3Dプリンターでバックシールド治具を作って実際に溶接してみました。 パイプの端部に近い部分を溶接する場合のバックシールド治具を3Dプリンターでバックシールド治具を作って実際に溶接してみました。金属製の様に高温に耐えることは出来ませんがサニタリー配管のヘルールを溶接する場合等に良いかと思います。
パイプ等の溶接には今回の動画で使用したシールドガス自動供給装置 : HIPURGEや高精度酸素濃度計 : Aquasol POM-5B が有ればバックシールド溶接を格段に正確、容易に施工できます。
金属製にして製品化しようと思ったのですがサイズの割に高額になりすぎるのでデータの販売をしようか思案中です。
今回使用した装置
シールドガス自動供給装置 : HIPURGE
高精度酸素濃度計 : Aquasol POM-5B
溶接業の方向け: 高精度酸素濃度計を使用したチタンフレームの溶接例
溶接業の皆様へ、本日は弊社が販売している高精細な酸素濃度計を使用した溶接の実例をご紹介します。
今回使用した酸素濃度計は、SpaceX社・NASAでも導入されたAquasol社製の"POM-5B"です。この製品は、酸欠防止用の酸素濃度計に比べ、非常に高い精度で酸素濃度を測定できることが特長です。この特性を活かし、自転車のチタンフレームをTIG溶接で修理しました。
バックシールドをかけて溶接を行うシチュエーションにおいても、酸素濃度を厳密に管理している企業は少ないのが現状です。また、一部の企業では酸欠防止用の酸素濃度計を使用されている場合があります。しかし、これらの製品は溶接用としては適していないことを理解していただきたいと思います。
酸欠防止用の酸素濃度計は、一般的に0–25vol%の範囲で測定が可能です。これをppmに換算すると、1vol%は10000ppmに相当します。一方、弊社が販売する酸素濃度計は最低5ppmまで測定可能であり、非常に精密です。溶接品質を保つためには、このような高精度な計測が欠かせません。
例えば、弊社でバックシールド溶接を行う場合、酸素濃度は80ppm以下である必要があります。これを超える場合、溶接品質に影響が出る可能性が高いためです。酸欠防止用の製品では、このような微細な管理は難しいと言えます。
高精度酸素濃度計を使用することで、溶接部の酸化を防ぎ、美しい仕上がりと強度を実現しました。
高精度酸素濃度計(Aquasol社のPOM-5B)は非常にコンパクトで低濃度(5ppm)まで計測でき、電源も不要なので、自転車のフレーム溶接、工場内、工事現場などどこでも正確に酸素濃度を計測し健全な溶接を可能にします。
自転車のフレームはいくつものパイプがつながっているため、溶接しないパイプにはシールドガスが流れないよう工夫します。溶接するパイプは最低でも2本あるはずなので、シールドガスの供給側と排気側をできるだけ1か所ずつにし、無理な場合は供給側を複数個所にして排気側は1か所にする工夫をします。シールドガスの供給を始めたら、排気側にプローブを挿入してサンプリングを開始します。POM-5Bは数値とモニター画面の色で溶接の可不可を判断可能です。さらにアプリを入手すると、スマホ、タブレット、パソコンでも確認することが可能です。
高精度な酸素濃度計は、溶接品質を大きく向上させる重要なツールです。特にチタンや他の高価な材料を扱う場合、酸素濃度の厳密な管理が不可欠です。
弊社では、今回ご紹介したAquasol社の"POM-5B"をはじめ、様々な製品を取り扱っています。バックシールド溶接の品質向上を目指している企業様には、ぜひ一度お試しいただければと思います。
ご興味のある方は、以下のURLより詳細をご覧ください。
久々に銅のTIG溶接案件がやってきました。難しい機械加工を施された後の溶接加工なので、本番前にテスト溶接をすることにしました。溶接前の写真を撮影するのを忘れていましたので順番に溶接後の写真の説明をしていきます。
こちらは、
10mm厚の無酸素銅を突合せ溶接した物です。溶接後の材料温度は、500℃前後になっています。
溶接施工の難しいところは、全体に温度が上がらないと溶接したい部分が溶けることは有りません。
薄板であれば簡単に温度を上げる事が出来ますが、厚板の温度は簡単には上がらないので、時間をかけてバーナー等で炙りました。400℃以上、温度が上がったら溶接を開始します。溶接作業に入ると、材料からの輻射熱との戦いが待っています。厚い皮の手袋を使用しても相当熱かったです。溶接後は材料全体が高温になったせいですべて真っ黒の酸化膜に覆われます。ワイヤーブラシで磨いた物が下の画像になります。
他には溶接中に欠陥を発見して補修しながら進まないと後で修正する事が難しい事も発見しました。
しかしワイヤーブラシで酸化膜を除去した後でないと見つけられない欠陥も有りました。本番は更に注意が必要になりそうです。
次に、10mmと20mmの隅肉溶接に挑戦します。ベースが20mmで10mmの板を上に載せます。
こちらも溶接前に撮影するのを忘れてしまったので溶接後の画像しかありません。
サイズが極端に厚く、大きくなったので予熱時間は、3倍くらいになってしまいました。
その分必要な熱量も多くなり、溶接作業の熱も相当なものでその日の夜は手がヒリヒリしていました。
溶接作業はとにかく母材温度を上げるその一言に尽きると思います。
正直、こんな材料を溶接構造にするなんてと思いますが、良い経験が出来そうです。
ワイヤーブラシで掃除した物が、下の画像です。
近日中に新たにYouTube用に動画を撮影してみようと思います。準備ができ次第こちらで紹介します。よろしければ以前の動画もみて下さい。他所がやらない小さなtig溶接や今回の様に他社がやりたがらない動画をアップしています。
YouTube https://www.youtube.com/channel/UCgBTkWg88s1l3B529BpYsaw/featured
