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。

「スポット溶接 受託加工」

各種スポット溶接の受託加工


こだま製作所では創業時(創業50余年)から、さまざまな分野の製品のスポット溶接加工を手がけてきました。
試作から量産、溶接テストまで様々なスポット溶接を専門家として受託加工いたします。

※試作・溶接テスト対応は、こちらから

一般的にスポット溶接は、抵抗スポット溶接アークスポット溶接レーザースポット溶接と、大きく3つに分けられます。
「こだま」では抵抗スポット溶接を中心に、アークスポット溶接、レーザースポット溶接に対応しています。
※詳細記事は、下記順番に掲載しています。

「こだま」が、ご提供できること

1)各種スポット溶接の受託加工(溶接テスト・試作・量産)
2)各種溶接の受託加工
3)冶具電極の設計・製作
4)部品接合の構想段階からのご相談(接合の方向付け)
5)部品の製作からの一貫対応(試作・量産)
 (部品によって、製作対応不可な場合もあります)
6)試験、溶接条件販売、スポット溶接機の選択・販売支援
7)秘密保持契約
8)全国対応

抵抗スポット溶接の量産対応について


こだま製作所では、スポット溶接を創業から行っているため、多種多様なスポット溶接の
経験が有り、スポット溶接設備も充実しているため様々な材質やサイズに対応可能です。
誰でも同じ品質で加工を実現する治具電極を製作(特殊電極)することで、数万個までの数量にも対応させて頂きます。
また、電極在庫が豊富ですのでイニシャルコストを抑えた数個からの少ロットでの対応可能です。

IMG_5279.JPG豊富な電極在庫(在庫一部) スポ溶接電極B3.jpg
特殊電極1例



抵抗スポット溶接事例一覧(プロジェクション溶接・スタッド溶接含む)

スポット溶接試作量産A (20).jpg
真鍮t0.3とニッケルメッキ加工した
真鍮t0.3のスポット溶接

スポット溶接試作量産 (22).jpg
真鍮t0.5とステンレスt0.3のスポット溶接

スポット溶接試作量産 (3).jpg
チタンt0.6とt0.4のスポット溶接
スポット溶接試作量産 (10).jpg
鉄φ1.2のバット溶接

スポット溶接試作量産 (11).jpg
鉄 t1.5と袋ナットt1.0のスポット溶接
スポット溶接試作量産 (16).jpg
ステンレスt2.0とM12ウエルドナットの
スポット溶接

スポット溶接試作量産 (4).jpg
鉄t1.5とM6ウエルドボルトのスポット溶接
スポット溶接試作量産 (7).jpg
亜鉛メッキ鋼板t1.0のスポット溶接
スポット溶接試作量産 (5).jpg
鉄t6.0とt4.0のスポット溶接
スポット溶接試作量産 (21).jpg
銅t2.0と亜鉛メッキ鋼板t1.0の
スポット溶接
スポット溶接試作量産 (12).jpg
真鍮t0.4のスポット溶接組立

スポット溶接試作量産 (14).jpg
真鍮t1.0のスポット溶接
スポット溶接試作量産 (18).jpg
鉄t1.0とM4のスタッド溶接

スポット溶接試作量産 (17).jpg
鉄t1.2とφ3.0のスタット溶接
スポット溶接試作量産 (6).jpg
ステンレスt3.0とMのスタット溶接
スポット溶接試作量産 (9).jpg
ステンレスt0.8とφ5.0のスタッド溶接
スポット溶接試作量産 (2).jpg
アルミt4.0とt3.0のスポット溶接
スポット溶接試作量産 (15).jpg
アルミt1.2のスポット溶接組立
スポット溶接試作量産 (5).jpg
鉄t6.0とt4.0のプロジェクション溶接
スポット溶接試作量産 (8).jpg
ステンレスt0.とφ2.0三角錐の
プロジェクション溶接


※その他スポット溶接事例は、こちらから

抵抗スポット溶接で出来ること


1)ピンのスポット溶接

抵抗スポット溶接は、冶具電極の工夫で、非鉄金属(ステンレス系、アルミ系、銅系、チタン系、パーマロイ系、銀等)や、
板やパイプにピンを瞬時に溶接することが可能です。

スポット溶接 (43).jpg
チタンパンチングと、ピンの ➡
スポット溶接
スポット溶接 (2).jpg
拡大図

スポット溶接 (37).jpg
鉄板へとピンのスポット溶接
スポット溶接 (11B) (1).jpg
ステンレスパンチングと
三角錐ピンのスポット溶接

スポット溶接 (11B) (29).jpg
ステンレス円盤と、無酸素銅φ0.1の
スポット溶接
スポット溶接 (11B) (25).jpg
軟球と、線材のスポット溶接

