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JP2018075596A - 亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法 - Google Patents

亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ブローホールの発生を抑え、積層された亜鉛メッキ鋼板を積層方向へ貫通する貫通孔の発生を抑え、且つ、接合に必要なレーザー照射のエネルギーを少なく抑えることが可能な、亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法を提供すること。【解決手段】レーザー照射工程では、レーザー照射により亜鉛メッキ鋼板Pの表面の亜鉛メッキ層PLを除去し、亜鉛メッキ層PLが除去された亜鉛メッキ鋼板P同士の表面を溶融し、ローラ圧接工程では、溶融した亜鉛メッキ鋼板Pの表面同士が当接した状態で鋼板P同士をローラ21、22で圧接することにより亜鉛メッキ鋼板P同士を接合する、亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法である。【選択図】図2

Description

本発明は、亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法に関する。
従来より、鋼板同士をレーザー接合する方法が知られている。この方法では、例えば、鋼板同士を重ね合わせて合わせ面を構成し、レーザー照射により鋼板同士を接合する(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。また、積層されるように重ねられた亜鉛メッキ鋼板同士を、積層方向にレーザー照射することにより接合することが知られている(例えば、特許文献1、特許文献3参照)。
特開昭61−193792号公報 特開昭63−63586号公報 特開2011−115836号公報
上記特許文献3に記載されているように、積層された亜鉛メッキ鋼板同士を、積層方向にレーザー照射することにより接合する場合には、鋼板同士の接合に寄与していない鋼板の部分まで溶融させる必要があり、レーザー照射のエネルギーを必要以上に浪費する。
具体的には、亜鉛メッキ鋼板同士は、互いに積層されるように重ね合わされ、レーザー光は当該積層方向に向けて照射されて、亜鉛メッキ鋼板同士が接合されるため、レーザー光の照射方向における上流側に位置している上側の亜鉛メッキ鋼は、レーザー光によって貫通させられるまで溶融させられる。そして、当該溶融した部分が、レーザー光の照射方向における下流側に位置している亜鉛メッキ鋼の溶融した部分と接合される。このため、本来であれば、接合される部分のみ亜鉛メッキ鋼を溶融すればよいのであるが、実際には、レーザー光の照射方向における上流側に位置している上側の亜鉛メッキ鋼が、上述のように貫通するまで溶融させるレーザー照射のエネルギーが必要となる。
また、上記特許文献3に記載されているように、亜鉛メッキ鋼板同士をレーザー照射により接合する場合には、レーザー照射により亜鉛メッキが気化して蒸気となる。この結果、鋼板同士が接合された部分に、球状の穴であるブローホールが発生することを十分に抑えることはできない。また、積層された2枚の亜鉛メッキ鋼板がレーザー照射されることにより溶融して抜け落ちて、積層方向へ貫通する貫通孔が形成されることを確実に抑えることは困難である。また、上記特許文献1、2には、亜鉛メッキについての記載はなく、上記ブローホールの発生の対策についての記載はない。
本発明は、ブローホールの発生を抑え、積層された亜鉛メッキ鋼板を積層方向へ貫通する貫通孔の発生を抑え、且つ、接合に必要なレーザー照射のエネルギーを少なく抑えることが可能な、亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明は、表面が亜鉛で被覆された亜鉛メッキ鋼板(例えば、後述の板材P)同士の合わせ面(例えば、後述の合わせ面A)にレーザー照射するレーザー照射工程によって、前記亜鉛メッキ鋼板同士の合わせ面を溶融し、ローラ圧接工程において前記亜鉛メッキ鋼板同士をローラ(例えば、後述の圧接ローラ20)で圧接することにより接合する、亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法であって、前記レーザー照射工程では、前記レーザー照射により前記亜鉛メッキ鋼板の表面の亜鉛メッキ層(例えば、後述の亜鉛メッキ層PL)を除去し、前記亜鉛メッキ層が除去された前記亜鉛メッキ鋼板同士の表面を溶融し、前記ローラ圧接工程では、溶融した前記亜鉛メッキ鋼板の表面同士が当接した状態で鋼板同士を前記ローラで圧接することにより前記亜鉛メッキ鋼板同士を接合する、亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法を提供する。
