JP3006079U - 金属部材の溶接装置における１次電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合成樹脂成形用金型等の金属製品の比較的微
細なつぶれやキズ、寸法補正などの補修に実施される溶
接装置における１次電極を提供する。 【構成】 １次電極６は、溶接パウダー２を付着させ溶
接を行なう部位に永久磁石４（又は電磁石）を設けたこ
と、又は前記溶接装置において、磁石を設けた１次電極
６のうち溶接パウダー２を付着させ溶接を行なう部位以
外は非磁性材料５で構成したことを特徴とする。 【効果】 必要量だけの溶接パウダー２をこの１次電極
６に直接、又は金属部材３の溶接補修箇所１に確実に付
着せしめて溶接を行え、作業効率が高められるる。高価
な種々の金属部材３に発生する補修箇所を修復して再利
用できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、合成樹脂成形用金型、ゴム成形用金型、ダイカスト金型、ガラス 成形用金型をはじめとする各種の金属製品（以下、これらを金属部材と総称する 。）の比較的微細なつぶれやキズ、寸法補正などの補修（及び補正を含む。以下 同じ）に実施される溶接装置の１次電極に関する。

【０００２】

【従来の技術】

金属部材による成形工場、鋳造工場では、金型のダレ、つぶれ等の比較的微細 な傷の補修による再利用の要求が高まってきている。出願人はこの点に着目し、 先の特願平４−６３７０１号に係る金属部材の溶接補修方法と溶接方法及び溶接 装置を案出し、更に前記出願の溶接装置による溶接の作業効率を高めるべく、実 願平４−４５８９０号に係る１次電極を案出した。その構成は、図６に示した通 り、１次電極ｆの先端に位置する電極本体ａの全体形状が丸棒状に製作され、そ の中心部軸線方向に永久磁石ｂが内設され、電極ホルダｅの導体ｃに差し込まれ ネジｄで締付け固定されている。従って、永久磁石ｂの磁力によって当該１次電 極ａに付着・保持した溶接パウダー１を溶接箇所に確実に付着せしめ（図５参照 ）、当該１次電極ａだけの操作で溶接を可能ならしめたものであり、溶接箇所に 溶接パウダーを予め付着する必要がなく、また磁石片も不要である点において、 従前の溶接装置より作業効率が向上されている。

【０００３】

【本考案が解決しようとする課題】

１次電極によって溶接箇所に溶接されたパウダーの溶接形状（以下、ナゲット と云う。）の理想的な平面形状は、円形である。この点、前記図６の１次電極ｆ は、溶接箇所に対し当接する部位が丸棒状の電極本体ａの円周縁であるから、ナ ゲットは線状又は楕円形状等のいびつな形になる不都合がある。しかも、そのよ うな、いびつな形状にならないように１次電極ｆを動かそうとすると、電流が溶 接箇所の一点に集中せず分散して不安定となり、なかなかうまくいかない。加え て、ナゲットを連続したり積層して溶接する場合には、ナゲットがいびつ状に形 成され易く、しかもナゲット間にピンホール（微孔）が発生し、溶接不良の原因 となっている。その上、実際の溶接作業現場の周辺には、電流の一定化を妨げる 様々な障害物もあるため、１次電極の動きは非常に制限され良好な溶接を効率よ く行うことが困難であるという問題もある。

【０００４】 ところで、１次電極の先端形状が半球状に形成したものも見受けられ（図示は 省略）、これを使用する場合はうまく動かして溶接することにより円形のナゲッ トを得ることは可能ではあるが、そのためには慎重な作業が要求され面倒である 。即ち、電極本体を溶接箇所へ当接できる範囲は半円の１８０度より以下の狭い 範囲であるから、作業性に劣る。

【０００５】 したがって、本考案の目的は、先端の電極本体が丸棒状又は半球状等に形成さ れた従来の１次電極を改良し、金属部材の溶接箇所に対し一点接触を保持して電 流を常に一定に維持し、溶接パウダー等の溶接により良好なナゲットを形成せし め、高品質で強い溶接を実現し、溶接作業効率も高めた溶接装置における１次電 極を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上述した従来技術の課題を解決するための手段として、この考案に係る金属部 材の溶接装置における１次電極は、図面に実施例を示したとおり、 所定大きさの大電流を短時間内のパルス状に通電し薄い溶接板又は微粒粉末状 の溶接パウダー１を金属部材２の溶接箇所Ｓに溶接する１次電極３において、 前記１次電極３の先端は細まった首部４をもつ球状体５に形成したことを特徴 とする。

