アルミ溶接について

質問

「Φ100、厚み50㎜アルミ」と「Φ300、厚み20㎜アルミ」の部材があり、機械的にΦ300とΦ100の芯と面を合わせ、アルミを回転させて全周隅肉溶接をします。電極については、φ150程度の銅電極部があり、この面とΦ100のアルミを面接触させて電極を取っています。
しかし、φ100のアルミ面にわずかに塗料がのってしまう場合があります。
その際、銅電極とアルミ面の間でスパークします。
原理として、塗料部の電気抵抗が高く、塗料が発火することによりスパークするという考え方が正しいのでしょうか？
スパークする原因を知りたいので、どなたかご教授頂けると幸いです。

回答No.1

ohkawa3 · ベストアンサー

下図のような関係で、アルミ材と銅電極を重ねて、軸方向に通電しようとなさっているのでしょうか？

アルミ材を全周隅肉溶接するとのことですが、軸方向の通電ではなく、別のトーチを用いてアーク溶接をするのではありませんか？
薄板であれば、軸方向に通電することで、スポット溶接（抵抗溶接）を行うこともありそうですが、ご提示の板厚と材質では、現実的ではないように感じます。
どのような技法で溶接を行うのか、補足して頂けないでしょうか。

状況を正しく捉えられていないので、見当違いの可能性がありますが、スパークは、塗料の発火ではなく、狭いギャップ（空間）で放電が起こる現象です。その際に電気エネルギーが熱に変換され高温になるので、塗料が燃える現象になると思います。

補足

ご回答ありがとうございます。図示されたような内容で間違いありません。φ150CUは回転シャフトと一体となっており、シャフトをモーターで回転させています。φ300ALの中心部を軸方向にエアシリンダー（先端にベアリングあり）で押してΦ150CUに押し付けています。溶接はMIG溶接になります。
スパークについてはの原理をわかりやすく教えて頂きありがとうございます！

回答No.2

ohkawa3

補足ありがとうございました。
MIG溶接機とφ150CU電極の関係は、MIG溶接機出力端子の一方が、φ150CU電極に接続されていて、もう一方が溶接用のトーチに接続されているのでしょうか？
φ150銅電極とφ100アルミ材との界面の電気的な接触が不完全であればMIG溶接の初期にスパークが生じる可能性がありそうですが、スパークが生じるような状況では良好な溶接を行うことが困難と思われます。
塗膜など導電を妨げる要素を溶接前に除去しておくことと、十分な接触圧力を加えて塗膜を破って接触を確保するなどの対処をなさったら如何でしょうか。

補足

ご質問事項については仰る通りです。ちなみにφ150CUと回転シャフトはきっちり絶縁されています。

そうなんです。塗膜が乗っているといった場合、良好な溶接が行うことができません。最悪、製品がNGになります。
塗膜は除去しているのですが、完全に除去しきれていない場合があるんです。目視判断が難しいもので。
いろいろとアドバイスありがとうございます！