板金溶接とは
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板金溶接とは
板金溶接とは鉄やステンレスなどの材料を接合する場合に用いられる手法で、金属は加熱または加圧するとやがて溶けはじめる特性があり、接合しようとする２つの材料の接合部を溶かして、混ぜ合わさった状態で冷やすことにより１つに接合することをいいます。
その溶接種類もいくつかあり、代表的なだとアーク溶接、半自動溶接、ＴＩＧ溶接、スポット溶接などがあり、使用する材料や状況等により様々に使い分けられています。
融接法
融接法とは、板厚が厚く接合強度が必要な場合に採用される溶接方法です。 強度が高く、気密性・水密性を持たせることができる反面、熱によってひずみなどの影響が出る場合はあります。
圧接方
圧接は薄板の溶接によく採用されます。
強度が必要な厚板には対応できず、気密性が必要な場合には不向きです。
ろう接法
ろう接は、素材に融点の低いろう材を流し込んで溶接します。
鉄とステンレスなど、異なる母材同士を溶接することができますが、厚板の場合は強度が確保できまず不向きです。
板金溶接の種類
板金溶接種類もいくつかあり、代表的なだとアーク溶接、半自動溶接、ＴＩＧ溶接、スポット溶接などがあり、使用する材料や状況等により様々に使い分けられています。
アーク溶接
溶接棒といわれるものを、溶接機本体から伸びているトーチに取り付けてアークスタートして、母材と溶接棒を溶かしながら溶接する方法です。溶接棒を溶かしながらなので短くなっていくにつれて手も動かすため、初心には難しく、また頻繁に溶接棒を交換する必要があります。
マグ溶接とミグ溶接
マグ溶接とミグ溶接の違いは、シールドガスによって異なっています。ミグは主に不活性ガス(主にアルゴン)、マグは不活性ガスと炭酸ガスの混合ガスを使います。
TIG溶接
TIG溶接は手作業で行われる溶接法です。
トーチの中に熱に強いタングステンと呼ばれるものを電極にして、その周囲から不活性ガス（アルゴンガス）を噴出させて、接合部分を無酸素状態にして、溶接棒と呼ばれる棒を横から送り入れて接合します。
片手にトーチ、もう片方の手に溶接棒と両手を使う溶接法なので経験が必要な溶接ですが無酸素状態での溶接が可能なため参加しにくく、ステンレスやアルミでの溶接に用いられます。
プラズマ溶接
ティグと同じようにタングステンを用いますが、ティグの電極から母材に直接アークを移行させるのではなく、プラズマアークは水冷インサートチップの孔を通過させて、母材に移行させるというという溶接方法です。
スポット溶接
スポット溶接とは圧接という分類になります。
スポット溶接は２枚の材料を圧着しつつ電流を流し、その抵抗熱で金属を溶かして接合する溶接法です。
主に薄板を扱う金属加工ではよく使われていて車のシャーシや部品などでよく使用されています。
瞬時に接合することが可能で、作業時間自体が早くなることでコストを押さえることができ、生産性が高い溶接方法です。画像は溶接ナットを溶接しているところです。
スタッド溶接
スタッド溶接とは、スタッドと呼ばれるピン（ねじなど）を専用のガンに取り付けて、母材に押し当てて、専用ガンと専用溶接機によって短時間で自動的に溶接が行われる溶接方法です。
スタッド溶接は、溶接棒や溶接ワイヤーを用いず、スタッドそのものが溶接材となり、安定したアークを発生する溶接装置など、溶接品質を保つことが可能な溶接方法です。
ろう付け
ろう付けは金属より低い温度で溶ける「ろう」を対象の金属同士の間に流し込み、接合させます。鉄とステンレスなどの違う金属同士を接合させることが出来ることが特徴です。厚板の場合は強度が確保できまず不向きです。
はんだ付け
はんだ付けは主に電子機器の基盤部分に使用します。はんだごてと呼ばれる機材ではんだを溶かし、対象同士を接合します。手軽な反面、金属強度はありません。
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電気的エネルギー |
科学的エネルギー |
光エネルギー |
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融接 |
■アーク溶接 ■電子ビーム溶接 |
■ガス溶接 |
■レーザー溶接 |
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圧接 |
■抵抗スポット溶接 ■プロジェクション溶接 ■シーム溶接 ■アプセット溶接 ■フラッシュ溶接 |
■爆発溶接 |
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ろう接 |
■誘導加熱ろう付け |
■トーチろう付け |
■光ビームろう付け ■レーザーブレージング |
アーク溶接のメリット・デメリット
ガスを使わないので風の影響を受けず、溶接ホルダーのケーブルを延長する事で取り回ししやすいのがメリットで、野外での作業に向いています。
デメリットとしては、溶接後にはフラックス（黒皮のようなもの）が被っているので、それをチッピングハンマーなどで剥がす必要があり、仕上がりもキレイではありません。
半自動溶接のメリットデメリット
ワイヤーが自動で送給され、各種ダイヤルで溶接電流、電圧の設定さえ済ませてしまえば、あとは両手でトーチを保持してスイッチを押すだけで比較的簡単に溶接を進める事ができます。
デメリットとしては、溶接中はどうしてもスパッタが出て周囲にこびりついてしまいますので、スパッタ除去剤を使ったり、溶接後にスパッタを取り除く必要があります。