大阪大学接合科学研究所の藤井英俊教授と椋田宗明特任研究員らは、厚さ０・５ミリメートルの銅とアルミニウムを直径３ミリメートル幅で摩擦撹拌接合（ＦＳＷ）する技術を開発した。新たに開発した微細な先端を持つピン状のプローブと、高速回転する摩擦撹拌接合装置を組み合わせて実現した。薄く微細な素材を複数接合する必要がある電気自動車（ＥＶ）バッテリー向け電極などで採用を見込む。

厚さ１ミリメートル以下の異種素材を接合する技術はこれまで研究レベルであった。ただ変形や破損しやすい薄板同士の直接接合な上、熱影響など物性が異なる銅とアルミニウムは接合時に固くてもろい層ができやすい。このため局所的な接合は実用化レベルに至っていなかった。

低温で接合可能なＦＳＷを用いた手法の確立が期待されていたが、ツールが小さくなれば接合に必要な摩擦熱量が低下する課題があった。研究チームは毎分最大２万回転の速度を持つ摩擦撹拌接合装置を組み合わせることで、ＦＳＷによる摩擦熱量の低下を抑えた。銅とアルミニウムで物性が異なるため、ツールの位置決め条件を詳細に設定。切り粉が発生しないようにした。

さらに耐久性を実証するため、この技術を使って接合した薄板に応力を印加したところ、接合部ではなく母材部分が破断。継手として良好な結果が得られたことを確認した。

研究成果は、１３日から開催する溶接学会秋季全国大会（富山市）で発表する。