摩擦熱による共晶溶融を利用した銅とアルミニウムの薄板突合せ接合

摘要

CuとAlはいずれも良導体であり，電気回路の導体に多用される．1つの機器の中にCu導体とAl導体が混在し，両者の接続を必要とする場合がある．導体同士の接続方法には，ボルト締結などの機械的接合と冶金的接合があるが，機器の組立においては，機器内の部品交換の容易さを考慮し，接合部を比較的容易に分離できる機械的接合を採用することが多い．しかし，CuとAlは機械的性質およびイオン化傾岡の差が大きく，機械的接合には以下に述べる信頼性上の不安がある．まず，機械的接合ではCuとAlを隙間なく密着させることが難しい．また，Alは常温で応力緩和が進行するため．接圧を維持するのは容易ではない．このため，接合面には隙間が生じやすく，隙間への電解質を含む水分の侵入により電食を生じる可能性が高い．この不安を払拭する方法として，CuとAlを冶金的接合により隙間なく接合したCu-Al接合体を，Cu導体とAl導体の間へ挿入する接続方法が挙げられる．この接続方法は，例えば自動車用の組電池で用いられた例があり，単電池のAl正極と，隣接する単電池のCu負極をCu-Al接合体で製作したバスバーヘそれぞれ機械的に接合している．このような接続部品用途には，曲げ加工が比較的容易になる薄厚のCu板とAl板の突合せ接合体が適している．