JP5490598B2 - 溶接面の仕上げ方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の修復においてアーク溶接された溶接面の仕上げ方法に関するものである。

事故等により損傷した自動車を修復する際に行われる溶接としては、アーク溶接が一般的である。アーク溶接は、アークを発生させて溶加材と被溶接部材（母材）を溶融させて接合するものであり、溶接面には溶融金属が盛り上がり冷却固化した溶接痕が形成される。自動車板金工場では、溶接機として半自動溶接機が多用されているが、半自動溶接機では溶加材のワイヤとシールドガスの供給は自動的に行われるものの、溶接作業自体は手動である。そのため、溶接面に残る溶接痕は、形状や大きさが不揃いになり易い。

そして、自動車の修復は、外観に表れる部分については、なるべく元通りの状態まで復元することを目的として行われるが、外から見えない部分については機能的な修復に主眼が置かれ、見た目に関しては手間をかけないのが通常である。そのため、修復後の自動車では、アーク溶接を施した溶接面に、形状や大きさが不揃いな溶接痕が残されていることが多い。

ところが、自動車を大切に思う需要者の中には、外から見えない部分も含めて、自動車全体を損傷する前の状態に復元したいと願う人が少なくない。

ここで、自動車の製造に際しては、金属板材の接合はスポット溶接により行われるのが一般的である。スポット溶接では、重ね合わされた板材を一対の棒状の電極で挟み、大きな力で押圧しながら大電流を短時間流すことにより、金属板材を抵抗発熱させて局部的に溶融させ接合する。従って、スポット溶接を行った溶接面には、大きな力で電極に押圧されて形成された凹み（圧痕）が残る。

すなわち、アーク溶接とスポット溶接とは、そもそも溶接のしくみが相違し、その相違が溶接面に表れる。そのため、アーク溶接により機能的には十分に修復された溶接面を、更に手間をかけてきれいに仕上げたとしても、仕上げ後の溶接面はスポット溶接された溶接面とは見た目で相違する。また、スポット溶接には大電流を流すための電源装置が必要であるため、民間の自動車板金工場でスポット溶接機を導入することは、一般には困難である。加えて、自動車の車体には、製造時だからこそ電極で挟持してスポット溶接することが可能な部位も存在する。

従って、従来は、自動車の修復において、アーク溶接後の溶接面をどんなに手間をかけて仕上げたとしても、損傷する前の状態に自動車を復元したいという、需要者の要望を満足させることはできなかった。

そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、自動車の修復においてアーク溶接された溶接面を、自動車が損傷する前の状態に近づけることができる、溶接面の仕上げ方法の提供を課題とするものである。

上記の課題を解決するため、本発明にかかる溶接面の仕上げ方法は、「アーク溶接後の溶接面から、溶融金属の固化による溶接痕の突出部分を削り取る前処理工程と、溶接痕の突出部分が削り取られた溶接面に型をおき、該型の上から塗装する第一塗装工程と、塗装された溶接面から前記型を外し、前記型が外された部分を含む溶接面を再度塗装する第二塗装工程とを具備し、前記型として、外形が円形または楕円形の型を使用する」ものである。

上記構成により、第一塗装工程後に型を外すと、塗装された溶接面には、型の形状に対応して円形または楕円形に凹むと共に、塗装されていない部分が形成される。その後、第二塗装工程で再び塗装を施すことにより、内周面及び底部が塗装された円形または楕円形の凹部が形成される。これは、断面が円形または楕円形の丸棒状の電極を使用して、スポット溶接を行った跡に形成される圧痕によく似た形状である。そこで、修復対象の自動車の製造時に行われた、スポット溶接の凹状の圧痕に応じた外径の型を使用することにより、アーク溶接された溶接面に、スポット溶接の圧痕に近似した凹部を形成することができる。

従って、本発明によれば、アーク溶接によって機能的には十分に修復された溶接面であっても、製造時に備えていた凹状の圧痕を失ってしまった溶接面に、圧痕に近似した凹部を形成し、自動車が損傷する前の状態に近づけることができる。これにより、外から見えない部分も含めて、自動車全体を損傷する前の状態に復元したいと願う需要者の満足感を、高めることができる。

一方、本発明にかかる溶接面の仕上げ方法は、「アーク溶接後の溶接面から、溶融金属の固化による溶接痕の突出部分を削り取る前処理工程と、溶接痕の突出部分が削り取られた溶接面に型をおき、該型の上から塗装する第一塗装工程と、塗装された溶接面から前記型を外し、前記型が外された部分を含む溶接面を再度塗装する第二塗装工程とを具備し、前記型として、円形または楕円形の貫通孔部を備える型を使用する」ものであっても良い。

スポット溶接では、先端が丸みを帯びている丸棒状の電極であって、中央に円形または楕円形の窪みが形成された電極が使用される場合がある。この場合、溶接面には、電極の窪みに対応して凸状となった圧痕が形成される。上記構成の本発明では、第一塗装工程後に型を外すと、貫通孔部の形状に対応して円形または楕円形に凸状となった塗料の層が形成される。その後、第二塗装工程で再び塗装を施すことにより、塗装された溶接面から突出するように、円形または楕円形の凸部が形成される。そこで、修復対象の自動車の製造時に行われたスポット溶接の凸状の圧痕に応じて、型の貫通孔部の大きさを設定することにより、アーク溶接された溶接面に、スポット溶接の圧痕に近似した凸部を形成することができる。

従って、本発明によれば、アーク溶接によって機能的には十分に修復された溶接面であっても、製造時に備えていた凸状の圧痕を失ってしまった溶接面に、圧痕に近似した凸部を形成し、自動車が損傷する前の状態に近づけることができる。これにより、外から見えない部分も含めて、自動車全体を損傷する前の状態に復元したいと願う需要者の満足感を、高めることができる。