本発明によれば、亜鉛メッキ層をレーザー照射により気化させて、気化した亜鉛を亜鉛メッキ鋼板の外部に逃がしながら亜鉛メッキ鋼板の接合をすることができるため、気化した亜鉛によるブローホールの発生を抑制できる。また、接合に必要な鋼板の部分のみを溶融させるため、接合に必要なレーザー照射のエネルギーを少なく抑えることが可能である。これにより、接合に必要でない鋼板の部分を溶融せずに済む。この結果、積層され重ねられた2枚の亜鉛メッキ鋼板を積層方向へ貫通する貫通孔(鋼板の溶融の抜け落ちによる貫通孔)の発生を抑えることが可能となる。
そして、前記レーザー照射工程では、前記レーザー照射におけるレーザーの焦点(例えば、後述の焦点F)は、前記亜鉛メッキ鋼板同士が圧接される直前の位置に設定される。このため、亜鉛メッキ層をローラによる加圧に先行して除去することができ、ブローホールの発生を確実に抑制することができる。
そして、前記レーザー照射工程では、前記レーザー照射によって前記亜鉛メッキ鋼板の第1の領域(例えば、後述の第1の領域R1)における前記亜鉛メッキ層を除去した後に、前記レーザー照射によって前記第1の領域内であって前記第1の領域よりも狭い第2の領域(例えば、後述の第2の領域R2)における前記亜鉛メッキ鋼板の鋼材を溶融する。このため、亜鉛メッキ層を広く除去して、ブローホールの発生をより確実に抑制することが可能となる。
そして、前記ローラ圧接工程では、前記レーザー照射で溶融した前記亜鉛メッキ鋼板の鋼材で前記第1の領域を覆う。このため、接合された2枚の亜鉛メッキ鋼板の間において、亜鉛メッキ層が除去されて生じた空間を、鋼材で満たすことより、接合強度を高めることが可能となる。また、この空間を埋めることで水や埃などの浸入を防止することが可能となる。
そして、前記レーザー照射工程では、前記レーザー照射におけるレーザー光の中心側(例えば、後述の中心側S)の出力を高くし、周辺側(例えば、後述の周辺側W)の出力を弱くして前記レーザー照射をする。このため、レーザー光の周辺側の出力を弱くすることで、沸点が低い亜鉛メッキ層のみを広く除去し、出力の強い中心側で亜鉛メッキが除去された鋼材の表面を溶融することができる。
そして、板厚差のある亜鉛メッキ鋼板同士を接合する。このため、板厚差のある亜鉛メッキ鋼板を接合できる。
また、一の亜鉛メッキ鋼板(例えば、後述の第1板材P21)の表面に対して、他の亜鉛メッキ鋼板(例えば、後述の第2板材P22)の端縁部(例えば、後述の端縁部E)を接合する。このため、2枚の亜鉛メッキ鋼板を、例えばT字に接合することができる。
本発明によれば、ブローホールの発生を抑え、積層された亜鉛メッキ鋼板を積層方向へ貫通する貫通孔の発生を抑え、且つ、接合に必要なレーザー照射のエネルギーを少なく抑えることが可能な、亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法を提供することができる。
本発明の第1実施形態に係る亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法が実施されるレーザー接合装置を示す模式図である。 本発明の第1実施形態に係る亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法のレーザー照射工程において、合わせ面にレーザー照射をしている様子を示す模式図である。 本発明の第1実施形態に係る亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法のレーザー照射工程における、レーザー照射のスポット幅に対するエネルギー量を示すグラフである。 本発明の第1実施形態に係る亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法のレーザー照射工程においてレーザー照射される第1の領域及び第2の領域を示す模式図である。 本発明の第2実施形態に係る亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法のレーザー照射工程において、合わせ面にレーザー照射をしている様子を示す模式図である。 本発明の第3実施形態に係る亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法のレーザー照射工程において、T字状に配置された亜鉛メッキ鋼板の合わせ面にレーザー照射をしている様子を示す模式図である。
本発明の第1実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法は、2枚の亜鉛メッキ鋼板を接合して車両のドアの内側のパネルを製造するために実施される。