【０００７】 また、前記１次電極３の先端球状体５は、棒状をなす電極本体６の先端部に首 部４を介して一体成形しており、前記電極本体６は導電性のシャンク７の前部に 固定し、前記シャンク７が電源装置と接続された電極ホルダ１３の導体８に取付 け通電可能な構成としたことも特徴とする。さらに、当該電極本体６には、その 中心部の軸線方向に先端球状体５の中心に達する磁石挿通用の孔９を設け、前記 磁石挿通用孔９を利用して先端球状体５の中心部に永久磁石１０を挿入し、その 背後に挿入した止め栓１１によって前記永久磁石１０を先端球状体５の中心位置 に固定したことも特徴とする。

【０００８】

【作用】

１次電極３の先端が細まった首部４をもつ球状体５に形成されているから（図 １〜３）、金属部材２の溶接箇所Ｓに対し首部４の中心角θを除く全角度の操作 が常に一様な点接触により行え、同一、同大の円形のナゲットを形成し均一、均 質な溶接を行うことができる（図５）。しかも、先端が球状体５に形成されてい ることにより、１次電極３の先端を溶接箇所Ｓに当接した状態でいかように回転 しても、常に一定の電流が溶接箇所Ｓに一点集中され電流密度をハイレベルで維 持し、理想的な円形状のナゲットを多数形成せしめ、均一で精緻に溶接すること ができる。

【０００９】

【実施例】

次に、図示した本考案の実施例を説明する。 図１は１次電極の全体構成を示し、図２は１次電極の先端部の構成を示してい る。１次電極３は、溶接箇所に当接される銀・タングステン合金などによる電極 本体６と、同電極本体６を保持する真ちゅう又は銅などで成る導電性のシャンク ７と、同シャンク７を保持して通電する導体８と、同導体８の大部分の外周を把 持する絶縁性の電極ホルダ１３とを主要な構成要素としている。

【００１０】 前記電極ホルダ１３は、図示を省略した電源装置とコード１４で接続されてお り、当該１次電極３は、図４に示した金属部材２と電気的に接続された２次電極 （図示省略）との間に３００〜１５００アンペア程度の大電流を１／１０００〜 ４／１０００秒程度の短時間内のパルス状に通電し、微粒粉末状の溶接パウダー １又は図示を省略した薄い溶接板などを金属部材２の溶接箇所Ｓに溶接可能な構 成とされている。

【００１１】 前記電極本体６は、図２に示したように全体形状がほぼ棒状体に形成され、先 端部分の細まった首部４をもつ球状体５と一体的に形成されている。当該電極本 体６が導電性の前記シャンク７の前部に圧入して固定され通電可能な構成とされ ている。図３に示したように先端球状体５の先端からシャンク７の基端までの長 さＬは、通常５０mmである。先端球状体５の直径Ｄは、シャンク７の直径と略等 しく形成され、Ｄ＝１．９mmの場合、首部４の長さｄ（同図参照）は１．５mmが 適切な長さとされている。その他、Ｄ＝２．９mmで、ｄ＝２．２mmが適切であり 、Ｄ＝３．９mmの場合、ｄ＝３．０mmであり、Ｄ＝４．９mmの場合、ｄ＝３．７ mmで実施される。それらの長さにおいて首部４の中心角θは、各々約８０度であ り、残る約２８０度の範囲内で一次電極３は回動可能である。

【００１２】 また、前記電極本体６には、図２に示した通り、その中心部の軸線方向に先端 球状体５の中心に達する磁石挿通用の孔９が穿設され、この磁石挿通用孔９を利 用して先端球状体５の中心部に永久磁石１０が挿入され、その背後に真ちゅうの 止め栓１１を挿入して永久磁石１０が先端球状体５の中心位置に固定されている 。なお、この永久磁石１０の代わりに、電磁石（図示は省略）などを使用するこ とも可能である。

