摩擦撹拌接合

摩擦撹拌接合（FSW）は、非消耗工具を使用して、ワークピースの材料を溶かすことなく2つの向かい合ったワークピースを接合する固体接合プロセスです。^{[1] [2]}回転するツールとワークピースの材料との間の摩擦によって熱が発生し、FSWツールの近くに軟化領域が生じます。ツールが接合ラインに沿って移動している間、2つの金属片が機械的に混合され、粘土や生地を接合するのと同じように、ツールによって加えられる機械的圧力によって高温で軟化した金属が鍛造されます。^[2]これは主に鍛造または押し出し加工されたアルミニウムに使用され、特に非常に高い溶接強度を必要とする構造に使用されます。 FSWは、アルミニウム合金、銅合金、チタン合金、軟鋼、ステンレス鋼、マグネシウム合金を接合できます。最近では、ポリマーの溶接にも使用されています。^{[3]さらに、}アルミニウムとマグネシウム合金などの異種金属の接合も、最近ではFSWによって実現されています。^[4] FSWの応用は現代の造船、鉄道、航空宇宙用途に見られます。^{[5] [6] [7] [8] [9] [10]}

このコンセプトは1967年にソ連でユウ・クリメンコによって特許を取得しましたが^[11] 、当時は商業技術として開発されませんでした。 1991年に英国の溶接研究所（TWI）で実験的に証明され、商業化されました。TWIはこのプロセスの特許を保有しており、最初の特許が最も詳細に記述されています。^[12]

摩擦撹拌溶接は、肩の直径よりも小さい直径のプロファイルピン（プローブとも呼ばれる）を備えた回転円筒形の工具を使用して行われます。溶接中、工具はクランプされた2つのワークピース間の突合せ接合部に送り込まれ、プローブがワークピースに突き刺さり、肩がワークピースの表面に触れるまで続きます。^[13]プローブは必要な溶接深さよりもわずかに短く、工具の肩が作業面の上に乗ります。^[14]短い停止時間の後、工具は事前に設定された溶接速度で接合ラインに沿って前進します。^[15]

耐摩耗性ツールとワークピースの間に摩擦熱が発生します。この熱は、機械的な混合プロセスによって発生する熱と材料内の断熱熱と相まって、攪拌された材料を溶融せずに軟化させます。ツールが前方に移動すると、プローブの特殊なプロファイルが可塑化された材料を前面から後面へと押し出し、そこで大きな力が溶接部の鍛造強化に役立ちます。

可塑化された金属管状シャフトの溶接線に沿って工具が移動するこのプロセスは、母材の動的再結晶化を伴う激しい固体変形をもたらす。 ^[16]

FSW プロセスの固体特性と、その特殊なツール形状および非対称速度プロファイルの組み合わせにより、非常に特徴的な微細構造が形成されます。微細構造は、次のゾーンに分けられます。

• 撹拌ゾーン（動的再結晶ゾーンとも呼ばれる）は、溶接中のピンの位置にほぼ対応する、大きく変形した材料の領域です。撹拌ゾーン内の粒子はほぼ等軸で、多くの場合、母材の粒子よりも1桁小さいです。^[17]撹拌ゾーンのユニークな特徴は、いくつかの同心円状のリングが一般的に発生することです。これは「オニオンリング」構造と呼ばれています。^[18]これらのリングの正確な起源は確立されていませんが、粒子数密度、粒子サイズ、テクスチャの変動がすべて示唆されています。
• フローアームゾーンは溶接部の上面にあり、溶接部の後退側から肩部によって引きずられ、工具の後ろを回って前進側に堆積した材料で構成されます。^{[引用が必要]}
• 熱機械影響部(TMAZ) は、撹拌ゾーンの両側に発生します。この領域では、ひずみと温度が低く、溶接による微細構造への影響はそれに応じて小さくなります。撹拌ゾーンとは異なり、微細構造は、大幅に変形および回転しているにもかかわらず、明らかに母材のものと認識できます。TMAZ という用語は技術的には変形領域全体を指しますが、撹拌ゾーンやフローアームという用語でカバーされていない領域を説明するために使用されることがよくあります。^{[引用が必要]}
• 熱影響部（HAZ）は、すべての溶接プロセスに共通しています。名前が示すように、この領域は熱サイクルにさらされますが、溶接中に変形することはありません。温度はTMAZよりも低いですが、微細構造が熱的に不安定な場合は大きな影響を与える可能性があります。実際、時効硬化アルミニウム合金では、この領域は通常、最も悪い機械的特性を示します。^[19]

