半自動アーク溶接機とは
半自動アーク溶接機とは、溶接機の中でも溶接のために使用する金属が自動で供給されるタイプの溶接機のことです。
通常金属を溶接する際は、溶接のために必要な溶融金属をトーチと呼ばれる加熱器具で加熱して溶かしながら作業を行いますが、手動で行うと溶融金属を持つ手とトーチを持つ手で両手がふさがってしまい、溶接したい金属の固定がしにくいです。そのため、この溶融金属を溶かす作業のみを自動で行う半自動アーク溶接機が生まれました。
半自動アーク溶接機の使用用途
半自動アーク溶接機は一般的に金属同士を溶接したい時に使用します。溶けた溶融金属が自動的に供給されるため、手動で溶接作業を行うよりもかなり早いスピードでの溶接が可能です。
たくさんの部分を溶接したい時に使用することで作業の効率化が図れますが、手動で溶接するよりも仕上がりは悪くなるデメリットがあるため、トラックの荷台の溶接や構造物を組み立てるためのアングルやパイプの溶接など目につきにくい部分の溶接に使用されることが多いです。
半自動アーク溶接機の原理
半自動アーク溶接機は、トーチと呼ばれる溶融金属を溶かすことができる先端器具と、溶融金属を供給する装置、これらをコントロールする電源で構成されています。トーチにはスイッチレバーが取り付けられており、レバーを押すことによって電流が流れ、溶接したい金属や溶融金属に熱が伝わり溶接ができるようになります。
溶融金属は酸素と反応しないようにする必要があります。そのため一般的な半自動アーク溶接機の先端からはガスが噴出するような設計となっています。
半自動アーク溶接機は噴出するガスの種類によって溶接機の種類も変わります。
シールドガスに二酸化炭素などの炭酸ガスを使用するCO2溶接やアルゴンまたはヘリウムを使用するMIG溶接、炭酸ガス20％とアルゴン80％の混合ガスを使用するMAG溶接などが挙げられます。
しかし、ガスを使用する場合は風の影響を受けやすいため屋内で使用する必要があるため、屋外でも使用できるように近年ではノンガスタイプの半自動溶接機も増えてきています。
半自動アーク溶接機の種類
半自動アーク溶接機には、下記のような種類があります。
1. CO2溶接
二酸化炭素を使用するのでコストが安いのがメリットとして挙げられる他、溶け込みが深く強度にも優れているのが特徴です。仕上がりの面は可も不可もない仕上がりになりますが、スパッタ (火花) が多く出るため火傷のリスクが高いのがデメリットです。
また、CO2は非鉄金属と化学反応を起こすためアルミやステンレスの溶接には使用することができません。建築から自動車のボディ組み立てまで幅広く使用されています。
2. MIG溶接
不活性ガスを使用するのでスパッタが発生しにくく、非常に綺麗な溶接面が実現できるメリットがあります。また、アルミやステンレスといった非鉄金属はMIGでしか溶接できません。
デメリットは不活性ガスのコストが高価であることが挙げられる他、不活性ガスはアークが広がりやすい性質を持つため、溶け込みが浅くなる傾向があります。
したがって強度が他のガスアーク溶接よりも劣るといったデメリットもあります。主に外観の品質に関わる部分の溶接に使われます。
3. MAG溶接
不活性ガスとCO2の混合ガスを用いた溶接で、CO2よりもスパッタが少ない上、MIGと比較するとランニングコストを抑えることができるメリットが挙げられます。
溶け込みも深いので強度にも優れた工法と言えます。一方、CO2を含んでいるためアルミやステンレスの溶接には使えないデメリットがあります。
半自動アーク溶接機のその他情報
半自動アーク溶接機の特徴
溶融するワイヤーが自動で供給されるため、溶接に不慣れな技術者でも比較的溶接がしやすいといったメリットがあります。手溶接の代表である被覆アーク溶接は溶接棒が溶接しているうちに短くなっていくため、母材との距離を最適に保ちながら溶接箇所の終点まで一定の速度で送る必要があります。
半自動アーク溶接機は、母材との距離を自動で保ってくれるため、送り速度のみに注視すれば最適な加工をすることができるのが強みと言えます。