溶接の進化：古代起源から現代イノベーションまで

現代金属加工は溶接なしでは不可能ですが、この技術はどこから生まれたのでしょうか？誰が発見し、年月とともにどう変化してきたか観察できることは何でしょうか？ 金属加工における最も重要な発展の一つについて、最も差し迫った質問への回答をご紹介します。

溶接はいつ起源を持つのか？

想像通り、溶接はかなり前から存在しています。鉄器時代と青銅器時代の頃まで、何らかの形で存在していたと推測できます。エジプト人が鉄を溶接することを学んだ証拠があり、2000年以上前の圧力溶接ラップジョイントを持つ小さな金箱が発見されています。

しかし、当時と中世に普及していた溶接タイプは、熱の下で2つの金属ピースをハンマーで叩き合わせて接合する、非常に初歩的なタイプでした。私たちが知る従来の溶接は19世紀になって登場しませんでした。

誰が溶接を発明したのか？

溶接の発明を単一人物の功績とすることはできません。伝統的溶接への初期の足跡は1800年頃まで遡ります。同年、ハンフリー・デービー卿が電池を用いて2つの炭素電極間で最初の電気アークを生成。1836年、エドマンド・デービーがアセチレンを発見。しかし、今日認識する溶接プロセスは1881年まで生まれませんでした。

オーギュスト・ド・メリテンスがアーク熱で鉛板を接合。彼のロシア人学生ニコライ・ベナードスが、炭素ロッドによる電気アーク溶接法を特許取得。その後、溶接プロセスは急速に進歩。ニコライ・スラヴィノフが金属電極での溶接方法を解明。これに続き、アメリカ人エンジニアC.L.コフィンが、被覆金属電極を使用するアーク溶接プロセスを発見し、これがシールドメタルアーク溶接の先駆けとなりました。

溶接歴史年表

溶接歴史は人間の独創性と精神の豊かな研究です。発明後、溶接は進化を続け、現代の形になりました。古代の溶接は現在とかなり異なります。しかし、溶接年表の各ステップは機械工学の印象的な飛躍です。溶接歴史の重要な瞬間をいくつかご紹介します。

• 紀元前4000年： 史学者は古代エジプト人がこの時期に最古の溶接形態を開発したと推測。文明は銅で溶接を始め、時間とともに鉄、青銅、金、銀など他金属へ移行。
• 紀元前3000年： エジプト人が木炭で熱を発生させ、鉄鉱石を「スポンジ鉄」と呼ばれるゆるい物質に変換。その後、ゆるい粒子を叩き合わせてピースを接合、圧力溶接の最初の事例。
• 紀元前1330年： エジプト人が半田付けと吹き管を開始、金属ピースを接合。
• 紀元60年： 歴史家プリニウスが金ろう付けプロセスを記録。塩をフラックスとして使用する情報や、金属の色がろう付け難易度を示すことにも言及。
• 紀元310年： インドの溶接士が隕石鉄を使用し、今も残るデリーの鉄柱を制作。高さ25フィート、重さ6トンの柱は初期職人技の印象的な展示。
• 1375年： この期間、鍛造溶接が最前線。鍛冶屋は金属ピースを加熱し、結合するまで叩き合わせた。
• 16世紀： この世紀で溶接士は技術を向上。この時代の文献に「weld（溶接）」という単語の最初の言及が含まれる。イタリアの金細工師ベンベヌート・チェリーニが、銀と銅のろう付けに使用される半田付けプロセスについて記述。
• 18世紀： 産業革命により18世紀に溶接技術が急上昇。これが今日知る社会への道を開いた。産業は目標達成により高度な溶接慣行を必要とした。溶接士はこの需要に応える革新的溶接技術を開発。高炉開発と酸素発見などが新進展。
• 19世紀： この世紀でハンフリー・デービー卿による電気アーク発見。他の発明家も融合溶接、裸金属電極溶接、炭素アーク溶接を革新・特許取得。強盗がトーチで銀行金庫を破る事件で、トーチを用いて金属を意図的に溶かす最初の事例。
• 20世紀： 1903年にサーミット溶接が出現。1919年、C.J.ホルスラグが交流溶接を発明し、電気アーク溶接に代わって米国で最も普及した溶接形態に。第1・第2次世界大戦により溶接は増加し高需要に。ウッドロウ・ウィルソン大統領が米国戦時溶接委員会を設立し、溶接機器生産を増強。

現代溶接はどう変わったか？

19世紀以来、正確・迅速・効果的な溶接のためのますます効率的な技術が開発されてきました。今日、ロボット溶接さえあり、コンピュータ制御で金属を手動溶接よりはるかに速く正確に溶接する、人気を博す手法です。人間作業者へのリスクも大幅に削減または排除。21世紀にどんな驚異的な新溶接プロセスがもたらされるか、想像するのみです。

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2021年6月4日最終更新。