FSW の固体特性により、液相からの冷却に関連する問題が回避されるため、溶融溶接法に比べていくつかの利点があります。多孔性、溶質の再分布、凝固割れ、液化割れなどの問題は、FSW 中には発生しません。一般に、FSW では欠陥の集中度が低く、パラメータや材料の変動に対して非常に耐性があることがわかっています。

それでも、FSW は適切に行われないと、いくつかの特有の欠陥を伴います。たとえば、回転速度が低い、または移動速度が高いために溶接温度が不十分な場合、溶接材料は溶接中の大きな変形に対応できません。その結果、表面または表面下で溶接部に沿って長いトンネル状の欠陥が発生する可能性があります。また、温度が低いとツールの鍛造動作が制限され、溶接部の両側の材料間の結合の連続性が低下する可能性があります。材料間の軽い接触は、「キス接合」という名前で呼ばれています。この欠陥は、X 線や超音波検査などの非破壊検査では検出が非常に難しいため、特に心配です。ピンが十分に長くない場合、またはツールがプレートから浮き上がると、溶接部の底部のインターフェイスがツールによって破壊および鍛造されず、浸透不足の欠陥が発生する可能性があります。これは本質的には材料の切り欠きであり、疲労亀裂の潜在的な原因となる可能性があります。

従来の溶融溶接プロセスに比べてFSWには多くの潜在的な利点があることが分かっている：^{[20] [21]}

• 溶接状態での機械的特性が良好です。
• 有毒ガスや溶融物質の飛散がないため、安全性が向上します。
• 消耗品なし - 従来の工具鋼（例：硬化 H13）で作られたねじピンは、1 km（0.6 マイル）を超えるアルミニウムを溶接することができ、アルミニウムにはフィラーやガスシールドは必要ありません。
• シンプルなフライス盤で簡単に自動化できるため、セットアップ コストが削減され、トレーニングも少なくて済みます。
• 溶接プールがないため、あらゆる姿勢（水平、垂直など）で操作できます。
• 一般的に溶接の外観は良好で、厚さの不足/過剰マッチングは最小限に抑えられるため、溶接後の高価な機械加工の必要性が軽減されます。
• 同じ接合強度でより薄い材料を使用できます。
• 環境への影響が少ない。
• 融合から摩擦への切り替えによる一般的なパフォーマンスとコストのメリット。

ただし、このプロセスにはいくつかの欠点があることがわかっています。

• ツールを引き抜いたときに残る出口穴。
• プレートを固定するには、強力なクランプと大きな下向きの力が必要です。
• 手動プロセスやアークプロセスよりも柔軟性が低い (厚さの変化や非線形溶接が困難)。
• 多くの場合、一部の溶融溶接技術よりも移動速度が遅くなりますが、必要な溶接パスが少ない場合は、この速度が相殺される可能性があります。

ツールの設計^[22]は重要な要素であり、優れたツールは溶接の品質と最大溶接速度の両方を向上させることができる。

工具材料は、溶接温度で十分に強く、強靭で、耐摩耗性に優れていることが望ましい。さらに、熱損失とドライブトレインの上流にある機械への熱損傷を最小限に抑えるために、耐酸化性と熱伝導率が低いことも必要である。AISI H13などの熱間加工工具鋼は、厚さ0.5～50 mmのアルミニウム合金の溶接に完全に適していることが証明されている^{[23]が、摩耗性の高い}金属マトリックス複合材^[24]や鋼やチタンなどの高融点材料など のより要求の厳しい用途には、より高度な工具材料が必要である。

