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筐体ファクトリーの筐体設計技術情報

スタッド溶接について

ボックスやキャビネット、制御盤や配電盤などの金属筐体に多く使用される溶接方法にスタッド溶接があります。スタッド溶接とは、ネジなどのピン(スタッド)に電流を流すことで直接、専用ガンにて板金の母材(主に平板)に溶接する方法のことで、短時間で自動的に溶接を行う溶接方法です。スタッド溶接は溶接棒や溶接ワイヤーを用いず、スタッドそのものが溶接材となります。板金にネジ溶接を行う際に、特に薄板の場合であると溶接の入熱によって板の歪みが発生してしまいます。しかし、スタッド溶接は入熱時間が短いため、ほとんど歪みが発生しません。このため、薄板を使用することが多い金属筺体では、スタッド溶接がよく採用されています。

スタッド溶接の方式としては3つあります。

<フラッシュスタッド溶接(CDスタッド溶接)方式>

フラッシュスタッド溶接(CDスタッド溶接)方式とは、0.001~0.003秒の短時間にて溶接処理を行う方式で、薄板であっても母材の裏面に溶接痕を残しません。超短時間での溶接であるため、接合部には薄いナゲットが生成されます。

鋼板やステンレス、アルミ、真鍮などの表面にメッキがされていない板金には適用可能ですが、サビのある素材や亜鉛メッキ鋼板(SECC、SGCCなど)、黒皮には適用できません。また、スタッドのサイズはM3からM10まで(アルミ、真鍮の場合はM8まで)適用ができます。

 

<ショートサイクル溶接方式>

ショートサイクル溶接方式とは、0.01秒台で溶接を行うスタッド溶接の方式で、板厚の6~8倍程度の径のスタッドの接合ができます。大きなナゲットを生成することができ、溶融深さが深いためフラッシュスタッド溶接(CDスタッド溶接)方式よりも強度が高くなります。しかし、熱量が大きいため、薄板板金の場合には裏面に焼け斑が残ります。

また、ステンレスをはじめ、亜鉛メッキ鋼板(SECC、SGCCなど)、黒皮の熱延鋼板、形鋼にも適用が可能です。

 

<アークスタッド溶接方式>

アークスタッド溶接方式とは、M6~25のスタッドを0.01~1.0秒で溶接するスタッド溶接方式で、主に建設業界で使用されています。アークスタッド溶接を行う場合、通常はセラミック製のフェルールを使用して溶融池(溶融プール)ができます。アークスタッド溶接では、フェルールを使用するため、外気から遮断した状態で溶接を行うので、安定した深いナゲットの生成が可能となります。

 

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