図1は、本発明の第1実施形態に係る亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法が実施されるレーザー接合装置1を示す模式図である。図2は、本発明の第1実施形態に係る亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法のレーザー照射工程において、合わせ面Aにレーザー照射をしている様子を示す模式図である。図3Aは、本発明の第1実施形態に係る亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法のレーザー照射工程における、レーザー照射のスポット幅に対するエネルギー量を示すグラフである。図3Bは、本発明の第1実施形態に係る亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法のレーザー照射工程においてレーザー照射される第1の領域R1及び第2の領域R2を示す模式図である。
先ず、亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法を実施するためのレーザー接合装置1について説明する。
図1に示すように、レーザー接合装置1は、アンコイラー10と、図示しないガイドローラと、圧接ローラ20と、レーザー照射部30と、シャー切断機40と、スタック台50とを有している。
アンコイラー10は、一対設けられている。一対のアンコイラー11、12は、それぞれ同一の板厚の亜鉛メッキ鋼板が巻回されたコイル材Cを、板材Pとして送り出すことが可能である。図示しないガイドローラは、アンコイラー11、12から繰り出された板材Pとしての亜鉛メッキ鋼板を平坦に延ばし、亜鉛メッキ鋼板のくせ取りを行なう。
圧接ローラ20は、隣接して配置され同一の半径を有する一対のローラ21、22を有しており、一対のローラ21、22の回転軸は、一対のアンコイラー11、12から送り出される亜鉛メッキ鋼板の送り出し方向に直交する方向へ指向している。圧接ローラ20においては、一対のローラ21、22の間で、一方のアンコイラー11、他方のアンコイラー12から送り出された亜鉛メッキ鋼板(板材P)同士を重ね合わせて圧接する。
具体的には、上側のローラ21の周面に沿って一方のアンコイラー11からの亜鉛メッキ鋼板(板材P)がローラ21、22の間に導かれると共に、下側のローラ22の周面に沿って他方のアンコイラー12からの亜鉛メッキ鋼板(板材P)がローラ22の間に導かれる。これにより、ローラ21、22の間に近づくにつれて、一方のアンコイラー11からの亜鉛メッキ鋼板(板材P)の表面と他方のアンコイラー12からの亜鉛メッキ鋼板(板材P)の表面とが接近し、ローラ21、22の間において当接して合わせ面Aを構成する。
レーザー照射部30は、亜鉛メッキ鋼板(板材P)の表面が重ね合わされて構成された合わせ面Aに対してレーザー照射を行う。より具体的には、レーザー照射部30は、一対のアンコイラー11、12から送り出された板材Pとしての亜鉛メッキ鋼板の表面同士が当接し合う合わせ面Aに向けて、レーザー光を照射可能である。レーザー照射部30は、レーザー照射を行なうことにより、一対のアンコイラー11、12からそれぞれ送り出された板材Pとしての亜鉛メッキ鋼板の、合わせ面Aの近傍の第1の領域R1(図3B参照)の亜鉛メッキ層PLを除去すると共に、亜鉛メッキ層PLが除去された第1の領域R1内であって第1の領域R1よりも狭い第2の領域R2において、亜鉛メッキ鋼板の鋼材PBを溶融する。第1の領域R1と第2の領域R2とは、図3Bに示すように、それぞれ円形状を有しており、同軸的な位置関係を有している。第2の領域R2は、第1の領域R1の中央部分に位置している。
レーザー光としては、例えば、ファイバーレーザーが用いられるが、これに限定されず、例えば、固体レーザー、液体レーザー、ガスレーザー、半導体レーザー、自由電子レーザー、金属蒸気レーザー、化学レーザー、YAGレーザー、ディスクレーザー、炭酸ガスレーザー等が用いられる。
シャー切断機40は、上刃41と下刃42とを有しており、上刃41と下刃42とによる剪断力により、接合された2枚の亜鉛メッキ鋼板を同時に切断する。スタック台50は、シャー切断機40により切断された、接合された2枚の亜鉛メッキ鋼板をスタックする。尚、シャー切断機40に代えて、レーザーを用いて切断してもよい。
次に、亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法について説明する。
亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法は、レーザー照射工程と、ローラ圧接工程と、を有している。表面が亜鉛で被覆された亜鉛メッキ鋼板(板材P)同士の合わせ面Aにレーザー照射するレーザー照射工程によって、亜鉛メッキ鋼板同士の合わせ面Aを溶融する。そして、ローラ圧接工程において亜鉛メッキ鋼板同士をローラ21、22で圧接することにより接合する。