ツール設計の改善により、生産性と品質が大幅に向上することがわかっています。TWI は、特に浸透深さを増大させて、溶接できるプレートの厚さを増大するように設計されたツールを開発しました。一例として、凹角機能を備えたテーパー ピンまたは可変ピッチ スレッドを使用して材料の下向きの流れを改善する「渦巻き」設計があります。その他の設計には、Triflute シリーズと Trivex シリーズがあります。Triflute 設計には、ツールの周囲での材料の動きが増加するように見える、3 つのテーパー スレッド凹角フルートの複雑なシステムがあります。Trivex ツールは、より単純な非円筒形のピンを使用しており、溶接中にツールに作用する力を軽減することがわかっています。

ほとんどのツールには凹状のショルダー プロファイルがあり、これがピンによって押しのけられた材料の逃げ場として機能し、材料がショルダーの側面から押し出されるのを防ぎ、下向きの圧力を維持してツールの後ろの材料を良好に鍛造します。Triflute ツールは、表面に機械加工された一連の同心円状の溝を備えた代替システムを使用しており、溶接の上部層で材料をさらに動かすことを目的としています。

鋼やチタン合金などの硬質合金の摩擦撹拌接合法を広く商業的に利用するには、費用対効果が高く耐久性のある工具の開発が必要となる。^[25]硬質材料の溶接に商業的に有用な工具を探すには、材料の選択、設計、コストが重要な考慮事項となる。工具材料の組成、構造、特性、形状が工具の性能、耐久性、コストに与える影響をより深く理解するための研究が続けられている。^[26]

摩擦撹拌溶接では、ツールの速度が 2 つあります。 ^[27]ツールの回転速度と、インターフェイスに沿って移動する速度です。これら 2 つのパラメータは非常に重要であり、溶接サイクルを成功裏に効率的に行うためには、慎重に選択する必要があります。回転速度、溶接速度、溶接時の入熱の関係は複雑ですが、一般的に、回転速度を上げるか移動速度を下げると、溶接部がより高温になると言えます。溶接を成功させるには、ツールの周囲の材料が十分に高温で、必要な広範な塑性流動を可能にし、ツールに作用する力を最小限に抑える必要があります。材料が冷たすぎると、撹拌ゾーンにボイドやその他の欠陥が生じる可能性があり、極端な場合にはツールが破損することもあります。

一方、熱入力が高すぎると、溶接の最終特性に悪影響を与える可能性があります。理論的には、低融点相の液化による欠陥につながる可能性もあります (溶融溶接の液化割れに似ています)。これらの競合する要求は、「処理ウィンドウ」の概念につながります。これは、ツールの回転と移動速度などの処理パラメータの範囲であり、高品質の溶接を生成します。^[28]このウィンドウ内では、結果として得られる溶接は、適切な材料の可塑性を確保するのに十分な熱入力を持ちますが、溶接特性が過度に劣化するほど高くはありません。

プランジ深さは、溶接プレートの表面下の肩部の最も低い点の深さとして定義され、溶接品質を確保するための重要なパラメータであることがわかっています。^[29]肩部をプレート表面より下にプランジすると、ツールの下の圧力が高まり、ツールの背面で材料が適切に鍛造されるようになります。ツールを 2 ～ 4 度傾けて、ツールの後部が前部よりも低くなるようにすると、この鍛造プロセスが促進されることがわかっています。プランジ深さは、必要な下向きの圧力を確実に達成し、ツールが溶接部を完全に貫通するように、正しく設定する必要があります。必要な高負荷を考えると、溶接機がたわんでプランジ深さが公称設定よりも短くなる可能性があり、その結果、溶接に欠陥が生じる可能性があります。一方、プランジ深さが大きすぎると、ピンがバッキングプレート表面に擦れたり、溶接部の厚さが母材に比べて大幅に不足したりする可能性があります。可変負荷溶接機はツールの変位の変化を自動的に補正するように開発されており、TWI は溶接プレート上のツールの位置を維持するローラー システムを実証しました。

溶接中、工具にはさまざまな力が作用します。^[30]

