不純物の除去方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一局面の固相接合装置は、表面処理された金属からなる第１ワークおよび第２ワークを厚み方向における両側から押圧する一対の加圧軸と、一対の加圧軸の周囲にそれぞれ配置された一対の電極と、制御装置とを備える。制御装置は、一対の加圧軸を制御することによって第１ワークおよび第２ワークの各々に第１荷重を作用させ、次に一対の加圧軸を制御することによって第１ワークおよび第２ワークに対して第１荷重よりも小さな第２荷重が作用するように加圧力を除荷し、次に一対の電極に電流を通電することによって金属表面の不純物を除去する。
【０００７】
本開示の一局面の不純物の除去方法は、表面処理された金属からなる第１ワークおよび第２ワークを厚み方向における両側から押圧する一対の加圧軸と、一対の加圧軸の周囲にそれぞれ配置された一対の電極と、制御装置とを備えた固相接合装置を用いた金属表面の不純物の除去方法に関する。制御装置は、一対の加圧軸を制御することによって第１ワークおよび第２ワークの各々に第１荷重を作用させるステップと、次に一対の加圧軸を制御することによって第１ワークおよび第２ワークに対して第１荷重よりも小さな第２荷重が作用するように加圧力を除荷するステップと、次に一対の電極に電流を通電することによって金属表面の不純物を除去するステップとを実行する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、表面処理がされた金属において表面の不純物を除去することが可能な固相接合装置および固相接合装置を用いた金属表面の不純物の除去方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の一実施形態の固相接合装置において電流の通電工程を概略的に示す図である。
本開示の一実施形態の固相接合装置において金属表面の不純物の除去を含む接合工程を説明するための図である。
荷重の違いにおける通電の様子を概略的に示す図である。
時間に対する電流の変化、荷重の変化、およびストロークの変化を示す図である。
制御装置が実行する制御内容を示すフローチャートである。
変形例における時間に対する電流の変化、荷重の変化、およびストロークの変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
（【００１１】以降は省略されています）

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