溶接現場の工程問題の9割を一挙解説（前編）

私は自動車部品、新エネルギー伝導部品、板金シールの工程リーダー、調達リーダー、工場リーダーとして、日々抵抗溶接装置のデバッグを行っていると、常に様々な問題に遭遇します。これらの問題には、はんだ接合張力が高い場合もあれば低い場合もあり、銅編組線には誤溶接が多い、シーム溶接で液漏れが発生する、高張力鋼溶接では溶け込みが達成できない、OEM トレーサビリティが標準要件を満たせないなどがあります。自動車部品、低圧電気、コンプレッサー、板金業界の顧客から蓄積された成功経験のデータベースに基づいて、広州恒隆智能設備は抵抗溶接技術における高周波の問題を整理しました。市場で比較的問い合わせの多いプロセスや溶接効果を標準化されたソリューションと組み合わせることで、製造業のエンジニアが直接収集して使用できるようになります。

1. 溶接効果に関するよくある質問

Q1: はんだ接合部の外観は問題ありませんが、引張試験中に引き離すとすぐに破損します。理由は何ですか?

これは、量産工場における厄介な隠れた仮想溶接状況です。主な矛盾は、単に電流が足りないことではなく、プレートを取り付ける際のギャップが大きすぎること、電極の端面が磨耗していること、予圧時間が短すぎること、そしてはんだ接合部に短絡現象が発生していることです。多層板構造のためナゲット形成が効率的でなく、プレス部品の角や隙間もナゲット形成に影響を与えます。以前のはんだ接合部の電流分路もナゲット形成効果を弱めます。解決策のアイデアは次のとおりです。溶接前にワークピース上の油状酸化物層を洗浄します。予圧時間を長くして、プレート間の隙間をなくします。定期的に電極を研磨して端面を平らに保ちます。シャントを減らすために溶接点間の距離を 30 mm 以上に制御します。ナゲットを安定させるために中周波微電流出力を使用します。

Q2: 溶接後、検査で不合格になったはんだ接合部内の気孔を修正するにはどうすればよいですか?

穴の主な原因は、溶融池からのガスの排出不能、ワークおよびコーティングからの水蒸気の揮発、および過剰な冷却によって発生します。このような状態では内部に空隙が発生し、圧力がかかる部品や自動車の安全部品では漏れが発生し、強度が標準以下になる傾向があります。整流方式は次のとおりです。ステップ状の緩やかな立ち上がり電流を採用します。溶接完了後は、急激な結晶化を防ぐために適度にゆっくり冷却します。タイミングを最適化し、保圧時間と排気時間を延長します。シーム溶接には断続溶接モードを使用して、コーティングの蒸発の程度を減らします。

Q3: 溶接後、プレートの凹みが深すぎて外観が崩れてしまいます。どのように制御すればよいでしょうか？

標準圧入量を超える（板厚20％超過）の原因は、電極圧力の過剰、溶接入熱の過剰、電極端面の小さすぎることが主な原因です。特に銅編組線や薄板ワークは非常に平坦化が容易です。これを解決するには、「大圧力、短時間、大電流」というハード仕様でナゲットを小さくする標準プロセスが必要です。温度は水冷電極を使用して連続的に制御されます。単位面積あたりの圧力を分散させるため、ワークに合わせてアーク電極を組み合わせてください。

Q4: 溶接中に金属のスパッタが多く、電極に銅がひどく付着していますか?

スパッタが発生する原因としては、ピーク値に達した時の電流が大きすぎる、圧力が不足している、板同士が密着していないなどが挙げられ、亜鉛メッキ板や高張力鋼板ではスパッタの問題が非常に顕著です。最適化には、ピーク電流を下げる、電極の押し付け力を強くする、などの方法があります。溶接前に接触面を完全に滑らかにする必要があります。装置には、端面が平坦で滑らかな状態を保つように電極を自動的に研磨できる装置が装備されている必要があります。

2. 材料とプロセスの適応に関する顧客の問題

Q1：銅編組線や銅棒はなぜしっかりと溶接するのが難しいのですか？

銅は優れた熱伝導性と電気伝導性を持っています。熱はすぐに放散され、失われます。織物中空構造の熱エネルギーが不均一に分布するため、誤はんだが発生しやすくなります。推奨されるプロセスは、ミリ秒単位で瞬時に熱を放出できるコンデンサーエネルギー貯蔵溶接機の使用を優先し、クロムジルコニウム銅水冷電極を使用することです。ワイヤーの潰れを防ぐため、圧力は200～500Nの範囲内で厳密に管理してください。

Q2: 高張力鋼と熱間成形された A/B/C ピラー パッチ パネルの溶接の難しさは何ですか?

高張力鋼は高温で脆くなる傾向があります。厚みの差が大きく、曲面にはハンダ接合部が多数あります。通常の装置では姿勢調整に限界があり、均一なナゲットサイズを実現することが困難です。適応計画は次のとおりです。特殊な形状のはんだ接合部を複数の角度からカバーできる、ガントリー調整可能な溶接ガン ワークステーションを選択します。フルパラメータ品質監視機能を備えており、リアルタイムで安定した入熱を実現できます。局所的なオーバーバーンやクラックを避けるために、セグメント化されたラダー電流を使用します。

Q3: 長い板金ドア リングのシーム溶接中に、常に部分的な漏れや不連続な溶接が発生しますか?

ローラーがうまくフィットせず、歩行速度と排出が同期しません。主な原因は圧力変動であり、これが直接シールの機能不全や破損の原因となります。この解決策は、装置のエンコーダがローラーの動きと排出を同期させ、15m/minの標準定速モードと30mmの標準はんだ接合間隔モードを採用し、二重層と並列の二重ステーションを採用することで、待機によるパラメータの変動を減らすことができます。

Q4: 異種材料（鋼+アルミ、銅+鋼）の溶接は必ず溶けが悪いのですか？

2 つの異なる材料は熱伝導率と融点に大きな違いがあるため、熱バランスの不均衡が生じます。つまり、一方の部分は燃えすぎているのに、もう一方の部分はまだ溶けていません。プロセス計画は次のとおりです。微細な温度制御には中周波インバーターを使用します。マッチングには差別化された電極材料を使用します。セグメント化された加熱タイミングを実装して、両側の熱入力のバランスをとります。