抵抗溶接の種類、プロセス、メリットを解説

抵抗溶接とは？

抵抗溶接は、接合する金属領域に圧力を加え、一定時間電流を流すことで金属を接合する方法です。抵抗溶接の主な利点は、接合を作るために他の材料を必要としないため、このプロセスが極めてコスト効率に優れていることです。

抵抗溶接にはいくつかの異なる形式があります（スポット・シーム、プロジェクション、フラッシュ、アップセット溶接など）。これらは主に、圧力を加え電流を伝導するために使用される溶接電極の種類と形状によって異なります。

電極は通常、優れた導電性のため銅基合金で製造され、電極内部の空洞と抵抗溶接機の他の導電ツーリングを流れる水で冷却されます。

抵抗溶接機は、自動車、航空宇宙、産業用途の幅広い範囲で設計・製造されています。自動化により、これらの機械の動作は高度に制御・反復可能で、製造業者が生産要員を容易に確保できます。

抵抗溶接は一般的に、2枚の平らな金属ワークピースを接合するために使用されます。溶接電極を通じて電流が金属板（または接合されるワークピース）に供給され、電極がワークに力を加えます。

この力は熱に変換されます。熱は、ファイング面（接合面）間の「抵抗」ポイントで金属を溶かすように生成されます。電極は溶融溶接領域から熱を取り除き、そこが凝固して溶接ナゲットを形成します。

電流印加の前、最中、後に力が加えられ、接触領域が限定されます。

抵抗スポット溶接は、すべての抵抗溶接プロセスと同様、ファイング面間の溶接電流流動抵抗による発熱と、ワークを押し合わせる力を、定義された期間適用することで溶接を作ります。

抵抗スポット溶接は、溶接電極の面形状自体を用いて、所望溶接位置に溶接電流を集中させ、ワークに力を加えます。十分な抵抗が発生すると、材料が落ち着いて結合し、溶接ナゲットが形成されます。

抵抗シーム溶接は、車輪形電極を用いて力と溶接電流を部品に供給する抵抗スポット溶接のサブセットです。違いは、溶接電流印加中にワークが車輪形電極間でロールすることです。

特定の溶接電流と溶接時間設定により、作られる溶接は重なり合って完全な溶接シームになるか、または定義された間隔で個別のスポット溶接になるだけです。

他の抵抗溶接プロセスと同様、プロジェクション溶接は溶接電流流動抵抗による発熱と、ワークを押し合わせる力を、定義された期間適用します。

プロジェクション溶接は、突起、エンボス、交差点を用いて、所定ポイントに溶接を局在化し、接触点で発熱を集中させます。溶接電流が接触点で十分な抵抗を生成すると、突起が崩壊し、溶接ナゲットが形成されます。

固体突起はファスナーを部品に溶接する際によく使用。エンボスは板材接合時に使用。材料交差点を用いたプロジェクション溶接の例はクロスワイヤー溶接です。

この場合、ワイヤー自体の交差点が発熱と抵抗を局在化。ワイヤーが互いに食い込み、溶接ナゲットを形成します。

他の抵抗溶接プロセスと同様、フラッシュ溶接は溶接電流流動抵抗による発熱と、ワークを押し合わせる力を、定義された期間適用します。フラッシュ溶接は、フラッシング作用を用いて抵抗を生成する抵抗溶接プロセスです。

この作用は、ワーク間の非常に小さな接触点での非常に高い電流密度によって生成されます。所定時点でフラッシングプロセス開始後、ワークに力を加え、制御された速度で互いに近づけます。この力による急速なアップセットで、酸化物と不純物が溶接部から排出されます。

他の抵抗溶接プロセスと同様、アップセット溶接は溶接電流流動抵抗による発熱と、ワークを押し合わせる力を、定義された期間適用します。

フラッシュ溶接と類似していますが、アップセット溶接ではワークが最初から確実に接触しているためフラッシングは発生しません。電流開始前に圧力を加え、プロセス完了まで維持します。

製造プロセス