スポット溶接・精密溶接専門のこだま製作所の「事例紹介」です。

「チタンの溶接」

チタンの溶接について


チタンは比重が約4.5と、マグネシウムやアルミに次いで軽く、
耐食性に優れ、比重と比べて高強度な素材ということから、 航空・建築・スポーツ用品などの様々なの製品に利用され、また金属アレルギー対策の素材としても知られています。チタンの溶接方法については、下記の溶接方法などがあります。ここでは、TIG溶接・抵抗溶接・レーザー溶接について説明していきます。

1. イナートガスアーク溶接
     - ティグ溶接(TIG welding)
     - ミグ溶接(MIG welding)
2. 抵抗溶接(Resistance welding)
3. レーザビーム溶接(Laser beam welding)
4. プラズマ溶接(Plasma arc welding)
5. 電子ビーム溶接(Electron beam welding)


チタンのTig溶接


TIG溶接tech009.jpgチタンのアーク溶接の中で最も主流なのがTIGアーク溶接です。TIGアーク溶接は、大気から溶接による金属の酸化を防ぐために、タングステン電極の周りからアルゴンガスやヘリウムガスなどの不活性ガスを放出し、ガスのシールドを作ります。シールドガスを流した状態で、融点の高いタングステンと被溶接物 との間にアーク放電を発生せしめ、そのとき発生 する熱で溶接します。電子の流出 するタングステンを冷却し、電子の流入する被溶接物の発熱を促進 するため、タングステン電極をマイナス、被溶 接物をプラスにするように直流電源に接続することによってタングステン電極のダメージを抑制 し、効率よく被溶接物を溶融することができます。 


Tig溶接の特徴


1. 高品質:不活性ガスシールドを使用することで、溶接金属への不純物混入が極めて少ない。
2. 高作業性:様々な形状に適用でき、かつ溶接姿勢に制限がない。
3. 多様な金属が溶接可能:純チタンを始め、様々なチタン合金の溶接が可能。


抵抗溶接について


抵抗溶接-th001.jpg抵抗溶接は、微細部品・溶接したい2片の金属の上下を電極で挟み込み、接触部を加圧しながら大電流を流すことで電気抵抗により材料が局部的に発熱し、溶融して接合される溶接工法で、溶接の中でもシンプルな工法です。
シンプルではありますが、スポット溶接を始め、スタッド溶接バット溶接ヒュージング加工など多様性に優れた溶接方法となります。

抵抗溶接の特徴

1. 高精度:位置決めのジグなどの用いることにより、高精度な溶接が可能。
2. 薄板に対応:t0.03からの薄板を溶接できます。
3. 量産に対応:生産性の向上により、量産への対応がスムーズに行えます。


レーザー溶接について


レーザー溶接-th002.jpgレーザー溶接とは、光源をレーザー素子にあて、誘導放出現象を起こし強力なレーザー光化を行い、集光して金属に照射し、金属を局部的に溶かし固めて接合する方法です。 レーザー溶接はアーク溶接に比べ、溶接時に生じる熱影響が少なく、スポット径を小さく、ビード幅も狭く、そして深く溶接することが可能です。 レーザによる加工には、次のような特長があります。


レーザー溶接の特徴


1. 高精度:局部的に高速で溶接が行えるのでワーク周囲の熱影響が少なく熱歪みが小さい。
2. 高品質:
非接触で加工できるため抵抗溶接に比べワークの変形が少ない。
3. 高作業性:抵抗溶接では必要となる電極メンテナンス(研磨等)を必要としない。
3. 母材の多様性に優れいている:異種金属の加工が容易。
ただ、その分ワーク精度や部品装着するための治具精度を要求しますので、抵抗溶接に比べコストはかなり高めになります。

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