具体的には、先ず、一対のアンコイラー11、12から、それぞれ板材Pとしての亜鉛メッキ鋼板を送り出す工程を行なう。送り出された亜鉛メッキ鋼板は、図示しないガイドローラによりくせ取りが行なわれ、圧接ローラ20の一対のローラ21、22の間に送り出される。
次に、レーザー照射工程を行なう。レーザー照射工程では、レーザー照射により亜鉛メッキ鋼板の表面の亜鉛メッキ層PLを除去し、亜鉛メッキ層PLが除去された亜鉛メッキ鋼板(鋼材PB)同士の表面を溶融する。
具体的には、レーザー照射部30によるレーザー照射におけるレーザーの焦点Fは、亜鉛メッキ鋼板同士が圧接される直前の位置に設定される。これにより、図3Aに示すように、レーザー照射におけるレーザー光の中心側S(図3A参照)の出力(エネルギー)が高くなり、周辺側Wの出力が弱くなる。
この結果、レーザー照射におけるレーザー光の周辺側Wの出力が弱い部分において、一対のアンコイラー11、12からそれぞれ送り出された亜鉛メッキ鋼板(板材P)の第1の領域R1における亜鉛メッキ層PLが除去される。その後、一対のアンコイラー11、12から、それぞれ亜鉛メッキ鋼板(板材P)が送り出されることにより、亜鉛メッキ鋼板の第1の領域R1が、レーザー照射におけるレーザー光の中心側Sの出力が高い部分に至り、この部分が、第1の領域R1内であって第1の領域R1よりも狭い第2の領域R2における亜鉛メッキ鋼板の鋼材PBを溶融して,溶融した鋼材Mとする。以上がレーザー照射工程である。
次に、ローラ圧接工程を行なう。ローラ圧接工程では、溶融した亜鉛メッキ鋼板の表面同士が当接した状態で鋼板同士をローラ21、22で圧接することにより、亜鉛メッキ鋼板同士を接合する。
具体的には、レーザー照射工程によって合わせ面Aにおける第2の領域R2が溶融している2枚の亜鉛メッキ鋼板(溶融した鋼材M)が、一対のローラ21、22によって圧接される。これにより、第2の領域R2から溶融した鋼材Mが流れ出し、第1の領域R1及びその周囲を覆い、第2の領域R2よりもより広範囲において、2枚の亜鉛メッキ鋼板が接合される。以上がローラ圧接工程である。
上述レーザー照射工程及びローラ圧接工程では、一対のアンコイラー11、12から、それぞれ亜鉛メッキ鋼板が高速で送り出されることにより、亜鉛メッキ鋼板同士の接合が行なわれる。
ローラ圧接工程により接合された2枚の亜鉛メッキ鋼板は、その後、一対のアンコイラー11、12から、それぞれ亜鉛メッキ鋼板が送り出されることにより、シャー切断機40に送り出される。そして、シャー切断機40の上刃41と下刃42とによる剪断力により、シャー切断機40は、接合された2枚の亜鉛メッキ鋼板を切断する。シャー切断機40によって切断された、接合された2枚の亜鉛メッキ鋼板は、その後、スタック台50へ送り出され、スタック台50の上にスタックされる。
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法は、表面が亜鉛で被覆された亜鉛メッキ鋼板(板材P)同士の合わせ面Aにレーザー照射するレーザー照射工程によって、亜鉛メッキ鋼板同士の合わせ面Aを溶融し、ローラ圧接工程において亜鉛メッキ鋼板同士をローラ21、22で圧接することにより接合する。
レーザー照射工程では、レーザー照射により亜鉛メッキ鋼板の表面の亜鉛メッキ層PLを除去し、亜鉛メッキ層PLが除去された亜鉛メッキ鋼板(鋼材PB)同士の表面を溶融する。ローラ圧接工程では、溶融した亜鉛メッキ鋼板(溶融した鋼材M)の表面同士が当接した状態で鋼板同士をローラ21、22で圧接することにより亜鉛メッキ鋼板同士を接合する。
これにより、亜鉛メッキ層PLをレーザー照射により気化させて、気化した亜鉛を亜鉛メッキ鋼板の外部に逃がしながら亜鉛メッキ鋼板の接合をすることができるため、気化した亜鉛によるブローホールの発生を抑制できる。また、接合に必要な鋼板の部分のみを溶融させるため、接合に必要なレーザー照射のエネルギーを少なく抑えることが可能である。これにより、接合に必要でない鋼板の部分を溶融せずに済むため、積層され重ねられた2枚の亜鉛メッキ鋼板を積層方向へ貫通する貫通孔(鋼板の溶融の抜け落ちによる貫通孔)の発生を抑えることが可能となる。
また、レーザー照射工程では、レーザー照射におけるレーザーの焦点Fは、亜鉛メッキ鋼板同士が圧接される直前の位置に設定される。これにより、亜鉛メッキ層PLをローラ21、22による加圧に先行して除去することができ、ブローホールの発生を確実に抑制することができる。
具体的には、合わせ面Aから離れた亜鉛メッキ鋼板の部分に対して、レーザー照射におけるレーザー光の中心側Sの出力の弱い部分の照射が行なわれ、亜鉛メッキ鋼板の合わせ面Aの部分に対して、レーザー照射におけるレーザー光の中心側Sの出力の高い部分の照射が行なわれる。
