縦継ぎ溶接機の理解：種類、機能、メリット

縦継ぎ溶接機とは？

縦継ぎ溶接機は、縦継ぎシームウェルダーまたは抵抗シーム溶接機とも呼ばれ、金属板などのフェイング面を溶接するために設計されています。同種または異種金属材料を一貫して接合し、発生熱で加圧できます。縦継ぎ溶接機のシーム溶接プロセスは電気抵抗溶接の一種です。電気抵抗溶接（ERW）は4種類に細分化されます：抵抗スポット溶接、抵抗突起溶接、抵抗シーム溶接、抵抗バット溶接。ERWの更なる特徴は後で説明します。

縦継ぎシームウェルダーでの溶接プロセスはシーム溶接と呼ばれ、シームは重ね継ぎまたは突き合わせ継ぎのいずれかです。シーム溶接は一端から開始されます。通常、縦継ぎ溶接機は金属板加工を進行的に、かつ自動的に行います。抵抗シーム溶接は様々な電気抵抗溶接方法中で最も一般的です。縦継ぎ溶接機での溶接は非常に耐久性が高く、理由は熱と圧力によりシームが鍛造されるためです。縦継ぎシームウェルダーで作られる溶接継手は、通常、元の母材より強くなります。縦継ぎ溶接機の一般的用途は、丸型・角型鋼管と金属板の大量製造、例えば排気管や消火器生産です。

溶接とERWとは？

溶接とは、金属や熱可塑性プラスチック部品を融合・加工接合する工業プロセスを指します。多くの溶接法は高温環境を必要とし、材料を溶かして接続します。一方、摩擦溶接のように常温で金属接合できるスタイルもあります。異なる溶接法のエネルギー源がタイプと効率を定義し、電気、化学、摩擦、レーザー、超音波などがあります。

多様な溶接法の中で、縦継ぎシーム溶接はERWの一種で、Electric Resistance Weldingの略です。電気抵抗溶接は電流で接合部を加熱・溶融し、金属を永久的に融合させます。一般に抵抗溶接は効率的で公害が少ないですが、適用は薄肉材料に限られます。

縦継ぎ溶接機の仕組み

2枚以上の金属板やワークが形成・加圧されると、表面粗さによる隙間で電気抵抗が発生し、金属材料がシーム（継手）で加熱・溶融します。ここでの抵抗はシーム溶接プロセスにおける接触抵抗としても知られます。溶接システムの電流は縦継ぎ溶接機にとって重要で、電流が通過する大きさで効率と接合部発熱量が決まります。抵抗スポット溶接と同様、抵抗シーム溶接にも銅電極が必要です。溶接プロセスでは通常、ディスク形状の2電極が回転しながら金属が隙間を通過します。この条件下で銅電極は金属と一貫した接触を保ち耐久性ある溶接を行い、金属の移動を助けたり支持したりします。

電源について、縦継ぎ溶接機ではトランスが高電流交流低電圧の形で溶接接合部にエネルギーを供給します。金属部品のシーム（継手）は高電気抵抗を持ち、ここが加熱・溶融・融合対象領域です。シート表面の半溶融領域に設定圧力が加わり、最終的に融合バンド形成、永久的・均一な溶接接続が完了します。多くの縦継ぎ溶接機は水冷ユニットで銅電極、トランス、アセンブリを冷却します。シーム溶接プロセスでは継続的に熱が発生するためです。

縦継ぎシーム溶接には2モードあります：断続モードと連続モード。連続モードではホイールが常時作動、断続モードではホイールが指令位置へ移動し各溶接を生成します。

縦継ぎ溶接機のメリット

まず、縦継ぎシームウェルダーはタック溶接不要で、鋼管や平板材料の金属加工を容易に実行できます。ウェルダーは自動溶接を提供し、ボイラー・ガスシリンダー製造を含む幅広い用途に使用可能。縦継ぎシーム溶接機では、MIG、TIG、プラズマ、レーザーなど多くの溶接工法を適用できます。ステンレス鋼、薄鋼板、アルミ、真鍮、銅、鉛、亜鉛など幅広い金属材料に対応。リニアシーム溶接実行時、縦継ぎシーム溶接機は溶接開始・終了クレーターを不要にし、継手全長が均一、さらにステンレス鋼の変色もウェルダーで除去されます。

縦継ぎシーム溶接機のデメリット

効率的で最も一般的な縦継ぎシーム溶接にも欠点があります。例えば、ローラー設計のため直線溶接線または均一曲線のみ対応可能。また金属板厚に制限があり、単板厚が3mmに達すると縦継ぎ溶接機は非効率になります。