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抵抗溶接:種類、原理、メリット・デメリット、用途を解説

抵抗溶接とは

抵抗溶接(Resistance Welding、RW)は、接合部に電極で圧力をかけながら大電流を流し、接触抵抗によるジュール熱で界面を溶融・接合する圧接法です。フィラーメタル、フラックス、シールドガスが不要で、極めてコスト効率に優れます。

電極は銅合金(高電気伝導度・高熱伝導度・高強度)製で、内部水冷構造により電極寿命を確保。自動化ライン(自動車、航空宇宙、家電)で広く採用され、高い再現性・生産性を実現します。

作動原理

2枚の板材間に電極で加圧し、大電流(数kA〜数十kA)を短時間(数サイクル〜数百ms)通電。接触界面(フェイサー面)の抵抗発熱で界面が溶融し、ナゲット(溶融核)を形成。通電停止後も加圧継続し、ナゲット凝固・冷却で強固な接合部が形成されます。加圧は通電前・中・後で継続し、接触領域を拘束します。

抵抗溶接の主要種類

1. スポット溶接 / シーム溶接

スポット溶接: 先端形状を成形した電極で電流集中・加圧し、点状ナゲット形成。自動車ボディーの標準接合法。
シーム溶接: 車輪形電極(ローラー)でワークを挟み回転送りながら通電。連続ナゲット(気密シーム)または間欠スポットが可能。燃料タンク、配管等の気密接合に使用。

2. プロジェクション溶接(突起溶接)

ワーク側に突起(エンボス、凸部、交差線)を設け、電流・発熱を局所集中させる方式。突起崩壊とともにナゲット形成。ファスナー溶接(ナット、スタッド)、板材同士のエンボス接合、クロスワイヤー溶接等に適用。電極摩耗少、多点同時溶接可能。

3. フラッシュ溶接

微小接触点で高電流密度通電し、アーク放電(フラッシュ)で端面を加熱・酸化物除去。所定加熱後、強制的に突き合わせ(アップセット)して接合。レール継ぎ目、チェーンリンク、軸部品端面接合等に使用。接合面積大、気密性高。

4. アップセット溶接

フラッシュ溶接と類似だが、最初からワーク端面を密着させ加圧した状態で通電。フラッシュ現象なし。棒鋼・パイプ端面接合、シンプル形状の突き合わせ接合に適する。

主な用途

メリット

デメリット

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