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溶接とは(株)MST Holdings

2021年02月18日 08:28:04

溶接とは何かを知ろう!溶接について詳しくご紹介

溶接は自動車や船舶、建物の鉄骨のような大規模な構造物や、金型や機械部品のような精密部品などさまざまなものを作る際に用いられます。一般的には縁が無いものかもしれませんが、DIYなどで個人の家具などを作成する際にも溶接を依頼できます。

 

1. 溶接について

材料に応じて接合したい部分を何らかの方法で熱や圧力を加えることで、材料が溶けて接合しようとする材料を冷却し固めます。そのことによって、1つの部品に接合させる方法のことを溶接と呼びます。熱を加え溶けた部分が凝固する性質を利用した技術といえます。

 

2. 溶接の種類

溶接には大きく分けて3つの種類に分類されます。また、どのようなエネルギーを用いるかによって向いている材質が異なるので、用途に合った接合方法を選択する必要があります。

 

2-1. 融接

接合したい部品を熱し、溶けて合わせた部分を固めて接合させる最も一般的な溶接方法を融接といいます。接合したい部分同士のみを加熱させて溶かすことで接合をさせます。融接には代表的なものにアーク溶接ガス溶接レーザ溶接と呼ばれる方法が挙げられます。

 

まず、アーク溶接と呼ばれる電気エネルギーを使用した溶接方法があります。これは放電した際に発生したアーク熱と呼ばれる電熱を利用して接合部分を溶かし、接合させる方法です。ガスを使用しないので風による影響を受けないという利点がある一方、見栄えを気にする溶接の場合はおすすめしません。

 

ガス溶接は化学エネルギーを使用した接合方法で、アセチレンや水素などの可燃性ガスの燃焼熱を用いて金属を加熱させます。ガスの制御は簡単にできるので、割れが発生しやすい薄板などの材質や、融点の低い金属の溶接に適している方法といえるでしょう。しかし、アセチレンと酸素を使って高温の炎を作り出すので一歩間違えると大事故になりかねません。使用する場所を選ぶ方法といえるでしょう。

 

レーザ溶接は光エネルギーを用いた接合方法で、金属材料にレーザ光を照射し、局部的に金属を溶かすことで接合します。レーザ光を使用することでとても細かい作業を行えるので精密機械の部品などを製作する際に用いられることが多い方法です。

 

2-2. 圧接

圧接とは、接合部分に圧力をかけて接合させる溶接方法です。その中でも抵抗溶接は電気エネルギーを用いた方法で、金属に電極を押し当て、加圧しながら大電流を流すことで金属を溶かします。大きい電力を使う割には電圧が低いので感電のリスクもなく、工程を自動化させやすい溶接方法なので大量生産を目的とする際に適しているのです。抵抗溶接の中にも「スポット溶接」「シーム溶接」があります。

 

スポット溶接は接合したい部分に対して点で溶接を行います。点の部分にチップと呼ばれる電極で挟み込んで圧力をかけることで電流を発生させ溶融します。溶接材が熱によって歪むこともあまりない上、火花が散らないので初心者でも簡単に行える溶接方法です。

 

シーム溶接は、溶接材を円盤型の電極で挟み込んで回転させることで電流を発生させ溶融します。連続的に通電ができるので強度が高く、素早く溶接が行えます。なお、連続で電流を流すためコストがかかってしまうのが難点です。また、溶接中に不純物が混入しないようにきれいな場所で行う必要があるので材質は安定しますが、少々慎重な作業を要する場面が多い溶接方法です。

 

2-3. ろう接

ろう接とは、接合したい材料には手を加えず接合材よりも融点が低い溶加材を溶かし、接合したい部分の隙間に行き渡らせて接合させる方法です。元々の接合材を溶かさないで行われるので異なる材質を溶接させたいときに使用されます。この時用いる溶加材は、アルミや銀などの融点が450℃以上の場合は付「ろう付け、亜鉛や鉛などの融点が450℃以下の場合は「はんだ付け」と呼ばれます。

 

3. 溶接を用いる利点や欠点

溶接を用いる場合、規格が違う製品であっても接合することによって、欲しい規格の大きさの材料になるのでコストが下がるという利点があります。また、作業も初心者向けの方法であれば短時間で接合できるので面倒なことはありません。

 

一方、溶接は方法によってはある程度技術を伴うものです。接合したい部分を高温で加熱することになるので溶接材に歪みやひずみが起きてしまう場合もあります。また、材料や溶接方法によっては耐久面で影響が出る場合もあります。溶接を取り扱っているほとんどの企業では機械の自動化を行っていますが、全て手作業の場合は作業する業者によって、溶接した部分の強度に差が出やすくなってしまう恐れがあることが欠点として挙げられるでしょう。

 

4. まとめ

溶接にはさまざまな種類があるので要望と用途に合わせて製品を作成することができます。「株式会社MST Holdings」では、法人のお客様だけでなく個人のお客様のご依頼も承っております。DIYをしていたけどほしい部品がない、壊れてしまったものを溶接で直したいという方はぜひ一度ご連絡ください。

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