プロジェクション溶接の基本と注意点

お答えします

抵抗溶接の条件は要求される品質特性（溶け込み率、破壊強度など）を達成できる条件を求めて、サンプルレベルで、溶接条件（電流値、加圧力、通電時間）の電流値を－１０％ダウンでも、要求される品質特性を満足することを確認して量産を開始したら、監査結果が品質特性を満足している限り、変更することはありません。但し、硬度の変化が金属組成に基づく場合には、予想される金属組成のばらつきの範囲で事前に確認試験を行っておくべきでしょう。その結果から条件の管理指標を決めるべきでしょう。

現在市販されている抵抗溶接機は、電流保障機能が付いており、電流は変化しません。

溶接３条件（電流、加圧力、通電時間）すべて設定可能です。一度、溶接機のメーカーとコンタクトを取ってはいかがでしょうか。小生は名古屋の中央製作所の技術指導で実務を行ってきました。その他にも、松下溶接システム、電元社などがあります。

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コンデンサー式の抵抗溶接機は、コンデンサーに蓄えた、エネルギーを放出することから、制御システムの未熟な時代には、精度の高い溶接方式と云われていました。

現在は、動力電源（２００Ｖｏｒ４００Ｖ）をトランスで抵抗溶接に適した電圧に落として、トランスの２次側（電極側）の電流をセンサーで計測して、１次側の電流を制御する、サイリスタ（電流制御素子）のトリガタイミング（有効電流の制御位置）をコントロールして、２次側の電流を一定（設定値の１％以下の精度）に保つ方式の溶接機が主流になっています。

溶接部の抵抗の構成は
トランスの内部抵抗（一定）
電極の先端までの抵抗（一定）
電極と製品の接触抵抗（変化する、溶接品質への影響は少ない）
電極と製品の間から火花が出る事に影響する
製品１と製品２の接触抵抗（変化する、溶接品質に影響する）

電流が一定なら抵抗の大きな箇所が大きく発熱するが、抵抗値が大きくなって電流値が下がったときには発熱量は低下します。

自分流の溶接条件の決定プロセスは、仮の条件で溶接して、サンプルの溶込み状態を、カット試験で確認し、予定の性能が達成されて時点で、溶接電流の１０％ダウンの条件で造ったサンプルのカット試験が合格したときに、これを量産条件とします。

その後、１ヶ月、３ヶ月、６ヶ月１２ヶ月とカット試験を実施して、問題なければ、後は６ヶ月毎のカット試験を継続します。

質問にお答えします
鍛圧　：　プロジェクション突起と溶接面をなじませるのが目的で、溶接電極で挟んで加圧します。但し、通電圧と同じ力で溶接することも可能です。製品の材質と形状で異なります。溶接時にプロジェクション突起がつぶれるため、溶接電極を追従させる必要があり、多くの事例ではエアーシリンダーで加圧しています。近年サーボモーターで加圧する方式が開発されています。

電流が流れた後の加圧を”保持加圧”といいます。電流により溶融温度を超えた被溶接物が冷却されるのを待つ時間です。

コンデンサー式の溶接機を見学されているようですが、非溶接物の表面性状などの影響で抵抗値が変化し、結果として電流値が変化するために、発熱量が変動します。交流電源を溶接トランスでダウンし、１次電流を制御するサイリスターのトリガタイミングを半サイクルごとに調整して電流を一定に保つ装置が一般化しており、溶接品質が向上しました。

通電圧が高くなると、接触部の抵抗値が下がり発熱量が低下します。適正な加圧力と電流値の組み合わせが適切な溶接を実現します。これを探すために、溶接部を切断して、部材の溶け込み状態を観察して溶接条件を決定します。

ボチ　：　プロジェクション突起といいます。偏差が０．０５ｍｍなら十分でしょう。

こちらのＵＲＬの技術情報をご覧になって下さい
参考になれば

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