【００１３】 したがって、溶接パウダー１に前記１次電極３の先端球状体５を近付けるだけ で、永久磁石１０の磁力により溶接パウダー１を散乱させることなく先端球状体 ５に付着・保持せしめ、図４に示した金属部材２の角隅部や稜線その他のあらゆ る部位の溶接箇所Ｓに、一様な点接触で均一な溶接を行える。即ち、溶接箇所Ｓ に先端球状体５を接触した状態で、首部４の中心角θを除く最大約２８０度の広 範囲内で自由に動かして又は転がして常に一様な点接触となり、溶接パウダー１ による同一、同形のナゲットがきれいに均一に溶接される（図４，５）。しかも 、先端が球状体５に形成されていることにより、１次電極３の先端を溶接箇所Ｓ に当接した状態でいかように動かしても、常時一定の電流が溶接箇所Ｓの一点に 集中している状態を保持し電流密度の高い状態で溶接されるから、ピンホールの ない理想的な円形状の溶接ナゲットを均一に形成して細かい溶接箇所Ｓをも精緻 にきれいに溶接される。

【００１４】

【第２実施例】 図３は永久磁石を内部に設けない１次電極３を示している。磁石を設けないほ かは前記第１実施例と同様な構成とされている。当該磁石なしの１次電極３を使 用して溶接する場合は、第１実施例の磁石入り１次電極３のように溶接パウダー １を金属部材２の溶接箇所Ｓに精度よく溶接できる作用効果を奏するほか、金属 部材２への薄板材、ステンレス細金網、ステンレス細針金などの溶接にも供され る。

【００１５】

【本考案が奏する効果】

本考案に係る金属部材の溶接装置における１次電極によれば、溶接箇所Ｓに対 し常に一様な点接触で且つ高密度な一定の電流で均一に溶接されるから、高品質 で強い溶接ナゲットが得られる結果、高価な種々の金属部材を精緻に補修できる ことは勿論、ステンレスの薄板材の接合やステンレス金網の接合、市販の金属製 品の小さい欠陥への適用など溶接の応用範囲の拡大化、さらに省電力化に貢献す る。また、先端球状体５のほぼ全面を有効に使用できるから、使い勝手がよく溶 接作業能率の向上に寄与する。さらに、先端が先端球状体であるため見栄えがよ く美観に優れ、商品価値の向上にも貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】１次電極を示した全体図である。

【図２】電極本体を示した一部切欠の拡大図である。

【図３】第２実施例の拡大図である。

【図４】１次電極の溶接要領を示した模式図である。

【図５】金属部材の角隅部の溶接要領を示した拡大図で
ある。

【図６】従来の１次電極を示した全体図である。

【符号の説明】

１ 溶接パウダー ２ 金属部材 Ｓ 溶接箇所 ３ １次電極 ４ 首部 ５ 先端球状体 ６ 電極本体 ７ シャンク ８ 導体 ９ 磁石挿通用孔 １０ 永久磁石 １１ 止め栓 １３ 電極ホルダ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】所定大きさの大電流を短時間内のパルス状
   に通電し薄い溶接板又は微粒粉末状の溶接パウダーを金
   属部材の溶接箇所に溶接する１次電極において、前記１
   次電極の先端は細まった首部をもつ球状体に形成されて
   いることを特徴とする、金属部材の溶接装置における１
   次電極。
2. 【請求項２】請求項１に記載した１次電極の先端球状体
   は、棒状をなす電極本体の先端部に首部を介して一体成
   形されており、前記電極本体は導電性のシャンクの前部
   に固定され、前記シャンクが電源装置と接続された電極
   ホルダの導体に取付けられ通電可能な構成とされている
   ことを特徴とする、金属部材の溶接装置における１次電
   極。
3. 【請求項３】請求項２に記載した電極本体には、当該電
   極本体の中心部の軸線方向に先端球状体の中心に達する
   磁石挿通用の孔が設けられ、前記磁石挿通用孔を利用し
   て先端球状体の中心部に永久磁石が挿入され、その背後
   に挿入された止め栓によって前記永久磁石が先端球状体
   の中心位置に固定されていることを特徴とする、金属部
   材の溶接装置における１次電極。