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抵抗溶接とは?〜〜抵抗溶接の基礎〜〜

このページでは精密抵抗溶接の基礎的な内容と利点、サンプル画像を紹介します。

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抵抗溶接の基礎

抵抗溶接とは、溶接したいパーツ(金属)に通電することによって起きる発熱を利用して溶接する方法です。
この発熱は、以下の4つの要因によって左右されます。

  1. 電流値                             ( I )
  2. 金属の電気的抵抗値          (R)
  3. パーツ同士の接触抵抗値    (R)
  4. パーツにかける加圧力
この抵抗溶接で利用する発熱Q(カロリー)の公式は、抵抗R(Ω)に電流I(A)を時間T(秒)だけ通電すると、

Q=0.24 x I x I x R x T

になります。

ここで満足の行く溶接を行なうには、そのパーツに適した加圧力をかける必要があります。
このとき加圧力を上げると、接触抵抗値が減りますので、発熱が抑えられます。
また、パーツの抵抗値が小さい場合にはエネルギー(電流、電圧、電力)を大きくして溶接を行なう必要があります。

精密抵抗溶接の利点

精密抵抗溶接には様々利点があります。
例をあげてみると、

  • ダイレクトにパーツ同士を接合出来るため、様々な実装技術に応用できます。
  • 接合部の発熱はピンポイント&一瞬なので接合部周辺にほとんど影響しません。
  • 部材同士を直接溶接できるため、ハンダや、ろう付けのろう等の融点以上の耐熱があります。
  • ハンダなどを使えない部分の接点溶接にも問題なく対応できます。

はんだ付けと較べてみると、

  • 接点の耐熱温度が高い
  • 接合に時間がかからない。つまり速く大量生産できる。
  • 溶接時に接合点の周りの熱影響が少ない。
  • 部材が少なくてすむ。
  • 接合部の強度が強い(※金属の種類による)

このようにハンダ付け、又はろう付けよりも優れた接合力と、様々なパーツ同士をダイレクトに溶接できるため、広い分野の実装技術に応用できます。百聞は一見に如かず。下記のリンクページをご参照下さい。

● 精密抵抗溶接のサンプル画像 No.1 へ →
主にリレーターミナル部と端子部の接合部、スイッチングデバイスへの溶接、ワイヤボンディングなど

● 精密抵抗溶接のサンプル画像 No.2 へ →
電池、バッテリーの溶接、エアバックセンサ、電子銃、ランプ類、リジットフレキ、金リボン、ヨリ線、コイル、スマートカードなどの溶接

● 精密抵抗溶接のサンプル画像 No.3 へ →
ヒーター部品、ハードディスク、PCコンポーネント、PCカード、アンテナ、ピアス、金線ボンディング、医療機器、リードフレーム、モーター(フュージング)、クリスタル製品、ハーメチック・パッケージ製品などの溶接

とくに弊社は、マイクロ接合、精密抵抗溶接に優れた能力を発揮できる電源、ヘッドを各種揃えているうえ、様々な実装技術の開発に携わってきた長年の経験から、従来では不可能と思われたマイクロ接合をも可能にしてきました。

様々な精密抵抗溶接を行なう装置の一覧はこちらをご覧下さい。

マイクロ抵抗溶接(マイクロ・スポット溶接)の例

抵抗溶接を行なった接点は導電性にも優れ、接合部も非常に強く、ランニングコストも安く済みます。
サイリスタ〜錫メッキ真鍮ターミナルとニッケルメッキポストの溶接サンプル図

サイリスタ

  • 錫メッキ真鍮ターミナルとニッケルメッキポストの溶接
焼灼(麻酔)ツール〜医療器具専用のステンレスワイヤとステンレス部材の溶接サンプル図

焼灼(麻酔)ツール

  • 医療器具専用のステンレスワイヤとステンレス部材の溶接
ハロゲンヘッドランプの溶接サンプル図

ハロゲンヘッドランプ

  • タングステン・フィラメントとモリブデン・ポスト
  • モリブデン・ポストとニッケルメッキ・ステム
  • ニッケルメッキ・ステムと、ニッケルメッキ・ターミナル
ドライヤのヒーター〜錫メッキU型真鍮板とニクロムヒーター線の溶接サンプル図

ドライヤのヒーター

  • 錫メッキU型真鍮板とニクロムヒーター線の溶接
アンチロックブレーキのソルノイド〜錫メッキの真鍮ターミナルと銀メッキのダイオードリードの溶接

アンチロックブレーキのソルノイド

  • 錫メッキの真鍮ターミナルと銀メッキのダイオードリードの溶接
車載センサ部品〜AWG20#の錫メッキ銅ワイヤとハンダメッキプリント基板の溶接

車載センサ部品

  • AWG20#の錫メッキ銅ワイヤとハンダメッキプリント基板の溶接
モーターのワイヤー〜被覆付きマグネット銅ワイヤを絡げて溶接(フュージング)

モーターのワイヤー

  • 被覆付きマグネット銅ワイヤを絡げて溶接(フュージング)
家電ソルノイド〜錫メッキ真鍮ターミナルとマグネットワイヤの溶接

家電ソルノイド

  • 錫メッキ真鍮ターミナルとマグネットワイヤの溶接

マグネット・ワイヤの溶接・接合

一般的にマグネットワイヤの溶接接合(ボンディング)はうまく行きません。なぜなら被覆の絶縁が非常に優れているため電気を流しても通電が起きず、発熱しないためです。そこでハイマックスでは特殊工法を確立。どんな極細線ワイヤでも溶接(熱拡散接合)をし、大量生産するノウハウを持っています。また被覆線は溶接時に蒸発する為、ゴミ・カスの発生など二次的な問題を引き起こしません。

マグネットワイヤの溶接接合サンプル図 マグネットワイヤの溶接接合サンプル図

サンプルの実験は無料です。
精密溶接・精密接合に関して、何でもお気軽にご相談下さい。

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