多重接合とはどのような方法か

１、機械的接合は下記にある3種であり、 通常いずれも単独で用いられているが接合前の部品精度が厳しいことや接合後の強度が弱い等の問題がある。 これらの問題点を解決し簡単にして強度を高めるべく考え出されたのが、 この全てを1箇所の接合部に現出させる多重接合である。 従って多重接合は機械的接合である。

径方向接合（圧入・焼嵌め等）
周方向接合（スプライン継手等）
軸方向接合（カシメ等）

２、ドリルやエンドミルで説明すると、 鋼のシャンク材に超硬が楽に入る穴を明けここに超硬を差込み接合する()柄接合である。 従って必ずメスオスの形態が取れなければ接合は出来ない。 端面同士を突き合わせるものとか板を重ね合わせるようなものの接合は出来ない。

３、　シャンクの、超硬が差し込まれた部分に外周から中心に向かって力をかけ超硬を強く抱きしめる。 変形した鋼は元に戻らぬ塑性接合である。 従って少なくとも一方の材料には塑性変形能が必要である。

 
【写真1】


 
【写真2】

接合後切り開いて鋼の接合面を見ると超硬の面が完全に転写されていることが写真(1－2)でわかる。 1が超硬の肌で2が鋼の肌である、超硬の肌にあるスパイラル模様がはっきりと転写されている。


【写真3】

【写真4】
もうひとつの写真(3－4)では3が超硬の肌で4が鋼の肌であり超硬の肌が完全に転写されている。 このことから圧入や焼嵌めでは有り得ない強固な径方向接合がおきていることがわかる。

また超硬が黒皮のままであれば断面形状は非真円でありトルクに強い周方向接合が起きている。


【写真5】

超硬が8角形（写真5）とかの多角形状であれば更に接合強度は強いものになる。 超硬の一部に2方摺り等の平取りを設けても周方向の強度は上がる。 この種のものは焼嵌めやロー付けでは得がたい。

また超硬が黒皮であれば軸方向に微小ではあるがうねりがありまた黒皮の肌に鋼が張り付くことから無数のカシメがされていることになり軸方向接合が起きている。 無論超硬に平取りやリング溝の加工がなされていればこの上も無い強度が得られる。



【写真6　※クリックすると画像を拡大致します。】

４、 材料の組合せと接合方法により接合界面に分子拡散接合を起こすことも出来、 より強固で信頼性の高い接合も出来る。 写真(6)の左はアルミ(A6063)の押出しパイプにアルミ(A5056)の鍛造フランジを接合したものを半割りしたものである。 機械的接合だけのものであれば半割りすると分離してしまうが拡散接合が起きているのでたたいても分離することは無い。 右は摩擦圧接によるものである。