このため、レーザー光の周辺側Wの出力を弱くすることで、沸点が低い亜鉛メッキ層PLのみを広く除去し、出力の強い中心側Sで亜鉛メッキが除去された鋼材PBの表面を溶融することができる。即ち、レーザー照射におけるレーザー光の周辺側Wの出力の弱い部分で、亜鉛メッキ鋼板の第1の領域R1における亜鉛メッキ層PLを除去した後に、レーザー照射におけるレーザー光の中心側Sの出力を高い部分に第1の領域R1が移動し、レーザー照射におけるレーザー光の中心側Sの出力を高い部分で、第1の領域R1内であって第1の領域R1よりも狭い第2の領域R2における亜鉛メッキ鋼板の鋼材PBを溶融することが可能となる。これにより、亜鉛メッキ層PLを広く除去して、ブローホールの発生をより確実に抑制することが可能となる。
また、ローラ圧接工程では、レーザー照射で溶融した亜鉛メッキ鋼板の鋼材Mで第1の領域R1を覆う。これにより、接合された2枚の亜鉛メッキ鋼板の間において、亜鉛メッキ層PLが除去されて生じた空間を、溶融した鋼材Mで満たすことより、接合強度を高めることが可能となる。また、この空間を埋めることで水や埃などの浸入を防止することが可能となる。
次に、本発明の第2実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
以下、上記第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。本実施形態に係る亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法を実施するためのレーザー接合装置は、1つの溶融用レーザー照射部30と、2つのメッキ層除去用レーザー照射部302との、3つのレーザー照射部30を有している点で、第1実施形態におけるレーザー接合装置1とは異なる。図4は、本発明の第2実施形態に係る亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法のレーザー照射工程において、合わせ面Aにレーザー照射をしている様子を示す模式図である。
溶融用レーザー照射部30としては、第1実施形態におけるレーザー照射部30と同一のレーザー照射部30が用いられているが、レーザー照射工程では、溶融用レーザー照射部30によるレーザー照射におけるレーザーの焦点F1は、亜鉛メッキ鋼板同士が圧接される直前の位置ではなく、亜鉛メッキ鋼板同士が圧接される位置、即ち、合わせ面Aの位置に設定される。メッキ層除去用レーザー照射部302としては、第1実施形態におけるレーザー照射部30よりもレーザー光の出力が小さいレーザー照射部が用いられる。メッキ層除去用レーザー照射部302によるレーザー照射におけるレーザーの焦点F2は、それぞれ、亜鉛メッキ鋼板(板材P)の送り出される方向における、亜鉛メッキ鋼板同士が圧接される位置(合わせ面Aの位置)の上流側の位置に設定される。
上記構成により、メッキ層除去用レーザー照射部302によるレーザー照射により、亜鉛メッキ鋼板の一部の領域において亜鉛メッキ層PLを除去し、溶融用レーザー照射部30によるレーザー照射により、亜鉛メッキ層PLが除去された鋼板(鋼材PB)の領域の内の一部の領域が溶融される。
次に、本発明の第3実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
以下、上記第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。第1実施形態に係る亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法では、一方の亜鉛メッキ鋼板の下面と、他方の亜鉛メッキ鋼板の上面とが対向する位置関係で配置されて、当該下面と上面とが合わせ面Aとされたが、合わせ面Aがこの構成とは異なる点で、第1実施形態における亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法とは異なる。
図5は、本発明の第3実施形態に係る亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法のレーザー照射工程において、T字状に配置された亜鉛メッキ鋼板の合わせ面にレーザー照射をしている様子を示す模式図である。
本実施形態では、一の亜鉛メッキ鋼板(第1板材P21)の表面と、他の亜鉛メッキ鋼板(第2板材P22)の端縁部Eの表面(端面)とが、合わせ面Aとして互いに当接させられて、レーザー照射がなされて接合される。これにより、2枚の亜鉛メッキ鋼板を、本実施形態のようにT字に接合することができる。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、本実施形態では、同一の板厚の亜鉛メッキ鋼板が接合されたが、この構成に限定されない。例えば、板厚差のある亜鉛メッキ鋼板同士を接合してもよい。これにより、板厚差のある亜鉛メッキ鋼板を接合できる。
また、異材の組合せ、例えば、亜鉛メッキが施されたアルミ板と亜鉛メッキが施された鉄板とを接合してもよい。また、アルミ板とアルミ板とを接合してもよい。