スポット溶接 (11B) (11).jpg
ステンレスパイプと、無酸素銅φ1.0の
スポット溶接
スポット溶接 (11B) (10).jpg
鉄板とピンのスポット溶接

スポット溶接1 (2).jpg
真鍮無垢材からの切削加工品から
プレートとネジのスポット溶接で、
大幅なコストダウン
スポット溶接1 (1).jpg
裏面



2)その他、抵抗スポット溶接事例

抵抗スポット溶接は、冶具・電極の工夫でさまざまな溶接が可能です。

スポット溶接 (11B) (28).jpg
ステンレス板バネと取手の
スポット溶接
スポット溶接 (11B) (13).jpg
ステンレス金具と、板バネの
スポット溶接

スポット溶接 (11B) (15).jpg
鉄板と小判形ナットのスポット溶接
スポット溶接 (11B) (31).jpg
スポット溶接によるアルミ筐体の組立

スポット溶接 (11B) (12).jpg
ステンレス金具とナットの溶接
スポット溶接 (11B) (8).jpg
ステンレス球と板のスポット溶接

スポット溶接 (11B) (19).jpg
鉄板とパイプのスポット溶接
スポット溶接 (11B) (3).jpg
真鍮お椀と、板のスポット溶接

スポット溶接 (11B) (16).jpg
ステンレス板と線材のスポット溶接
スポット溶接 (11B) (41).jpg
アルミ線材のスポット溶接

スポット溶接 (11B) (24).jpg
ステンレスリングのスポット溶接
スポット溶接 (11B) (35).jpg
拡大図

スポット溶接1 (5).jpg
ロストワックスとプレートの
スポット溶接
スポット溶接1 (3).jpg
裏面

スポット溶接.jpg
ステンレス板の無酸化スポット溶接
(スポット溶接焼けの抑制)
電池タブのスポット溶接.jpg
電池とタブのスポット溶接


その他、スポット溶接の加工事例は、こちらから

溶接対象材質

分類 材料記号
SPCC、SK、リボン鋼
ステンレス

SUS304、SUS304 CSP、SUS301 CSP、SUS3016L、SUS430、SUS631

ニッケル パーマロイ、ハステロイ、インコネル、インバー、形状記憶合金
チタン TP270、TP340、TP480
銅・銅合金 C1020(無酸素銅)、C5210(りん青銅)、クロム銅、ベリリューム銅、真鍮、洋白
プラチナ PT900、PT1000
アルミ A5052、A6063

 

抵抗スポット溶接に使用する冶具電極

スポット溶接冶具・電極 (3).jpg
携帯電話部品のスポット溶接冶具電極
スポット溶接冶具・電極 10.JPG
産業機器部品のスポット溶接冶具電極

スポット溶接冶具・電極7.JPG
産業機器部品のプロジェクション溶接
冶具電極
スポット溶接冶具・電極 (2).jpg
ルーバーのプロジェクション溶接
冶具電極

アークスポット溶接


アークスポット溶接とはアルゴン(Ar)ガスや、ヘリウムガスなどの不活性ガスをシールドガスとしてトーチノズル内に流し、融点の高いタングステン電極と母材との間にアークを発生させ、そのアーク熱により不活性ガスと酸素を燃焼させ、溶接しようとする部品の一点にアークを集中させて溶接を行う工法で、銅系・ステンレス系・チタンなどの非鉄金属に適しています。

ティグ溶接の構造図.png    アークスポット溶接.jpg


アークスポット溶接加工事例

IMG_6993333 (1).JPG
ピン(φ3.0)とプレート(t1.0)のアーク
スポット溶接の事例です。プロジェクション
溶接でも可能ですが、冶具電極が必要となり、
製作数に合わせてアーク溶接を選択しました。
材質:SUS304  表面
IMG_6993333 (2).JPG


裏面

アークスポット溶接 (1).jpg
ステンレス部品とコイルばねの
アークスポット溶接
アークスポット溶接 (7).jpg
銅パイプと線材のアークスポット溶接

アークスポット溶接 (2).jpg
ステンレス線材のアークスポット溶接
アークスポット溶接 (4).jpg
銅材のアークスポット溶接

アークスポット溶接 (8).jpg
ステンレス材のアークスポット溶接
アークスポット溶接 (5).jpg
銅線材のアークスポット溶接

アークスポット溶接 (9).jpg
ステンレス板のアークスポット溶接
アークスポット溶接 (6).jpg
銅リード線と電熱線の
アークスポット溶接

溶接対象材質

分類              材料記号
SPCC
ステンレス

SUS304、SUS304 CSP、SUS301 CSP、SUS3016L、SUS430、SUS631

ニッケル パーマロイ、ハステロイ、インコネル、インバー、形状記憶合金
チタン TP270、TP340、TP480
銅・銅合金 C1020(無酸素銅)、C5210(りん青銅)、クロム銅、ベリリューム銅