• ツールの位置を材料表面またはその下に保つには、下向きの力が必要です。摩擦撹拌溶接機の中には、負荷制御で動作するものもありますが、多くの場合、ツールの垂直位置は事前に設定されているため、溶接中に負荷が変動します。
• トラバース力は工具の動きと平行に作用し、トラバース方向が正です。この力は工具の動きに対する材料の抵抗の結果として発生するため、工具の周囲の材料の温度が上昇するとこの力が減少することが予想されます。
• 横方向の力はツールの横断方向に対して垂直に作用する可能性があり、ここでは溶接の前進側に向かって正であると定義されます。
• ツールを回転させるにはトルクが必要ですが、その量は下向きの力と摩擦係数（滑り摩擦）および/または周囲領域の材料の流動強度（スティクション）によって異なります。

ツールの破損を防ぎ、ツールと関連機械の過度の摩耗を最小限に抑えるために、ツールに作用する力が可能な限り低く、急激な変化が回避されるように溶接サイクルを変更します。溶接パラメータの最適な組み合わせを見つけるには、生産性と溶接特性の観点から、低い力 (例: 高い熱入力、低い移動速度) が望ましくない可能性があるため、妥協点を見つける必要がある可能性があります。

ツールの周りの材料の流れのモードに関する初期の研究では、顕微鏡で見ると通常の材料とは異なるコントラストを持つ異なる合金のインサートを使用して、ツールが通過するときに材料がどこに移動するかを決定する試みが行われました。^{[31] [32]} データは、ツール、バッキングプレート、および冷たいベース材料が「押し出しチャンバー」を形成し、そこを熱い可塑化された材料が押し込まれる、in-situ押し出しの一種を表すと解釈されました。 このモデルでは、ツールの回転によりプローブの前面の周囲に材料がほとんどまたはまったく引き込まれず、代わりに材料はピンの前で分かれて両側を通過します。材料がプローブを通過した後、「ダイ」によって加えられた側面圧力によって材料が押し戻され、ツールショルダーの後部が頭上を通過して大きな下向きの力が材料を鍛造するため、接合部の強化が起こります。

最近では、特定の場所では物質がかなり移動すると主張する別の理論が提唱されている。^[33]この理論では、一部の物質は少なくとも 1 回転はプローブの周りを回転し、この物質の移動によって攪拌ゾーンに「オニオンリング」構造が形成されるとされている。研究者らは、薄い銅ストリップ インサートと「凍結ピン」技術 (ツールをその場で素早く停止させる) を組み合わせて使用​​した。彼らは、物質の移動は 2 つのプロセスによって起こると示唆した。

1. 溶接の前進側の材料は、プロファイル プローブとともに回転して前進するゾーンに入ります。この材料は大きく変形しており、ピンの後ろで剥がれて、上から (つまりツール軸の下から) 見ると円弧状の形を形成します。銅がピンの周りの回転ゾーンに入り、そこで破片に分解されたことが確認されました。これらの破片は、ツールの後ろの材料の円弧状の形の部分でのみ見つかりました。
2. より軽い材料はピンの前の後退側から来て、ツールの後ろまで引きずられ、前進側の材料の円弧間の隙間を埋めました。この材料はピンの周りを回転せず、変形レベルが低いため、結晶粒度が大きくなりました。

この説明の主な利点は、オニオンリング構造の生成についてもっともらしい説明を提供していることです。

摩擦撹拌溶接のマーカー技術は、溶接材料内のマーカーの初期位置と最終位置に関するデータを提供します。材料の流れは、これらの位置から再構築されます。摩擦撹拌溶接中の詳細な材料の流れ場も、基本的な科学的原理に基づく理論的考察から計算できます。材料の流れの計算は、多くの工学アプリケーションで日常的に使用されています。摩擦撹拌溶接における材料の流れ場の計算は、包括的な数値シミュレーション^{[34] [35] [36]}または単純だが洞察に富んだ解析方程式^[37]の両方を使用して行うことができます。材料の流れ場を計算するための包括的なモデルは、撹拌ゾーンの形状やツールのトルクなどの重要な情報も提供します。^{[38] [39]数値シミュレーションは、マーカー実験[36]}の結果と摩擦撹拌溶接実験で観察された撹拌ゾーンの形状を正しく予測できることを示しました。^{[38] [40]}

