加熱し過ぎた抵抗溶接用電極について

質問

抵抗溶接を行なう会社であれば、どこでも！？
経験が有ると思います。
チップ交換作業後に冷却水を流さないで加工を
始めてしまい、電極回りが変色するほどにまでに
至ってしまった事です。

その加熱し過ぎた電極（コンタクト部、以下電極）や
電極に至るまでの中間ホルダー類（以下ホルダー）は
表面の色が変わり激しく酸化していると思います。
まず、「第一の質問」として、この酸化物は
一体何と呼ばれる物でしょうか？
酸化銅？2酸化銅？３酸化銅？このような感じで
呼ばれるのでしょうか？

続いて「第二の質問」として、通常加工している際に
電極表面に付着する焦げた酸化物と、上記過熱で発生する
酸化物は　別物？　でしょうか？

「第三の質問」その加熱し過ぎた電極やホルダー類は
加熱により表面が酸化しますが、表面だけでしょうか？
鉄の焼入れ等で起こる（変態）のような事が起こり
内部にまで変態が起こり、通電特性に変化が出るのでしょうか？
またその変化後の通電抵抗値は、規定数打点終了後の電極と比較し
どちらかが明らかに大きい等有るのでしょうか？
また、抵抗値等具体的な数値で表せますか？

「第四の質問」この酸化してしまった表面？内部？ですが
電極やホルダーの材質により異なるのでしょうか？
現在クロム銅・アルミナ分散強化銅・ベリリウム銅と
3種の材質を使い分けています。
但しホルダーは純粋な物かは不明ですが「銅」です。

要は、焼けた電極類は再利用できる物か？再利用をするにあたり
その根拠を示さなくてはならない状況にいます。

以上長くなりましたが、どうか御願いします。

回答No.1

noname#230359

「第一の質問」
化け学に疎いので識者に任せます。我々は単なる「酸化物」と読んでいます。

「第二の質問」
酸化物は基本的に同じでしょう。温度と時間によってCuO、CuO2、CuO3に変化するかもしれませんが・・・（識者の方、フォローお願いします）

「第三の質問」
温度と加熱時間にもよりますが、
・ｸﾛﾑ銅なら内部のｸﾛﾑ粒子が拡散し、軟化している可能性があります。
・ｱﾙﾐﾅ分散強化銅なら変化ありません。
・ベリリウム銅の場合は、ｸﾛﾑ銅と同じですが、耐熱性はｸﾛﾑ銅より優れているので、軟化度合いは軽微です。
電気抵抗値でそのレベルを表すのは難しいですが、ｸﾛﾑ銅／ベリリウム銅が軟化しているならば抵抗値は上がっています。
「規定数打点終了後の電極」は、溶接物との反応（亜鉛めっき鋼板であれば鉄や亜鉛など）との合金層があるので、その合金層はもっと抵抗値は高いでしょう。あまり比較対象にしないほうがいいと思いますが・・・。

「第四の質問」
クロム銅・アルミナ分散強化銅・ベリリウム銅の違いは先述の通りです。
「時効硬化」「分散強化」などのキーワードで検索かけると、参考になる資料が出てきます。
ホルダーは概ね「純銅」ですよね。ﾀﾌﾋﾟｯﾁ銅(C1100)もしくは無酸素銅(C1020)です。これは加熱温度Ｘ時間でどんどん軟化します。加工硬化されているのが焼鈍されるイメージです。

「焼けた電極類は再利用できる物か？」
記載された条件だけで想像すると、ｱﾙﾐﾅ銅は使っても大丈夫のようにも思えますが、まぁ、ケチって再利用し、問題発生して不良品をたくさん作ってしまうリスクを考えると、すべて新品に取り替えた方が無難と思います。

電極寿命など抵抗溶接用電極でお困りな事がありましたらURLまでお問い合わせください。中にある技術資料にｸﾛﾑ銅／アルミナ銅の特性など、さわりだけですが記載しています。参考になりましたら幸いです。

参考URL：

http://www.nittan.co.jp/products/resistance_001_008.html

お礼

抵抗溶接に関し、素人なのですが
非常に分りやすく回答頂き有難う御座います。

その他の質問もありますが、別の質問として
スレッドを起こしてみます。

誠に有難う御座いました。

補足

別の見解を求める質問を立てますので
この質問に対するコメントを、急では有りますが
打ち切ります。

皆様ご協力有難う御座いました。