金属同士を一体化させる溶接の3つの方法


 

 

金属同士をつなぎ合わせ一体化する加工方法が溶接です。

建築現場で仮面のようなものをかぶりバチバチと火花を飛ばせている作業を見かけることがありますが、

あれは溶接作業の真っ最中です。

異なる金属材同士を一体化させられる溶接があるおかげで工事や加工の可能性は飛躍的に広がります。

溶接とひとくちにいってもその方法はさまざまです。

今回は、溶接の中で融接と呼ばれる方法のいろいろなやり方を紹介します。

 

アーク溶接

アーク溶接は融接と呼ばれる溶接方法の中で最もポピュラーなやり方です。

融接とは簡単に言うと接合する金属同士融かして接合する溶接方法です。

融接は金属を溶かす必要があるため高温を必要とします。

どのように高温を生み出すかによりやり方が分類されますが、

アーク溶接は放電現象によって発生する火花を用いて高温を確保し溶接作業を行います。

アーク溶接ではまずアーク溶接棒と呼ばれる金属の棒を接合部に押しあてます。

次にアーク溶接機のスイッチを入れてアーク棒を通して電気を流します。

アーク棒の先端から発生した火花により接合箇所は急速に温度が上昇します。

溶接箇所の温度が上昇するにつれて金属母材同士が融けて柔らかくなり、

さらにアーク棒も溶融が始まり徐々に溶接部と一体化していきます。

金属母材とアーク棒の先端部が融けて一体化したら溶接の完了です。

アーク溶接は電気を利用するので、安全性が高く風の影響も受けません。

接合力も高く建築現場など十分な強度が用いられる部分の溶接にも使えます。

仕組みも単純でコストも高くなく建設現場では広く用いられているやり方です。

デメリットとしては家庭用の100Vでは電力が足りず専用電源が必要なこと、

難易度が高く薄い金属材の溶接には高い技術が必要なこと、

仕上がりが綺麗ではなく見栄えが気になる部分には不向きなことなどが挙げられます。

 


ガス溶接

溶接に必要な高温を生み出すのにガスの火力を利用するやり方がガス溶接です。

ガス溶接はガストーチと呼ばれるバーナーを用いて溶接を行います。

ガス溶接の歴史は古く溶接の基礎と言ってもいいほどスタンダードなやり方です。

ガス溶接のメリットは高温を確保しやすく金属を溶かす作業が容易にできることです。

溶接作業でもっとも重要なのは接合部分の金属を十分に熱することです。

高温を与えることで金属が融解して柔らかくなり融け混ぜ合わされることで一体化するのですが、

温度が十分に高まらない状態で溶接作業を行うと接合が不十分でくっつかなかったり、

溶接が完了しても表面だけで内部が接合されておらず、非常に脆い状態になってしまいます。

ガスを燃焼させるガス溶接では安定した高火力を利用できるので、溶接箇所を簡単かつスピーディーに加熱できます。

短時間で高温にできるので作業スピードが早く強度不足の原因になる溶接ムラも防げます。

欠点としては燃料のガスの取り扱いに危険が伴うこと、

風の影響を受けやすく屋外作業には不向きなことなどがあります。

風の強い場所で作業するとバーナーの炎が風にあおられてしまい目的の箇所にきちんとバーナーをあてられず

作業に重大な支障をきたしてしまいます。

風にあおられた炎による事故も懸念されるなど気象条件に強く影響を受けるため作業環境が限定されます。

 

レーザー溶接

溶接箇所にレーザー光を照射し金属を溶融させて接合するやり方がレーザー溶接です。

レーザー溶接は局所的にレーザーを照射できるので、無駄なエネルギーを使わないというメリットがあります。

精密な作業も得意で必要最小限だけ溶融させられるので溶接による歪みが少なく美しく仕上がります。

レーザー溶接は強力な光を発生させるため目を保護するための安全対策が必須です。

作業手順は日本工業規格が定める放射安全基準に従うことが求められるため安全対策のコストがかかります。

 

まとめ

溶接のやり方により作業後の仕上がりや作業時間に違いが出ます。

溶接の専門家はそれぞれのメリット、デメリットを知った上で作業環境や母材の種類に合わせて

ふさわしいやり方で溶接を行います。