また、本実施形態では、一対のアンコイラー11、12からコイル材Cが板材Pとして送り出された亜鉛メッキ鋼板が用いられたが、アンコイラーからのコイル材に限定されない。例えば、アンコイラーからのコイル材に代えて、切り板を用いて、切り板同士を接合してもよい。
また、レーザー接合方法のレーザー照射工程、ローラ圧接工程は、本実施形態におけるレーザー照射工程、ローラ圧接工程の構成に限定されず、また、レーザー接合方法を実施するためのレーザー接合装置は、本実施形態におけるレーザー接合装置1に限定されない。
例えば、ローラ圧接工程で用いられる圧接ローラ20は、本実施形態における圧接ローラ20の構成に限定されない。例えば、ローラの直径を必要に応じて変えてもよい。即ち、前述のように本実施形態では、上側のローラ21の周面に沿って一方のアンコイラー11からの亜鉛メッキ鋼板(板材P)がローラ21、22の間に導かれると共に、下側のローラ22の周面に沿って他方のアンコイラー12からの亜鉛メッキ鋼板(板材P)がローラ22の間に導かれる。このため、ローラの半径を変えることにより、一対のローラの周面に沿った状態の2枚の亜鉛メッキ鋼板(板材P)間の距離を変えることができる。このため、例えば、亜鉛メッキ層PLが厚い等、レーザー照射がより多く必要な場合や、逆に、亜鉛メッキ層PLが薄い等、レーザー照射が少なくて済む場合には、適切な直径のローラを用いればよい。
また、一対のローラ21、22を圧接ローラ20として用いたが、この構成に限定されない。
また、本実施形態では、亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法は、車両のドアの内側のパネルを製造するために実施されたが、これに限定されない。例えば、建材を製造するために実施されてもよい。
20…圧接ローラ(ローラ)
A…合わせ面
E…端縁部
F…焦点
M…溶融した前記亜鉛メッキ鋼板
PL…亜鉛メッキ層
P…板材(亜鉛メッキ鋼板)
R1…第1の領域
R2…第2の領域
S…中心側
W…周辺側

Claims (7)

  1. 表面が亜鉛で被覆された亜鉛メッキ鋼板同士の合わせ面にレーザー照射するレーザー照射工程によって、前記亜鉛メッキ鋼板同士の合わせ面を溶融し、ローラ圧接工程において前記亜鉛メッキ鋼板同士をローラで圧接することにより接合する、亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法であって、
    前記レーザー照射工程では、前記レーザー照射により前記亜鉛メッキ鋼板の表面の亜鉛メッキ層を除去し、前記亜鉛メッキ層が除去された前記亜鉛メッキ鋼板同士の表面を溶融し、
    前記ローラ圧接工程では、溶融した前記亜鉛メッキ鋼板の表面同士が当接した状態で鋼板同士を前記ローラで圧接することにより前記亜鉛メッキ鋼板同士を接合する、亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法。
  2. 前記レーザー照射工程では、前記レーザー照射におけるレーザーの焦点は、前記亜鉛メッキ鋼板同士が圧接される直前の位置に設定される、請求項1記載の亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法。
  3. 前記レーザー照射工程では、前記レーザー照射によって前記亜鉛メッキ鋼板の第1の領域における前記亜鉛メッキ層を除去した後に、前記レーザー照射によって前記第1の領域内であって前記第1の領域よりも狭い第2の領域における前記亜鉛メッキ鋼板の鋼材を溶融する、請求項1又は2に記載の亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法。
  4. 前記ローラ圧接工程では、前記レーザー照射で溶融した前記亜鉛メッキ鋼板の鋼材で前記第1の領域を覆う、請求項3に記載の亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法。
  5. 前記レーザー照射工程では、前記レーザー照射におけるレーザー光の中心側の出力を高くし、周辺側の出力を弱くして前記レーザー照射をする、請求項1〜4のいずれかに記載の亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法。
  6. 板厚差のある亜鉛メッキ鋼板同士を接合する、請求項1〜5のいずれかに記載の亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法。
  7. 一の亜鉛メッキ鋼板の表面に対して、他の亜鉛メッキ鋼板の端縁部を接合する、請求項1〜5のいずれかに記載の亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法。
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