銅 × アルミ

銅・アルミの接合技術がどうして必要なのか

アルミ電線から従来の銅端⼦にそのまま接続すると、以下の理由により異常発熱の恐れがあります。
①電位差によって電⾷が起こる
②物性差異によって接触圧⼒の低下や接合部の緩みが⽣じる
③電流容量の差によって発熱する
そのため、同じ硬さと膨張率の材料、伝導率を考慮した厚みが設計されている
信頼性の⾼い接合⽅法が求められます。

摩擦撹拌接合（FSW）の活⽤

アルミの社会実装化にむけて、アルミ・銅の⾰新的な接合技術が必須条件となります。アルミ・銅の接合技術には数多くの類似技術があり、冨⼠端⼦⼯業では、FSWを採⽤しました。

• 従来の溶融溶接法

  接合部の強度が低い
  接合後の変形が大きく起こりやすい
  欠陥・割れ・歪みが多い
  接合前処理が必要
  異種金属接合が比較的困難
  高価格

• FSW

  接合部の強度が高い
  接合後の変形が小さい
  欠陥・割れ・歪みが発生しにくい
  接合前処理が原則不要
  異種金属接合が比較的容易
  低価格

⾮混合摩擦撹拌接合「FUJI・FSW」の特徴

開発当初は、従来のFSW技術で試験を⾏いましたが、電気的な特性を満⾜できないことが多くありました。そこで銅とアルミの接合⾯の課題を解決するため、独⾃で⾮混合FSW技術「FUJI・FSW」を開発しました。

• 従来のFSW

  

  アルミと銅が混合される
  Cuの変形、分散、空隙の残存

  ＜従来のFSW＞

  ツールを銅に接触させて接合
  （ツールで銅の表⾯を削り酸化⽪膜を破壊）

  ＜特徴＞

  散逸した銅は接合されない

  未接合部や空隙が発⽣しやすい
  →機械的強度が低い

  接合部の冷間加⼯が困難

  電気抵抗値が不安定

• 非混合FSW（特許出願中）

  

  混合を抑制
  Cuの変形、分散低減、空隙なし

  ＜⾮混合による摩擦撹拌接合＞

  ツールを銅に接触させずに接合
  （流動AIで銅の表⾯酸化⽪膜を破壊）

  ＜特徴＞

  未接合部や空隙が⽣じにくい
  →機械的強度（耐屈曲、耐振動）が⾼い

  接合部の冷間加⼯が可能

  電気抵抗値が安定

FUJIFSWを活用した商品

⼀般的なバスバーの接合から厚み0.5mmほどの⾮常に薄い銅・アルミ接合が将来的に実現可能であり、多種多様の機器に実装することを⽬指します。

• 

  銅・アルミ圧着端⼦を製造可能

• 

  バスバーにも応⽤できます

• 

  薄物製品も可能になります

• 

  次世代リチウムイオンへの対応を
  ⽬指しています

実績