BEV向け抵抗スポット溶接に銅タングステンを活用
BEV向け抵抗スポット溶接での銅タングステン活用
前回、銅タングステンが、困難な航空宇宙用途の部品切断に用いられるダイシンカーEDMプロセスで使用されることを語りました。驚くべきことに、同じ銅タングステンが、ワイヤーハーネスのスポット溶接など抵抗溶接にも使用できます。もちろん、全く同じ銅タングステンではありません。銅とタングステンの比率が変わるだけでなく、最長寿命と最良形状保持で最適に機能させるための添加成分もレシピに応じて変わります。
自動車業界での抵抗溶接需要の高まり
レーザー溶接、摩擦溶接、その他多くの溶接タイプの時代において、溶接電極を用いた抵抗溶接は実証済みの確実な方法です。2電極が電流を流し、その間に挟まれたワークピースが接合されます。実にシンプルです。
厄介なのは、溶接対象製品が微小で、文字通り数百万個単位がある場合です。モーター、コイル、リレー端子はシンプルに聞こえますが、自動車、電子機器、半導体、日常的に使う幅広い機械デバイスに大量に存在します。
固体エレクトロニクスの普及で、これらデバイスの多くが置き換えられたり不要になったりすると思いきや、実際には固体エレクトロニクスでは再現できないか、あるいは用途が 増加 しています。例えば、自動車業界では、従来の物理的接続を電子信号を伝えるワイヤーに置き換える「スロットル・バイ・ワイヤー」技術の革新が、接続のためにスポット溶接必須のワイヤーハーネス需要を増やしています。
BEVでの溶接課題
以上はまだ従来の内燃機関車の話です。ハイブリッド車、特に完全電気自動車であるBEV（バッテリー電気自動車）にどれだけの配線接続があるか、想像してみてください。
多くの人が思うより遥か昔、100年前の電気自動車は驚くべき革新でしたが、当時典型的な比較的低電圧で動作していました。比較すると、現代BEVはハイウェイ速度で長距離を走り、現代的な快適性・利便性（エアコン、高品質オーディオ、衛星ナビ）と安全機能を全て備えなければなりません。
これには、ヨーロッパの240ボルトシステム（米国では感電すれば死ぬと言われる）を大きく超える、はるかに高電圧での動作が必要です。したがって、溶接品質が極めて重要になります。そうでなければ、不良スポット溶接のワイヤーハーネスを持つBEVは、単なる不便から危険な存在へと変わります。
銅タングステン電極が救世主に
ここで、高速・大量自動抵抗スポット溶接用途で最も人気のある電極材料の一つである銅タングステンが登場します。ワイヤーのデューティサイクルがより厳しくなるにつれ、小さな溶接であれ大きな溶接であれ、ワイヤーを通過する電圧が上昇すれば（より大きな溶接が必要）、溶接電極材料は形状を保持し、より高温で大量・再現性のある結果を出せなければなりません。
シンプルに言えば、電極中の銅タングステン比率が高ければ高いほど、この目標達成度は高まります。
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