概要说明

摩擦压接的原理

物体和物体摩擦生热这是众所周知的道理。利用从久远的原始时代就为人所知的摩擦生热这一原理，将金属和金属接合的应用技术之一便是摩擦压接法。

摩擦压接法是将2种母材对合使之相对旋转运动，施加推力使接触面因摩擦而产生热量。 利用该热量使对合面以及附近软化，若达到一定的压接温度，则停止相对运动，再进一步增大压接推力，利用原子间引力的作用进行2种母材的接合的方法。

原子间引力

1

将因摩擦生热而软化的变形阻力降低的2种母材的原子间距离缩近。


2 若将接触时的材料表面原子团在拉伸力 '引力' 的作用位置 (B) 缩近，直至该引力与反方向发出的互相作用力 '斥力' 处于平衡状态的位置 (I)，则完成接合。

3 因此，需要在该金属的熔点以下才能形成平衡状态。

4 即使在不同种类的金属间，若能形成引力和斥力的平衡状态也可完成接合。

壁虎的趾尖
 

壁虎在爱·地球博的英国馆登场，是缘于英国某企业正在开发能像壁虎一样在墙壁和天花板上自由移动的 '壁虎胶带' 的物品。

如果这个能够成功，那么我们可以期待在缺少重力的宇宙空间即使不用绳索固定也能自由来回行走。

能够在墙壁和天花板自由移动的壁虎。想必它的脚上一定长有很多吸盘，但没想到竟发现它的足内侧没有吸盘，取而代之的是大片的条纹模样。

实际上，此条纹模样由于密密麻麻长满细毛，其数量每1平方厘米有数亿根。而且，毛的尖端分为数枝，壁虎即通过这无数的毛来攀爬墙壁和天花板。

为什么通过这就能够自由地在墙壁或天花板上移动呢？

实际上壁虎的脚趾上的毛非常细，这样就能与墙壁有更多的接触点，构成毛的分子和构成墙壁的分子互相吸引，此现象便是由于分子间的作用力所起的作用。

顺便提一下，玻璃和玻璃对合便会吸附在一起的现象也是由于分子间的作用力所起的作用。

'壁虎胶带' 也正是想要利用分子间的这种作用力，若是用吸盘没有空气则不能使用，若是利用分子间的作用力则即使在没有空气的宇宙里也能够使用的话，则理应值得期待。

摩擦压接循环

请看摩擦压接循环。

  
　

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摩擦压接的优点

(1)提高质量。

  • 无气泡等焊接缺陷。
  • 再现性高，有稳定的接头。
  • 热变形较少，有较高的尺寸精度。

(2) 能够降低成本。

  • 无需坡口、互锁等焊接前的加工。
  • 可进行异种金属、有色金属的组合。
  • 消耗功率与其他焊接方法相比为其1/5～1/20。

(3) 提高生产性。

  • 操作简单、无需熟练掌握。
  • 通过自动送料机的并用可实现无人化运作。
  • 压接机的耐久性高值得信赖。

(4) 改善环境。

  • CO2排放量减半，防止地球变暖。
  • 无火花、气体，是有益于人体、环保的机械。

CO2排出量低減

  前 后

摩擦
压接化

CO2电弧焊接
比较接合部每1 处的功率量

液压式 FW 电气的CO2
排放系数：0.12
（环境厅
引自 "环境统计簿劝谏书"）

CO2使用量
（m2)

 0.0162 0 减少47%
电气使用量
（kWh）		 0.1583 0.1543
CO2排放量
（kg ）		 0.0352 0.0185

压接机的NC化

液压式FW
比较循环1次的功率量

NC式FW
电气使用量
（kWh）		 0.14 0.10 减少29%
CO2排放量（kg ） 0.0168 0.0120

CO2排放量总计约减少到1/3 【防止地球变暖】

 

可进行摩擦的材料组合表


在此进行摩擦压接有关的咨询
咨　询

 

摩擦压接法的历史

1954

苏联的A.I.Chudikov改造车床，成功进行了金属圆棒的摩擦压接实验，由此成立VNIIESO（苏联邦电气焊接机研究所），从1956年左右开始研究开发该项目。

1957

由该研究所开发的摩擦压接机MST-1问世受到瞩目，引发了各国相继进行实用化的研究开发。

1958

苏联将其导入生产工序。

1958

英国BWRA（英国焊接研究协会）试制摩擦压接机成功，同年在美国AMF社也公开发布了其试制机。

1960

在日本以VNIIESO的VILL的著作 '金属的摩擦压接' 作为研究资料被介绍出来为契机，开始了摩擦压接的调查研究。

1960

由访苏工作机械调查团得到信息。
1962

丰田自动织机制作所将作为量产设备的制动器式摩擦压接机引进到国产最初的实用化中。
1964

摩擦压接研究恳谈会设立，以后，发展为摩擦压接研究会／摩擦压接协会并继续活动。
1973

IZUMI接受委托开始生产丰田自动织机制作所的摩擦压接机
1994

制定了JIS 3607 碳素钢的摩擦压接作业标准。

1997

IZUMI开始全面继承丰田自动织机制作所的摩擦压接机
1998

由NC控制的位相对合摩擦压接机开始实用化。
2002

极细径〔Φ1.6用〕摩擦压接机开始实用化（对象为钻头、传感器轴等）

摩擦接合技术协会HP由此开始

摩擦接合技术协会 (Japanese language)