アークスポット溶接に使用する冶具・電極

スポット溶接冶具・電極 (6).JPG
歯垢除去装置キャップの
アークスポット溶接冶具
スポット溶接冶具・電極 9.jpg
バッテリーキャリアの
アークスポット溶接冶具

スポット溶接冶具・電極 8.JPG
カップ麺リテーナーの
アークスポット溶接冶具

スポット溶接冶具・電極 (1).JPG
産業機器部品の
アークスポット溶接冶具

レーザースポット溶接


レーザー光をレンズで集光させ熱源として溶接させ、部品照射を行い溶接する方法。
精密部品・薄板金属・箔・微細部品の溶接に適しています。局部的に母材を溶かしますので、熱歪を抑制できるのが特徴です。しかし、レーザー光を集光させる事と、無接触で溶接を行う要素から、溶接させる部品の端面精度,及び部品位置決めをセットする治具などの精度も要求されるので、一次加工(金属プレス等)の精度が、極めて要求され、製品コストが上がってしまう要素も含みます。レーザー溶接では連続溶接では困難ですが、点溶接では溶加材を加えて強度を高めることが可能です。

レーザー溶接の構造図.png        レーザースポット溶接 (4).JPG


レーザースポット溶接加工事例

レーザースポット溶接 (2).jpg
ステンレス球とコイルばねの
レーザースポット溶接
レーザースポット溶接 (3).jpg
ステンレスt0.1と、t0.5の
レーザースポット溶接

レーザーによる肉盛り溶接-thumb-250xauto-7632.png
レーザースポット肉盛り溶接
レーザースポット溶接 (1).jpg
熱電対の肉盛り溶接

※肉盛り溶接は、アークスポット溶接でも可能です。

溶接対象材質

分類材料記号
SPCC
ステンレス

SUS304、SUS304 CSP、SUS301 CSP、SUS3016L、SUS430、SUS631

ニッケル パーマロイ、ハステロイ、インコネル、インバー、形状記憶合金
チタン TP270、TP340、TP480
銅・銅合金 C5210(りん青銅)、クロム銅、ベリリューム銅



各種溶接治具・電極製作技術


様々な製品加工に対応するため、溶接技術同様に治具電極の製作技術も高めてきました。
高精度な位置決めに対応したり、数万個に対応するために半自動化した治具電極を製作してきました。
下記はそれらの一例です。

携帯電話溶接治具

溶接位置精度が高い治具で
2部品×15万個の溶接に対応
した治具電極
産業機器溶接位置決め治具

少量(数十個)限定製作での接合に対応した簡易治具
ディスプレイ用金具溶接治具電極

抵抗溶接機の動作と連動した半自動型プロジェクション溶接治具電極

15万個のスポット溶接製作事例


携帯電話本体に板バネ(SUS3054 H)を、マイクロスポット溶接を行った事例です。 位置決め治具に通電を行う為の電極を埋め込んで表面塗装のマスキング処理φ1.0程度の溶接エリアを正確に溶接しています。ステンレス材そのものは溶接性が高いですが、 15万個生産においての、良好な精密溶接を反映する要素は、溶接ノウハウから設計された治具電極そのものとなり、精密溶接で用いられるレーザー溶接に対しコストパフォーマンスをご提供しています。


※「こだま」の特徴、治具電極製作及び金型製作詳細は、こちらから

スポット溶接の試作・溶接テスト対応について


こだま製作所では量産だけではなく、試作や溶接テスト品の受託加工にも対応しています。
新製品・新商品開発時には「溶接性の確認」が必要な場合があります。新素材や試作部材をお預かりし、指定の溶接条件にそって溶接加工対応や、溶接後のテストピースのご提出を行っています。

事例:スポット溶接

DSC_0395.JPG
溶接部に近い場所での電流値の測定
DSC_0399.JPG
電極直接、加圧確認

 

スポット溶接(抵抗溶接)は、制御装置で設定した出力と、被溶接材に加わる力に誤差が出る事があります。 これは被加工部材の抵抗値や電極の接触面積の大きさ等により発生します。 加圧力は電極セット時にワークスペースにて加圧力計を用いて測り、 電圧等は実際に加工する時に電極部にて、測定器を用いて測ることにより、実際の加工値を確認しています。


