図４.１ 高速ビデオカメラによるアルミ薄板の衝突現象観測写真 （撮影コマ間隔１μｓ）
図４.２ アルミ薄板（可動板）の移動距離と移動速度の関係
図４.４ 電磁圧接（シーム溶接）における衝突現象のイメージ図（断面概略図）
図４.５ 電磁圧接（シーム溶接）に生じる波状模様（接合界面の断面写真）
●電磁圧接（シーム溶接）では，少ない電源エネルギーで効率よく溶接するため，下側のアルミ薄板を上側の固定された金属薄板 へ高速で衝突させて溶接する．この衝突現象（衝突過程）を，撮影コマ間隔１μｓの高速ビデオカメラ（島津製作所ＨＰＶ型） を使用し，東京工業大学熊井研究室と共同で観測した．観測は，コイル電流の流れる方向から行われ， 図２.２に図示した変形，衝突現象を対象とした．撮影しやすくするため，上下両板とも板厚１ｍｍのアルミ板とし，その初期間隙を３ｍｍとした．
●撮影した写真の例を図４.１に示す．図４.１(ａ)では，コイル近くの下側アルミ板（可動板）が，変形しながら上側のアルミ板（固定板）へ 最初に衝突している．これを初期衝突と呼ぶことにする．照明用光源の関係で，写真に明るく写っている部分は各板の手前端部である．実際の 衝突は，アルミ板中央部分で起こっている．図４.１(ｂ)は，(ａ)から１μｓ後の写真で，衝突点が左右へ移動している．同時に，いわゆる 「金属ジェット」 と見なせる強い発光が衝突点の移動方向に観測されている．衝突点の移動は，図(ｃ)，(ｄ)と続く．ここでも金属ジェット は見られるが，発光は弱くなる．この種の衝突は傾斜衝突と呼ばれる．下側アルミ板（可動板）の移動距離と移動速度の関係を図４.２に示す． 下側アルミ板（可動板）は，ほぼ等加速度で移動している．移動距離１ｍｍでの速度は，約２５０ｍ／ｓ である．動画（ｗｍｖ）を図４.３で見ることもできる （Ｗ７およびＷ８では見えるが，通常，Ｗ１０では見えないので，適切に対処してください）．
●金属ジェットとは，金属板が傾斜衝突するとき，その衝突表面が高温・高圧状態になり，塑性流動を生じ，衝突点の移動方向へ金属の一部が 噴射される．この現象または噴射を金属ジェットと呼ぶ．なお，アルミ板間の初期間隙を１ｍｍとした場合も，傾斜衝突時に金属ジェット は観測されるが，図４.１のようにはっきりと撮影できなかった．このような衝突現象を経て圧接された接合界面には，多くの場合，波状模様 が観測される．これらのイメージを図４.４（断面概略図）に，観測写真例を図４.５示す．波状模様（写真）が見にくい場合には，写真を拡大して ください．波状模様の振幅は０.１ｍｍ以下です．
図４.１ 高速ビデオカメラによるアルミ薄板の衝突現象観測写真 （撮影コマ間隔１μｓ）
図４.２ アルミ薄板（可動板）の移動距離と移動速度の関係
図４.４ 電磁圧接（シーム溶接）における衝突現象のイメージ図（断面概略図）
図４.５ 電磁圧接（シーム溶接）に生じる波状模様（接合界面の断面写真）