ガスメタルアーク溶接とは？

ガスメタルアーク溶接（GMAW）は、金属オブジェクトを単一のボディに結合させる溶接方法です。 電気アークは、金属と途切れない消耗電極線を加熱するために使用されます。 シールドガスは、空気中の窒素と酸素が溶接に問題を引き起こすのを防ぐために使用されます。 ガスの選択は、溶接される金属によって異なりますが、ガス混合物には二酸化炭素、アルゴン、ヘリウムが含まれる場合があります。 このタイプの溶接の性質により、屋外での使用は実用的ではありません。

ガスメタルアーク溶接に関係する方法と技術は、板金産業で広く使用されています。 その広範な利用により、主要な自動車製造会社の多くは、特にアークスポット溶接にガスメタルアーク溶接を利用しています。 また、ロボットがワークピースと溶接ガンを処理して製造プロセスを高速化する自動溶接の分野でも受け入れられています。

ガスメタルアーク溶接には、スプレー、パルススプレー、球状金属移行、および短絡の4つの基本的なタイプがあります。 各タイプは、電極からの金属の移動方法に基づいて異なります。 球状および短絡は、鉄を含む鉄金属でのみ使用できます。

スプレーは最初に開発されたタイプであり、金属を蒸発させてアークに沿って移動させるには高い熱が必要です。 この方法は高品質の溶接を生成しますが、必要な熱により、より厚い金属とより大きな溶接面積に最適です。 より最近の開発であるパルススプレーは同様の方法で動作しますが、電流のパルスを使用し、同じレベルの熱を必要としません。 これにより、より広範なアプリケーションに対してより実用的になります。

電極がワイヤから滴り落ちて飛散する可能性があるため、球状金属転移は一般にGMAWの最も望ましくない方法であると考えられています。 ただし、費用対効果が高くなる傾向がありますが、必要な二酸化炭素のシールドガスは安価です。 短絡はまた、金属を液滴で移動させますが、電流が低く、送り速度が遅いと、スパッタが少なくなり、溶接がよくなります。 ただし、他の方法よりも遅くなる可能性があり、厚い材料ではうまく機能しない場合があります。

ガスタングステンアーク溶接（GTAW）を改善する試みとして開発されたガスメタルアーク溶接。 消耗ワイヤの代わりに非消耗タングステン電極を使用したこのプロセスは、特に厚い金属片では、多少時間がかかりました。 異なるタイプの電極に切り替えることにより、プロセスをより迅速に、したがってより利益を上げることができます。

初期の開発では、ガスメタルアーク溶接で使用されるガスは、GTAWと同様に不活性でした。 しかし、アルゴンなどの不活性ガスは高価であり、反応性シールドガスが炭素鋼で一般的になり始めてから、処理が普及しました。 当初は、アルミニウム電極ワイヤが使用されていましたが、プロセスはチタン、マンガン、シリコンも含むように改善されました。

ガスメタルアーク溶接は、特にGTAWのような他のタイプの溶接と比較した場合、習得が比較的容易なプロセスと考えられています。 溶接ガンは電極ワイヤを自動的に送り、プロセスを簡素化します。 ただし、すべての溶接は潜在的に危険であり、適切な訓練と安全対策が常に必要です。 溶接機は有毒ガスと高レベルの熱にさらされる可能性があるため、適切な保護服を常に着用する必要があります。