溶接加工

溶接は、主に金属と金属を接合するための代表的な加工方法です。溶接加工は自動車や航空機、電化製品から机や椅子などあらゆる製品の製作に使われています。業者に発注する際に役立つ知識、他の接合方法との違い、溶接のメリットやデメリットについても解説します。

溶接の知識を知ることで製品の製作を依頼する際にスムーズに話ができるでしょう。

溶接とは

溶接とは2個以上の素材を、熱や圧力またはその両方で一体化させる操作です。2つ以上の金属を溶かすか、圧力をかけて接合します。

溶接の仕組み

金属は加熱もしくは加圧することで融点に達して溶け始めます。溶接は金属が融点に達すると溶けて、その後、温度が下がると固まる性質を利用して接合する方法です。

たとえば鉄は約1,538度付近、アルミは660度付近が融点となります。材料に合わせた高いエネルギーを加えて高温にすることで金属を溶かし接合します。

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溶接の種類

溶接には「融接」「圧接」、そして「ろう接」という3種類の方法があります。金属や接合条件などによって製品仕様にあった接合方法を選択する必要があります。業者に依頼をする際も、3種類の方法を知っておくことと役立つため覚えておきましょう。

融接

融接は溶接の中でも一般的な方法です。融接は接合をしたい金属部分を直接溶かすか、溶加材と呼ばれる接合のために加える金属材料を溶かして、冷却をして接合をする方法です。

アーク放電を利用する「アーク溶接」、可燃性ガスの燃焼する熱で行う「ガス溶接」やレーザー光で金属を溶解させる「レーザー溶接」などが融接に含まれます。

圧接

圧接とは金属同士の接合部分に熱を加えたあとに、圧接機などにより大きな圧力をかけて接合する溶接の方法です。圧接にはガス圧接、摩擦圧接や抵抗溶接など複数の加工法があります。

機械により圧力を加えて接合をするので、作業者のスキルに左右されません。実際、摩擦圧接や抵抗溶接などは自動圧接機により自動化・無人化が行われています。

ろう接

ろう接は母材である金属を溶かさずに、母材より低い融点のろう材を溶かして、接合した金属同士の接合面に充填することで接合をする方法です。

母材を溶かさないため材質の違う金属でも溶接をすることができる反面、厚い材質の接合の場合、他の溶接方法と比べると強度不足になる傾向があります。

溶接のメリット

ボルトなどを使う機械的接合や、接着剤などを利用する化学的接合と比べると溶接は以下のようなメリットがあります。

　　
• 強度の高い接合が可能 　　
• 接合面の気密性が高い 　　
• 接合に部品や溶剤が必要なく手軽 　　
• 重量が増えず組立の手間も少ない 　　
• 接合できる形状の自由度が高い 　

溶接のデメリット

溶接が他の接合方法と比べて持つデメリットについても解説します。

　　
• 母材を溶かす融接などでは母材に変形や歪みを与える可能性があり寸法が狂う可能性が高くなる 　　
• 基本的には一旦接合をすると外すことができない 　　
• 母材を溶かすと母材にダメージを与える可能性がある 　

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