自動継目溶接機：大量継目溶接における精度と効率

自動継目溶接機とは

自動継目溶接機（自動シームウェルダーとも呼ばれる）は、継目溶接部品の装填・取り出し待ち時間を排除できる溶接装置です。名の通り、自動継目溶接機はプログラム可能で自動加工システムを実現し、大量・縦方向継目溶接用途に対応可能。自動シームウェルダーは通常、フル機能シーケンサーコントローラーで操作されます。

自動継目溶接機には1〜3フィートのシーマーベッドが装備。デュアルステーションモデルは特に、部品の大量自動継目溶接用途に最適。溶接制御により、オペレーターは異なるサイズ部品の継目溶接へ容易に切替可能。シンプルな溶接選択でシームウェルダーのPLC溶接制御を変更し、その後の部品加工へ即座に移行できます。

継目溶接の仕組み

継目溶接プロセス（抵抗継目溶接）は、電流と圧力を用いて、2つの同種金属をフェイング面（接合面）で接合するもの。継目はオーバーラップ継手またはバット継手であり、多くの場合自動化プロセスであるため、装置名の由来となっています。抵抗継目溶接は、電気伝導性が高く比較的高圧に耐えられる金属で通常実施。事実、継目溶接が可能なのは、2金属間で生じる接触抵抗のおかげです。電流がこれら金属を通過すると、微小隙間で熱が発生。電極が電気流を維持・制御します。

継目溶接プロセスの種類

抵抗継目溶接には主に3タイプあります：断続動作継目溶接、連続動作継目溶接、レーザー継目溶接。

● 断続動作継目溶接

この溶接タイプでは、溶接位置が得られるまで電流印加とローラー動作が継続。特定エリアやスポットではなく、連続ラインでの溶接に関わるもの。連続溶接が困難な厚板金属溶接に最適。断続動作継目溶接の主な2タイプは、ロールスポット溶接とオーバーラップ継目溶接。

● 連続動作継目溶接

このタイプでは連続溶接が可能（名の由来）。同種金属が電極を通過する際、ローラーが一定速度で移動し接合。ワークが常時圧力下にあるため、均一なオーバーラップ溶接ビードが形成。溶接プロセスで使用される電極タイプは、溶接材料に基づきます。例えばアルミニウム溶接では銅電極を避けることが多い。銅がアルミニウムと合金化し、電極劣化を著しく早めるため。

● レーザー継目溶接

レーザー継目溶接は抵抗継目溶接と同義語として使われることもあります。しかし、抵抗継目溶接とは別のレーザー継目溶接プロセスも存在。レーザー継目溶接はレーザースポット溶接と非常に似ており、高強度レーザーを所望スポットへ照射し溶融・溶接。レーザー継目溶接ではレーザーツールヘッドが固定され、レーザービームが側面に沿って連続溶接を生成。この溶接技術は通常、センサー、インスリンポンプ、バッテリーハウジング、レーダーコンポーネント、ペースメーカーケース等の溶接に使用されます。

自動継目溶接機のメリット

継目溶接には、多くの産業で優位性を発揮するいくつかのメリットがあります。

● 気密・水密溶接

連続溶接プロセスの主要メリットの一つは、気密・水密シールの作成が可能な点。空気漏れや水漏れに対する最大限の保護が必要な金属構造（空気/液体密閉容器等）を作る際、特に重要です。

● 高速溶接プロセス

自動継目溶接機による継目溶接は高速で実行可能。プロセス全体が多くの場合自動化されているため、抵抗継目溶接はスポット溶接等の他代替案より遥かに高速。

● 溶加材/フラックス不要

抵抗継目溶接プロセスは、フラックスや溶加材を使用せずに実現可能。

自動継目溶接機の制限事項

継目溶接プロセスには一定のデメリットも存在します。

● 溶接ラインの制限

シームウェルダーにローラーが含まれるため、直線溶接または均等な曲線溶接のみ可能。

● 厚み制限

継目溶接は指数関数的に厚い金属板溶接には特に適していません。したがって、板厚は通常3mm未満という制限がよくあります。

自動継目溶接機の用途

自動シームウェルダーの主要用途は燃料タンク組立で、液密部品溶接に長けています。シームウェルダーは、完全な水密性/気密性が必要な容器部品溶接にも使用。他の溶接プロセスも気密・水密シール作成可能ですが、クリーンな溶接を常に保証できるわけではありません。一方、継目溶接なら両方を実現可能。

シームウェルダーのもう一つの一般的用途はパイプ・チューブ溶接。抵抗継目溶接は関連現場で実施可能で、溶融金属をプロセスで使用しないため、溶接ビードによる美観損傷がなく、パイプ・チューブが醜くなりません。パイプ・チューブ分野で用いられる溶接技術は、接合面でほとんど感じられないシームレス継手を生成可能です。