抵抗溶接について

抵抗溶接とは?

抵抗溶接とは、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。

抵抗溶接は五つの溶接工程となる:
スポット溶接プロジェクション溶接シーム溶接フラッシュバット溶接/バット溶接抵抗加熱と焼鈍

この五つの抵抗溶接の工程を切り替えの中に、フラッシュバット溶接とバット溶接は金属の重なりなしで溶接可能。熔解プロセスの加熱工程と同じ、電流を溶接物を流し、加圧力なしで溶接。

抵抗溶接機にメインに2つのパウア コンバージョンがある。ACからACへ、とACからDCへ転換する

ACからACへの転換

  • 単相交流

ACからDCへの転換

  • コンデンサー式直流
  • 三相整流式直流
  • 三相インバーター直流(MFDC)

シーム溶接、フラッシュバット溶接・バット溶接はコンデンサー直流に不向きです。コンデンサー直流の電流は瞬間電流のため。

イメージ図 スポット溶接 プロジェクション溶接 シーム溶接 フラッシュバット溶接/バット溶接 加熱/焼鈍
加熱/焼鈍
DS-SP

DS-PJ

DM

DFB / DB

DH
コンデンサー直流
DSC-SP

DSC-PJ
三相整流式直流
DSD-SP

DSD-PJ

DSDM

DSDFB / DSDB

DSDH
三相インバーター直流
DDI-SP

DDI-PJ

DDIM

DDIFB / DDIB

DDIH

溶接方法

スポット溶接 主に板金同士の溶接に使われる。需要に応じ、汎用型、ベンチ型、ボータブルスポット溶接ガン、ロボットアームを対応できます。最大溶接厚みは5mmまで。あらゆる素材、低炭素鋼、亜鉛メッキ鋼、アルミ合金、銅合金、チタン合金、高張力鋼、炭素鋼などに対応可能。通常、スポット溶接は一点溶接で、プロジェクション溶接は突起部に加圧し、マルチ溶接を行います。

プロジェクション溶接 プロジェクション溶接とは、突起部を加圧し、電流を突起部を流すことによって生じる発熱で、突起部を溶かし、部品同士の溶着を行い、接合します。スポット溶接は溶接点は電極の寸法や形で決めると違って、プロジェクション溶接は溶接電流と発生した熱は突起部に集中しています。プレス加工、冷間鍛造などで突起部を設けることができます。プロジェクション溶接はスポット溶接より幅広く使われています。ナット、ボルト、シート材への溶接、またはグレードバーの溶接にも使われています。

シーム溶接 溶接材を円板電極(1個または2個)で挟み、円板電極を回転させながら通電して、電気抵抗による加熱により溶接材を連続的に接合する。線状に溶接できるため、気密性をえることができます。ロールスポット溶接とシーム溶接 2種類分けています。ローラスポット溶接はローラ伝教を用いて、一定の間隔で連続的に行うスポット溶接.ブレーキライニングの溶接に良く使われています。シーム溶接はCWシーム溶接とパルスシーム溶接に分けています。CWシームは冷却時間なしの重ねスポット溶接で、パルスシームは短い冷却時間を設け、重ねスポット溶接を行っていますが、冷却時間が短いため、溶接点はつながっています。同じ設備でCWシーム溶接とパルスシーム溶接できます。板材や溶接の外観で溶接方法を決めます。ローラー電極は内部冷却と外部冷却の対応可能。溶接強度と溶接部品によって選択できます。

フラッシュバット溶接/パット溶接 フラッシュパット溶接/パット溶接とは、抵抗溶接のうち、金属の端面同士を突き合わせて溶接する突合せ溶接の一種。同じ面積(または違う面積)、同じ材料同士(チューブ、バー、ロッド、シート、プレート)の溶接に良く使われています。アップセット溶接とも言います。溶接したい金属同士の端面に付き合わせた状態で電流を流し、抵抗によって起きる発熱を利用して溶接する。接触部が火花になって溶融飛散した後、溶接面が十分過熱された状態で強い加圧力を与えて接合する。

抵抗加熱 機は電気炉で金属に熱を与えます。アプセットは電気抵抗により端面に発熱が生じ溶接が行う。詳しくは熱溶接とアプセット溶接までご参考。

抵抗溶接パウアコンバージョン

単相交流電 は最も使われている電源転換の種類です。1/2サイクルで0に戻り、無電流の時期に間欠性加熱反応を起こします。交流溶接機は定電流コントローラの搭載により、電圧補給と停電流のフィードバックの制御ができ、電力変更が自動調整可能。

コンデンサー直流電 数十あるいは数百個のコンデンサーを自分の電場中にエネルギーを蓄え、場合にはエネルギーを電路に返送する。蓄えたエネルギーを素早くに変圧器転送する時に発生した電流を溶接する。コンデンサー ディスチャージソリューションはSPHSあるいはエンボスステンレス鋼板の溶接に最適。

三相整流-直流電 は三相インバーター直流が普及する前に使われている三相電源。三相整流直流電源が平衡三相交流回路を溶接用の直流電に転換。単相交流にくらべ、40%省エネとなる。

三相インバーター直流(MFDC) 平衡三相回路により電流波形を完全に直流に変換し、1000HZに切り替え、一次変圧器に交流電を提供する。また、その電流を溶接用の直流に整流する。

MFDCの優位は下記のようです:

  • 1.電流波形の“ 空白時間がない ” 継続的、効率的に熱は発生し、素早くにコントローラにフィードバック(約0.1MS)し、安定した溶接品質が得られ、また、火花のコントロールができる。
  • 2.溶接の消費電力を下げる 周波数は50/60HZから1000HZに転換することにより、高い周波数で高電流密度が発生します。高い周波数で短時間内に必要な溶接エネルギーが発生し、低消費電力で溶接可能。単相交流ソリューションにくらべ、60~70%の省エネーになる。
  • 3.高周波トランスで溶接幅が大きくなる 交流トランスは電流のバラツキで、溶接品質が落ちる。