接合部件的制造方法与流程

1.本发明涉及一种接合部件的制造方法。


背景技术：

2.以往，期望减轻车体的重量，因为其有助于提高车辆的燃油经济性。另一方面，借由焊接由不同材料构成的金属部件而得到的接合部件在刚度与重量减轻方面取得优异的平衡，因此适用于车辆用部件。
3.在专利文献1、2中记载了如下内容，在熔融金属部件时，照射周边部的能量强度比中央部更低的激光。
4.[现有技术文献]
[0005]
(专利文献)
[0006]
专利文献1：日本特开2005-169395号公报
[0007]
专利文献2：日本特开平8-206650号公报


技术实现要素：

[0008]
[发明所要解决的问题]
[0009]
然而，扫描激光时，由于金属部件的温度急剧变化，因此在接合部件上会产生裂纹或者残留气泡，从而接合部件的强度降低。
[0010]
本发明目的在于提供一种能够提高强度的接合部件的制造方法。
[0011]
[解决问题的技术手段]
[0012]
本发明的一方面是一种接合部件的制造方法，使第一金属部件及第二金属部件接合，由此制造接合部件，其中，在前述第二金属部件的至少一部分上以邻接的方式配置有前述第一金属部件的状态下，一边扫描热源，一边对前述第一金属部件的前述接合的一侧的端部进行照射使其熔融，对前述第一金属部件的前述接合的一侧的端部照射的热源具有：中央部；及，周边部，存在于前述中央部的周边，能量强度低于前述中央部；并且，前述周边部在前述热源的扫描方向上的长度比在与前述热源的扫描方向垂直的方向上的长度更长。
[0013]
可选地，前述第二金属部件是合金化镀锌钢板。
[0014]
可选地，前述第一金属部件是铝合金板。
[0015]
可选地，前述热源的扫描速度越高，前述周边部在前述热源的扫描方向上的长度越长。
[0016]
可选地，前述第一金属部件是板状，在前述接合的一侧的端部具有不与前述第二金属部件接触而相对向的区域，前述周边部也对前述第二金属部件进行照射。
[0017]
(发明的效果)
[0018]
根据本发明，能够提供一种能够提高强度的接合部件的制造方法。
附图说明
[0019]
图1是绘示本实施方式的接合部件的制造方法的一个示例的示意图。
[0020]
图2是绘示图1的接合部件的制造方法的立体图。
[0021]
图3是绘示图1的接合部件的制造方法中使用的激光焊接机的一个示例的图。
[0022]
图4是绘示图3的激光头的构造的图。
具体实施方式
[0023]
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0024]
图1及图2绘示了本实施方式的接合部件的制造方法的一个示例。
[0025]
接合部件10的制造方法是以下的方法，使作为第一金属部件的第一金属板11与作为第二金属部件的第二金属板12接合，由此制造接合部件10。具体来说，在第二金属板12的一部分上以邻接的方式配置有第一金属板11的状态下，一边扫描激光l，一边对第一金属板11的接合的一侧的端部11a进行照射使其熔融(参照图1(a))，由此，使第一金属板11与第二金属板12经由接合部13接合(参照图1(b))。
[0026]
此处，照射在第一金属板11的接合的一侧的端部11a的激光l具有：圆形的中央部l1；及，椭圆形的周边部l2，存在于中央部l1的周边，能量强度低于中央部l1。另外，周边部l2在激光l的扫描方向d上的长度比在与激光l的扫描方向d垂直的方向上的长度即在第一金属板11的厚度方向上的长度更长。因此，对第一金属板11的接合的一侧的端部11a依次照射激光l的周边部l2、中央部l1及周边部l2，由此抑制了第一金属板11的温度的急剧变化。其结果，抑制了第一金属板11的裂纹的产生及气泡的残留，从而接合部件10的强度提高。另外，由于对第二金属板12的表面照射激光l的周边部l2，所以即使残留油分、电镀成分等杂质成分，也能够去除杂质成分。另外，由于周边部l2能够形成与以扫描方向d的长度为直径的同心圆相比更窄的照射范围，因此，能够减少能量消耗。另一方面，如果周边部l2的激光l在扫描方向d上的长度为在与激光l的扫描方向d垂直的方向上的长度以下，则第一金属板11的温度急剧变化。
[0027]
并且，激光l的扫描可以是连续的，也可以是间断的。
[0028]
优选的是，激光l的扫描速度越高，使周边部l2的激光l在扫描方向上的长度越长。由此，能够充分确保周边部l2的逐渐升温及降温的时间，从而抑制第一金属板11的裂纹的产生及气泡的残留。
[0029]
并且，周边部l2的激光l在扫描方向上的长度的调整可以用手动来实施，也可以经由电脑控制来实施。
[0030]
第一金属板11在接合的一侧的端部11a上具有不与第二金属板12接触而相对向的区域，周边部l2也可以对第二金属板12进行照射。这种情况下，由于周边部l2射入到第一金属板11与第二金属板12之间的间隔，所以第二金属板12可以有效地升温，而不依赖于来自第一金属板11的热传导。其结果，接合部件10的接合强度提高。
[0031]
接合部件10中，第二金属板12及与第二金属板12的一部分接触的第一金属板11经由接合部13接合。此时，第一金属板11的接合的一侧的端面11b与接合部13接触。另外，第二金属板12的与第一金属板11接触的一侧的表面的一部分12a与接合部13接触。
[0032]
此处，接合部13的材料实质上与第一金属板11的材料相同。因此，接合部件10的接
合强度提高。
[0033]
在本说明书中，材料实质上相同是指除了不可避免地混入的杂质之外，其它的材料是相同的。
[0034]
并且，在接合部件10中，作为第一金属部件及第二金属部件，虽然分别使用了第一金属板11及第二金属板12，但第一金属部件及第二金属部件的形状没有特别限定。
[0035]
作为本实施方式的接合部件的用途并没有特别限定，可以列举例如车辆用部件等。其中，优选为车身外板部位、发动机盖蒙皮与车架的结合部(折边部)、门等的蒙皮与车架的结合部、底板与车架部件的结合部、电池盒的结合部等。本实施方式的接合部件利用接合也提高了液密性，因此优选应用于这些接合部。
[0036]
作为第二金属板12没有特别限定，可以列举出例如非镀覆钢板、熔融镀锌钢板、合金化镀锌钢板、al-si系镀覆钢板等。其中，优选为合金化镀锌钢板。由此，由于锌的沸腾产生的气泡得到有效抑制，接合部件10的接合强度提高。
[0037]
第二金属板12的厚度没有特别限定，例如在0.5mm以上且3.0mm以下。
[0038]
作为第一金属板11没有特别限定，可以列举出例如铝板、铝合金板等。
[0039]
当第二金属板12为合金化镀锌钢板时，第一金属板11优选为铝合金板。由此，熔融的铝对于熔融的锌的润湿性提高，接合部13形成较广的范围。另外，抑制了金属间化合物的生成，接合部件10的接合强度提高。
[0040]
作为构成铝合金板的铝合金，可以列举出例如al-mn系合金、al-mg系合金、al-mg-si系合金、al-cu系合金、al-zn-mg系合金、al-si系合金等。
[0041]
第一金属板11的厚度没有特别限定，例如在0.5mm以上且5.0mm以下。
[0042]
另外，第一金属板11与第二金属板12也可以由同种材料构成。在这种情况下，第一金属板11及第二金属板12可以是铝(合金)板，也可以是钢板。
[0043]
图3绘示了接合部件10的制造方法中使用的激光焊接机的一个示例。
[0044]
激光焊接机30具有：振荡器31，产生激光l；激光头32，照射由振荡器31产生的激光l；及，机器人33，操作激光头32。此处，振荡器31和激光头32经由光纤34连接。
[0045]
作为振荡器31没有特别限定，只要能够将产生的激光l利用光纤进行传送即可，可以列举出例如光纤激光器、二极管激光器、盘式激光器等。
[0046]
激光l的中心波长、输出等可以根据接合部件10的制造条件(例如，材料、厚度等)适当设定。
[0047]
作为激光头32，没有特别限定，可以列举出例如固定光学头、可变光学头、衍射光学元件(difractive optical element,doe)等光束整形器(单光束、双光束等)、检流扫描头等。
[0048]
激光头32具有：准直器32a，对振荡器31产生的激光l进行整形；均化器32b，将由准直器32a整形的激光l分支为中央部l1及周边部l2；聚焦透镜32c，将由均化器32b分支的激光l的中央部l1及周边部l2聚光(参照图4)。
[0049]
作为机器人33没有特定限定，可以列举出工业通用机器人等。
[0050]
另外，机器人33的可搬运重量、可动范围、精度等没有特别限定。
[0051]
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在本发明的主旨的范围内可以适当地变更上述实施方式。
[0052]
附图标记
[0053]
10 接合部件
[0054]
11 第一金属板
[0055]
11a 端部
[0056]
11b 端面
[0057]
12 第二金属板
[0058]
12a 表面的一部分
[0059]
13 接合部
[0060]
30 激光焊接机
[0061]
31 振荡器
[0062]
32 激光头
[0063]
32a 准直器
[0064]
32b 均化器
[0065]
32c 聚焦透镜
[0066]
33 机器人
[0067]
34 光纤
[0068]
d 扫描方向
[0069]
l 激光
[0070]
l
1 中央部
[0071]
l
2 周边部