適切な溶接条件の、ご提供


創業50余年の実績で、被溶接材をお預かりして、適切な溶接条件の提出を行っています。
事例1:材質SK5 t1.5 パルゼーション通電テスト

IMG_3718793.JPG
SK5材の、スポット溶接テスト
IMG_37815.JPG
SK5材の、スポット溶接剥離テスト


一般的に溶接困難といわれる、SK(
炭素工具鋼鋼材)の、溶接テストです。
SK材は、SPCC(鉄)などと比較して、熱処理を行って硬化させる目的で使用されるため、材料に炭素を多く含みますので、スポット溶接はされても簡単に外れてしまいますが、様々なパルセーション設定にて加工を試し、溶接強度の最大値が出る条件出しを行いました。

事例2:高張力鋼板のプロジェクション溶接

IMG_97920.JPG
ウエルドボルトのプロジェクション溶接(表)
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ウエルドボルトのプロジェクション溶接(裏)


各種溶接テストの事例は、こちらから
各種工業試験にも対応しています。


ご相談から対応可能です。


実験・開発段階からの溶接工法のご相談(材質は?どう接合すればいいのか?)、量産化に向けて予定外に接合箇所が生じた製品製作のご相談(どんな形状にすればいいのか?)、現状の製作工法の合理化、既存生産体制の不具合対策としての生産シフトのご相談など、抵抗溶接を中心とする溶接工法で様々なご要望にお答えしております。

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技術情報大阪テクノマスター溶接部門ブログは、こちらから


弊社へのご質問の多い材質、またはご依頼いただく製品の主流材質の性質を記載していますので参考にしてください。
(その他、材質においては、お問合せください)

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スポット溶接加工とは


スポット溶接(抵抗スポット溶接)とは、溶接したい2片の金属母材を上下から電極で挟み込み接触部を
電極で加圧を行い、加圧した電極より金属母材へ大電流を流すことにより、電気抵抗によるジュール熱を発生させ、
被溶接材を局部的に、発熱・溶融させ接合される溶接工法です。
抵抗溶接の一種として、もっともポピュラーな工法で、自動車や家電等あらゆる分野で用いられています。

※加工・製作事例は、こちらから

スポット溶接機3.png
抵抗スポット溶接機の構造(エアー式)
スポット溶接の原理4.png



スポット溶接DPP_0161.JPG
エアー式抵抗スポット溶接機
スポット溶接IMG_3630.JPG
足踏み式抵抗スポット溶接機


抵抗スポット溶接の特徴


長所

①溶接時間が短いので、他の溶接方法(抵抗溶接以外)に比べ加工コストが極めて低い。
②短時間で溶接が出来るので、加熱域が溶接部近傍に限られるため、被溶接材の熱歪が少ない。
③機械的作業のウエイトが高いため、一般的な製品の溶接においては、作業者の熟練度をほとんど必要としない。
④溶接棒やフラックスが不要で、有害な紫外線やヒュームが発生しない。
⑤機種と電極の選択で、t0.03~の金属板、金網(メッシュ)、線材、鉄、非鉄金属等、幅広い範囲での溶接が可能。

短所
①大きな電流が必要なため、溶接機および受電設備の電気容量が大きくなる場合がある。
②機種にもよるが、溶接機の価格が比較的高い。
③被溶接材に対し、機種の選択が必要となり、溶接電流、通電時間、加圧力、電極形状などの溶接条件を、
 被溶接材の材質や板厚ごとに選定する必要がある。
④接合状態を外観から判定しにくく、判断基準を設ける必要がある。
 ※判断基準が設けることが出来れば、大量生産においても安定した溶接が望める。

無酸化スポット溶接2IMG_6362_R.jpg
「こだま」の技術
※無酸化スポット溶接技術は、こちらから

溶接ナゲットについて


スポット溶接の強度を確認する方法で、ナゲット径を基準にする場合があります。
この時必要なナゲット径は板厚により変化し、一般的に5√t (t=板厚)とされることが多いです。
また、ナゲット径は材料表面の熱影響部(くぼみ)を見ただけでは判断できず、
材料を剥がして残っている部分のみの径を測定したり、切断して断面を測定する必要があります。

ナゲットについて.jpg
スポット溶接断面
スポット溶接表面2.jpg
スポット溶接表面くぼみ

スポット溶接の打点数と距離について


スポット溶接は打点数を多くすれば基本的には強度が上がりますが、
溶接の距離が近すぎる場合には打点数が多くても強度を下げてしまう場合が有ります。
スポット溶接は電極で挟み込んだ位置に電気を流し、その部分を溶接しますが、
挟んだ部分の近距離にスポット溶接された部分が有ると、その部分に溶接電流が分流し
溶接部への出力が不足し最悪ナゲットが形成されない場合があります。
そのため、スポット溶接は適度な距離を取り加工する必要が有ります。
また、打点数が多いほどコストも上がります。必要な打点数を考え設定する必要が有ります。

スポット溶接分流.jpg
スポット溶接分流について
スポット数過多.JPG
過多なスポット数


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