一般的に、どのような溶接プロセスでも、移動速度を上げて熱入力を最小限に抑えることが望ましいです。これにより、生産性が向上し、溶接が溶接部の機械的特性に与える影響が軽減される可能性があります。同時に、ツールの周囲の温度が十分に高く、材料が適切に流れ、欠陥やツールの損傷を防ぐことも必要です。

トラバース速度が増加すると、一定の熱入力に対して、熱がツールの前方に伝導する時間が短くなり、熱勾配が大きくなります。ある時点で速度が非常に高くなり、ツールの前方の材料が冷たくなりすぎ、流動応力が高くなりすぎて、材料が適切に移動できなくなり、欠陥やツールの破損が発生します。「ホット ゾーン」が大きすぎる場合は、トラバース速度を上げて生産性を高める余地があります。

溶接サイクルはいくつかの段階に分けられ、段階によって熱の流れと熱プロファイルが異なります。^[41]

• ドウェル。材料は、ツールの前方でトラバースを可能にするのに十分な温度に達するように、静止した回転ツールによって予熱されます。この期間には、ツールがワークピースに突っ込む時間も含まれる場合があります。
• 過渡的な加熱。ツールが動き始めると、本質的に安定した状態に達するまで、ツールの周囲の熱発生と温度が複雑に変化する過渡期間が発生します。
• 疑似定常状態。熱発生の変動は発生しますが、少なくともマクロスケールでは、ツール周囲の熱場は実質的に一定のままです。
• 定常状態後。溶接の終わり近くでは、プレートの端から熱が「反射」し、ツールの周囲がさらに加熱される可能性があります。

摩擦撹拌接合中の熱発生は、主に工具表面の摩擦と工具周囲の材料の変形という2つの原因から生じます。^[42]熱発生は、表面積が大きい肩部の下で主に発生し、工具とワークピース間の接触力を克服するために必要な電力に等しいと想定されることが多いです。肩部下の接触状態は、摩擦係数 μ と界面圧P を使用した滑り摩擦、または適切な温度とひずみ速度での界面せん断強度に基づく固着摩擦によって説明できます。工具肩部で発生する総熱量Q _totalの数学的近似値は、滑り摩擦モデルと固着摩擦モデルの両方を使用して開発されています。^[41]

${\displaystyle Q_{\text{total}}={\frac {2}{3}}\pi P\mu \omega \left(R_{\text{shoulder}}^{3}-R_{\text{pin}}^{3}\right)}$ （スライディング）

${\displaystyle Q_{\text{total}}={\frac {2}{3}}\pi \tau \omega \left(R_{\text{shoulder}}^{3}-R_{\text{pin}}^{3}\right)}$ （こだわり）

ここで、ω はツールの角速度、R _{shoulder は}ツールのショルダーの半径、R _{pin は}ピンの半径です。ピンなどの要素を考慮するために他のいくつかの式が提案されていますが、一般的なアプローチは同じです。

これらの方程式を適用する際の大きな難しさは、摩擦係数または界面せん断応力の適切な値を決定することです。ツールの条件は極端であり、測定が非常に困難です。これまで、これらのパラメータは「フィッティング パラメータ」として使用され、モデルは測定された熱データから逆算して、適切なシミュレーション熱場を取得します。このアプローチは、残留応力などを予測するためのプロセス モデルの作成には役立ちますが、プロセス自体に関する洞察を提供するのにはあまり役立ちません。

FSWプロセスは、当初TWIによってほとんどの先進国で特許を取得しており、183以上のユーザーにライセンス供与されています。摩擦撹拌接合とその派生である摩擦撹拌スポット溶接および摩擦撹拌処理は 、次の産業用途に使用されています：^[43]造船および海洋、^[44] 航空宇宙、^{[45] [46]}自動車、^[47]鉄道車両、^{[48] [49]}一般製造、^[50]ロボット工学、およびコンピューター。