技术特征：
1.一种接合部件的制造方法，使第一金属部件及第二金属部件接合，由此制造接合部件，其中，在前述第二金属部件的至少一部分上以邻接的方式配置有前述第一金属部件的状态下，一边扫描热源，一边对前述第一金属部件的前述接合的一侧的端部进行照射使其熔融，对前述第一金属部件的前述接合的一侧的端部照射的热源具有：中央部；及，周边部，存在于前述中央部的周边，能量强度低于前述中央部；并且，前述周边部在前述热源的扫描方向上的长度比在与前述热源的扫描方向垂直的方向上的长度更长。2.根据权利要求1所述的接合部件的制造方法，其中，前述第二金属部件是合金化镀锌钢板。3.根据权利要求2所述的接合部件的制造方法，其中，前述第一金属部件是铝合金板。4.根据权利要求1～3中任一项所述的接合部件的制造方法，其中，前述热源的扫描速度越高，前述周边部在前述热源的扫描方向上的长度越长。5.根据权利要求1～4中任一项所述的接合部件的制造方法，其中，前述第一金属部件是板状，在前述接合的一侧的端部具有不与前述第二金属部件接触而相对向的区域，前述周边部也对前述第二金属部件进行照射。

技术总结
本发明提供一种接合部件的制造方法，使第一金属部件及第二金属部件接合，由此制造接合部件，其中，在前述第二金属部件的至少一部分上以邻接的方式配置有前述第一金属部件的状态下，一边扫描热源，一边对前述第一金属部件的前述接合的一侧的端部进行照射使其熔融，对前述第一金属部件的前述接合的一侧的端部照射的热源具有：中央部；及，周边部，存在于前述中央部的周边，能量强度低于前述中央部；并且，前述周边部在前述热源的扫描方向上的长度比在与前述热源的扫描方向垂直的方向上的长度更长。更长。


技术研发人员：冈村圣也 藤本雅昭
受保护的技术使用者：本田技研工业株式会社
技术研发日：2022.02.11
技术公布日：2023/8/24