フラッシュ溶接の仕組み：フラッシュウェルダーが金属をシームレスに接合

フラッシュウェルダーとは？

フラッシュウェルダーは、フラッシュ作用と電流への抵抗を利用して複数の金属片を融合し、金属シート間に永久的な接続を形成する抵抗溶接機です。フラッシュウェルダーは、別の電気抵抗溶接（ERW）機械と同様に、電極と電流への抵抗から生成される熱、および所定の圧力から変換される溶接力に依存します。フラッシュウェルダーは、フラッシュバット溶接機またはフラッシュ抵抗溶接機としても知られています。

電気抵抗溶接機には幅広い種類があります。材料（通常は金属シート）は継手で溶かされ、熱と圧力の下で融合されます。フラッシュウェルダーを含むこれらの自動溶接機は、オペレーターが継手にかかる圧力、溶接時間の長さ、溶接継手に伝達される電流量を理想的に調整できるメリットがあります。抵抗溶接機のもう一つのメリットは、オペレーターが結合を形成するために充填材を追加することなく溶接を完了できることで、溶接方法を経済的かつ高速にします。

他の種類の電気抵抗溶接方法と比較して、フラッシュバット溶接は非常に高い電流密度を利用し、金属シート間の微小な接触点に焦点を当てます。フラッシュ溶接機でフラッシュプロセスが始まると、その溶接点に追加の力が加えられ、金属を造ります。制御された速度で、クランプされた部品がより近づき、フラッシュウェルダーで強力な接続を作ります。ここで言及された迅速な溶接プロセスと追加の力は、製品から酸化物と不純物を除去するのに役立ちます。

フラッシュウェルダーの仕組み

金属ワークピースは通常、フラッシュウェルダーでクランプされ、電流が継手に印加されるにつれて互いに近づけられます。フラッシュウェルダーによって調整される安定した電流が金属片間に「アーク」を形成し、その後放出が始まり、必要な点を加熱します。その後、溶接電流が除去されます。圧力下で、継手点が必要な量まで鍛造されます。冷却後、フラッシュ溶接製品には溶接エリア周辺に溶接フラッシュがあり、一般的に後で機械的処理が必要です。フラッシュウェルダーを使用すると、金属溶接製品は通常、強い強度と気密性を備えます。

フラッシュウェルダーの重要な要素の一つは電極で、一般的に銅合金から作られます。銅は優れた熱伝導率と低い電気抵抗を持つため、フラッシュ溶接プロセスに理想的な電極材料です。銅の性質により、熱は電極自体ではなく材料に作用する傾向があります。溶接サイクルが終了するたびに、電極はそれらとフラッシュ溶接機の他の導電要素を流れる水によって冷却されます。

フラッシュタイムとアップセットタイム

溶接機でのフラッシュ溶接操作のフラッシュタイムは、製品品質に影響を与える重要なパラメータの一つです。フラッシュタイムとは、溶接プロセス中にアークが存在する時間を指し、アップセットタイムとは金属シートが一緒に押し付けられている時間を指します。フラッシュタイムは、材料が融合される前に完全に加熱されるために十分な長さであるべきです。しかし、フラッシュタイムが長すぎると、ベース材料が溶け去り、不良溶接を生み出します。

アップセットタイムについては、最終製品の必要な機械的特性を形成するために不可欠です。ベース材料の不純物は、金属シートが一緒に押し付けられている重要な時間中に押し出され、理想的な溶接を形成します。フラッシュウェルダーのアップセットタイムが短すぎる場合、材料に残る不純物が不良製品をもたらします。アップセットタイムは、フラッシュ溶接機で作られる溶接製品の強度にも重要です。複数ピースの十分かつ理想的な融合を許容するほど長くない場合、材料は完全に結合しない可能性があります。

フラッシュウェルダーの用途

フラッシュバット溶接の用途に関しては、基本的なパラメータ設定で様々な金属を融合できるフラッシュウェルダーの能力と迅速な溶接操作により、装置は用途において極めて柔軟で、産業全体で人気があります。ホイールリムは通常、フラッシュ溶接プロセスで製造され、この信頼できる方法で製造されたリムは現代の自動車とトラックで空気漏れしません。フラッシュウェルダーはまた、金属建築業界でアングルアイアンの長さを延ばすために広く使用され、継手を融合するために利用されます。

● アルミニウム産業：

フラッシュ溶接のもう一つの利点は、非鉄金属を含む異種金属を一緒に処理・融合できる能力です。非鉄金属とは鉄を含まない金属で、アルミニウム、銅、鉛、ニッケル、亜鉛が含まれます。アルミニウム産業では、電流伝導体「バスバー」を通じてアルミニウム、鋼、銅を融合するためにフラッシュ溶接機を好んで使用します。鋼、銅、アルミニウムで構成される製品は、理想的な強度、導電性を持ちながらコスト効率に優れています。

● 鉄道産業：

フラッシュ溶接機の利点により、スイッチやクロッシングなどの高マンガン鋼製品を鋼製レールに効率的に融合でき、時にはステンレス鋼を挿入することもあります。フラッシュ溶接を利用することで、レールとクロッシングの機械的特性を理想的に維持できます。通常、フラッシュバット溶接機は長尺溶接レール、高速鉄道で特別に使用される連続溶接レールの製造に頻繁に使用されます。

機械的接合レールと比較して、フラッシュ溶接プロセスで作られた製品は、セクション間の隙間が排除されるため 훨씬 더滑らかです。これによりレール摩耗が減少し、鉄道の検査とメンテナンスの間隔が延長されます。