1996年、スカンジナビアの2つのアルミニウム押出成形会社が初めてFSWを商業的に適用し、Sapaで魚用冷凍パネルの製造に、またMarine Aluminium Aanensenでデッキパネルとヘリコプター着陸プラットフォームの製造にFSWを適用しました。Marine Aluminium Aanensenはその後Hydro Aluminium Maritimeと合併してHydro Marine Aluminiumになりました。これらの冷凍パネルの一部は現在RiftecとBayardsによって製造されています。1997年には、海洋観察船The Bossの船体の流体力学的に広がった船首部分に、Research Foundation Instituteで最初のポータブルFSWマシンを使用して2次元摩擦攪拌接合が行われました。三井造船のスーパーライナーおがさわらは、これまでで最大の摩擦攪拌接合船です。^[要出典]ニコルズブラザーズのシーファイターとフリーダム級沿海域戦闘艦には、それぞれFSW製造業者のアドバンストテクノロジー社とフリクションスターリンク社が製造したプレハブパネルが搭載されている。^[6]ホウベイ級ミサイル艇には、中国フリクションスターセンター社が摩擦攪拌接合したロケット発射コンテナが搭載されている。ニュージーランドのHMNZSロトイティ^{には、ドノバンズ社が改造したフライス盤で製造したFSWパネルが搭載されている。 [51] [52]さまざまな企業が}強襲揚陸艦の装甲板にFSWを適用している。^{[53] [54]}

ユナイテッド・ローンチ・アライアンスは、デルタ II、デルタ IV、アトラス V、および新型バルカン使い捨てロケットとその極低温上段ロケットに FSW を適用しており、これらのうち摩擦撹拌接合された中間段モジュールを備えた最初のロケットは 1999 年に打ち上げられました。このプロセスは、スペースシャトルの外部タンク、2012 年にプロジェクトがキャンセルされるまでアレス I 、アレスの後継機であるSLS コア、 NASAのオリオン有人機試験品およびオリオンの現行モデル、およびスペースXのファルコン 1およびファルコン 9ロケットにも使用されました。^{[55]アドバンスト・ジョイニング・テクノロジーズ社製の}ボーイング C-17 グローブマスター III貨物機のランプ用爪^[7]とボーイング 747 大型貨物機の貨物バリアビーム^[7]は、最初に商業的に製造された航空機部品でした。 FAA認定のEclipse 500航空機の主翼と胴体パネルはEclipse Aviationで製造され、この会社は破産を余儀なくされる前に259機の摩擦撹拌接合ビジネスジェットを納入した。Airbus A400M軍用機の床パネルは現在Pfalz Flugzeugwerkeで製造されており、EmbraerはLegacy 450および500ジェットにFSWを使用している^{[8 ]。摩擦撹拌接合は}Airbus A380の胴体パネルにも採用されている。^[56] BRÖTJE-Automationは、航空宇宙分野向けに開発されたガントリー製造機械やその他の産業用途に摩擦撹拌接合を使用している。^[57]

タワーオートモーティブ社で摩擦撹拌接合された最初の自動車部品は、ストレッチリンカーンタウンカーのアルミニウム製エンジンクレードルとサスペンションストラットで、同社はフォードGTのエンジントンネルにもこのプロセスを使用している。この会社のスピンオフ企業はフリクションスターリンク社と呼ばれ、フォンテーヌトレーラー社のフラットベッドトレーラー「レボリューション」などでFSWプロセスをうまく活用している。^[58]日本では、昭和電工社のサスペンションストラットや、マツダMX-5のトランクリッド用の亜鉛メッキ鋼製ブラケットとアルミニウムシートの接合にFSWが適用されている。摩擦撹拌スポット溶接は、マツダRX-8のボンネットとリアドア、トヨタプリウスのトランクリッドに効果的に使用されている。ホイールはシモンズホイールズ、UTアロイワークス、フンドで摩擦撹拌接合されている。^[59]ボルボV70の後部座席はサパで摩擦撹拌接合され、HVACピストンはハラ・クライメート・コントロールで、排気ガス再循環クーラーはピアバーグで製造されている。アウディR8用のテーラー溶接ブランク^[60]はリフテックで摩擦撹拌接合されている。^[61]アウディR8スパイダーのBピラーはオーストリアのハマーラー・アルミニウム・インダストリーズで2つの押し出し材から摩擦撹拌接合されている。^[要出典] 2013年ホンダアコードのフロントサブフレームは、アルミニウムとスチールの半分を摩擦撹拌接合して接合された。^[62]

