抵抗溶接電極選定のエキスパートガイド：最適パフォーマンスのために

弊社の抵抗溶接電極に関する投稿について、主に2つのトピックで多数の質問をいただきました：

1. 高伝導率電極と低伝導率ワーク、およびその逆（低伝導率電極と高伝導率ワーク）における異種金属の組み合わせ
2. 電極ホルダにおける電極構築時の摩擦攪拌（フリクションスターラ）技術

異種金属の溶接

まず、異種金属溶接のための優れた新手法がいくつか模索されています。しかし、弊社の専門は上記「逆」のケース、すなわち低伝導率電極で高伝導率ワークを溶接する場合です。これは実際には異種金属溶接とは直接関係しません。

もし鉄鋼とアルミニウムなどの異種金属を溶接する必要があるなら、磁気パルス溶接またはコールドメタルトランスファー（CMT）の検討をお勧めします。後者は理論的にはアーク溶接に似ていますが、ソリッドステート制御の大幅な進歩の恩恵を受けています。要するに「高温・低温、高温・低温」の高速サイクルプロセスで、アーク検出後に溶接ワイヤが引き戻され、電流が低下、液滴が形成され、このサイクルが秒間最大90回繰り返されます。

これらの低熱・低電流CMTシステムを製造するフロニウス（Fronius）社を訪問されることをお勧めします。スパッタを排除すると報告されている追加メリットがあります。電子スペクトラムの対極には、100万アンペア超・100ミリ秒という巨大かつ過渡的な磁気パルスを用いる磁気パルス溶接があります。この超高速コールドプロセスは、大型異種部品を従来のMIG溶接より良好に接合し、優れた結果を得るために必要なエネルギーを大幅に削減します。

磁気パルス溶接を採用する企業は、異種金属だけでなく、金属とコンポジット、ゴム、ポリマーなど特定の非金属の接合も可能と報告しています。もちろん、弊社の低伝導率難融金属電極ではそのような主張はしません！

摩擦攪拌技術

弊社の非欠陥接合法に関する技術資料が、摩擦攪拌技術を用いて成果を達成しているかという質問をいくつか招きました。答えはノーです。弊社の製造法は焼結と還元法に確立されていますが、電極材料の接合に摩擦攪拌溶接を用いる方法も知っており、より大型の電極アセンブリの一部にはその工法を採用しています。

摩擦攪拌溶接に馴染みのない方のために説明すると、回転工具を2つの接合対象金属に押し付け、摩擦熱で金属を可塑化状態にします。名前の通り攪拌が起こり、金属が混合されて機械的接合が得られます。しかし、摩擦溶接では溶融が伴わないため、あくまで機械的接合にとどまります。

従来のアーク溶接に対する摩擦溶接の利点は、アークギャップ、電圧・電流、各種送り速度、各種ガスの管理といった、エキスパートアーク溶接工に求められる多くの課題が解消される点です。弊社では電極自体の製造に摩擦溶接を用いているため、主な欠点である「この技術が組立ラインでの大型構造物接合に不向きである」という点は、弊社には影響しません。

しかし、現場溶接（インシチュ溶接）の課題に直面している場合は、摩擦ビット溶接と呼ばれる新バージョンの進歩を調べてみる価値があります。中間金属層と高速回転工具を用いるこの新技術は、従来の摩擦溶接の常識を文字通り押し広げます。ブリガムヤング大学摩擦攪拌研究室、オークリッジ国立研究所、その他の民間・公的パートナーがこの技術の研究者たちでした。

非欠陥接合抵抗溶接電極の手法と利点についてさらに学ぶには、技術資料「Better Together: Non Defective Bonding for Improved Resistance Welding Electrodes」をダウンロードしてください。