1997年以来、アルストムLHBのDSBクラスSA-SD列車の屋根パネルは、ハイドロマリンアルミニウムで長さ25メートルのFSWマシンを使用してアルミニウム押し出し材から製造されています。^[9]ロンドン地下鉄のビクトリア線の列車の湾曲した側面と屋根パネル、サパグループのボンバルディアエレクトロスター列車の側面パネル^[10]、アルストムの英国鉄道クラス390ペンドリーノ列車の側面パネルは、サパグループで製造されています。^{[検証に失敗] [63]}日本の通勤および急行Aトレイン、^[64]および英国鉄道クラス395列車は、日立によって摩擦攪拌接合され、^[65]川崎重工は屋根パネルに摩擦攪拌スポット溶接を適用し、住友軽金属は新幹線の床パネルを製造しています。革新的なFSW床パネルは、オーストリアのハマーラーアルミニウム工業社によって、スタッドラーキス2階建て鉄道車両用に製造され、両床の内部高さを2メートルにするために、またヴッパータールサスペンション鉄道の新しい車体用に製造されました。^[66]

機関車の高出力電子機器を冷却するためのヒートシンクは、Sykatek、EBG、Austerlitz Electronics、EuroComposite、Sapa ^[67]、Rapid Technic AGで製造されており、優れた熱伝達のためFSWの最も一般的な用途となっています。

AMAG社とHammerer Aluminium Industries社では、ファサードパネルとカソードシートが摩擦撹拌接合されており、銅とアルミニウムの摩擦撹拌重ね接合も行われている。Bizerba社の肉スライサー、Ökolüfter社のHVACユニット、Siemens社のX線真空容器は、Riftec社で摩擦撹拌接合されている。真空バルブと容器は、日本とスイスの企業で摩擦撹拌接合によって製造されている。FSWは、SKB社で核廃棄物を厚さ50mmの銅製容器に封入するためにも使用されている。^{[68] [69]} Advanced Joining Technologies社とLawrence Livermore国立研究所では、厚さ38.1mmのアルミニウム合金2219から直径1mの半球形鍛造品を製造した。 ^[70] 摩擦撹拌処理は、Friction Stir Link社では船舶のプロペラに、DiamondBlade社では狩猟用ナイフに使用されている。Bosch社はウースターで熱交換器の製造にこれを使用している。^[71]

KUKAロボットグループは、DeltaN FSツールを介してKR500-3MT重荷重ロボットを摩擦撹拌溶接用に改造しました。このシステムは、2012年11月にEuroBLECHショーで初めて公開されました。^[72]

Appleは2012年のiMacに摩擦撹拌接合を採用し、デバイスの底部と背面を効果的に接合した。^[73]

• 異種摩擦撹拌接合
• 摩擦ハイドロピラー加工^{[74] [75]}
• 摩擦撹拌処理
• 摩擦溶接
• カテゴリー:摩擦撹拌接合の専門家

• ウィキメディア・コモンズの摩擦撹拌接合に関連するメディア
• TWI における摩擦撹拌接合
• ケンブリッジ大学における摩擦撹拌接合の研究
• アルミニウム合金と鋼鉄の摩擦撹拌接合；2004 年 Welding Journal の学術論文
• ヴァンダービルト大学溶接自動化研究所における摩擦撹拌溶接の研究 2012-12-16 にWayback Machineでアーカイブ
• 摩擦撹拌溶接における大まかな計算
• ペンシルベニア州立大学の材料加工理論・溶接研究グループ
• 摩擦撹拌溶接機：用途と主な特徴
• インド工科大学ガンディナガル校における摩擦撹拌接合研究