以上のように、本発明の効果として、自動車の修復においてアーク溶接された溶接面を、自動車が損傷する前の状態に近づけることができる、溶接面の仕上げ方法を提供することができる。

第一実施形態で使用される型の（ａ）側面図、（ｂ）平面図、及び（ｃ）他の例の平面図である。 第一実施形態における工程の説明図である。 スポット溶接の説明図である。 （ａ）他の電極を使用するスポット溶接の説明図、及び、（ｂ）本発明の第一実施形態で使用される型の変形例の側面図である。 第二実施形態で使用される型の（ａ）縦断面図、（ｂ）平面図、及び（ｃ）他の例の平面図である。 第二実施形態における工程の説明図である。 更に他の電極を使用するスポット溶接の説明図である。 凸状の圧痕が形成されるスポット溶接の説明図である。

以下、本発明の第一実施形態である溶接面の仕上げ方法（以下、単に「仕上げ方法」と称する）について説明する。第一実施形態の仕上げ方法は、アーク溶接後の溶接面から、溶融金属の固化による溶接痕の突出部分を削り取る前処理工程と、溶接痕の突出部分が削り取られた溶接面１０に型１をおき、型１の上から塗装する第一塗装工程と、塗装された溶接面１０から型１を外し、型１が外された部分を含む溶接面１０を再度塗装する第二塗装工程とを具備し、型１として、外形が円形または楕円形の外周塗装用型を使用するものである。

より詳細に説明すると、前処理工程では、溶接面から突出している溶接痕をサンダー等を用いて除去し、溶接面をなるべく平滑な面とする。ここで、重ね合わされた金属板材をアーク溶接で接合する場合、一方の板材に孔を穿ち、この孔を介して両方の板材を接合する。従って、溶接痕は主に、一方の板材に穿たれた孔からはみ出すように盛り上がった溶融金属が、冷却固化して形成されたものである。

第一塗装工程では、まず、溶接痕の突出部分が除去された溶接面１０に、型１を載置する（図２（ａ）参照）。ここで、型１は、図１（ａ）に示すような平板状であり、外形は円形（図１（ｂ）参照）、または楕円形（図１（ｃ）参照）である。また、型１の大きさや厚さは、仕上げ対象の自動車の製造時に行われたスポット溶接の圧痕を参照して、設定することができる。

次に、スプレーガン等を用いて、型１の上から塗装する。これにより、溶接面１０、型１の外周面及び型１の上面が塗装され、第一塗装層２１が形成される（図２（ｂ）参照）。

なお、型１０は、例えば、紙製、樹脂製、金属製とすることができる。また、型１の片面は、粘着性を有するものとすれば、上記の塗装に際して溶接面１０から剥がれにくく好適である。また、この粘着性は剥離容易なものであれば、後述の第二塗装工程において、塗装に先立ち溶接面から型１を外す際に剥がし易いため、特に好適である。

第二塗装工程では、まず、第一塗装工程で塗装された溶接面１０から型１を外す。これにより、型１を外した跡に、型１の形状に応じた形状で底部が未塗装の凹状部１１が形成される（図２（ｃ）参照）。その後、溶接面１０に塗装を施すと、第一塗装層２１を被覆するように第二塗装層２２が形成されると共に、凹状部１１も第二塗装層２２によって被覆されて、凹部３１が形成される。

この凹部３１は、図３に示すように、重ね合わされた金属板材９１を、断面が円形または楕円形の丸棒状の電極８１を使用してスポット溶接した際に、金属板材９１に形成される凹状の圧痕７１に似た形状である。

なお、図４（ａ）に示すように、スポット溶接の電極として、先端ほど縮径したテーパー部８２ｂを備える電極８２が使用される場合がある。このような電極９２によって金属板材９１に形成される圧痕７２は、底部に向かうほど縮径した凹状となる。これに対しては、図４（ｂ）に示すように、電極８２のテーパー部８２ｂに対応して外周面が傾斜している型１ｂ、換言すれば、横断面の外周円の径が一端側に向かって徐々に縮径している型１ｂを使用すれば、圧痕７２に近似した形状の凹部を形成することが可能である。

次に、本発明の第二実施形態である仕上げ方法について説明する。第二実施形態の仕上げ方法は、アーク溶接後の溶接面から、溶融金属の固化による溶接痕の突出部分を削り取る前処理工程と、溶接痕の突出部分が削り取られた溶接面１０に型２をおき、型２の上から塗装する第一塗装工程と、塗装された溶接面１０から型２を外し、型２が外された部分を含む溶接面１０を再度塗装する第二塗装工程とを具備し、型２として、円形または楕円形の貫通孔部２ｈを備える内周塗装用型を使用するものである。

第一実施形態との相違は型の形状である。第二実施形態で使用される型２は、図５（ａ）に示すように、貫通孔部２ｈが穿設された平板状であり、貫通孔部２ｈの形状は円形（図５（ｂ）参照）、または楕円形（図５（ｃ）参照）である。

第一塗装工程では、上記と同様に前処理工程を終えた溶接面１０に、上記構成の型２を載置する（図６（ａ）参照）。次いで、型２の上から塗装する。これにより、塗料が貫通孔部２ｈの内周面を被覆すると共に、貫通孔部２ｈの内側の空間を埋めるように流入し、第一塗装層４１が形成される（図６（ｂ）参照）。

第二塗装工程において、第一塗装工程で塗装された溶接面１０から型２を外すと、第一塗装層４１が溶接面１０から凸状に突出する（図６（ｃ）参照）。次いで、溶接面１０に塗装を施すと、溶接面１０上に第二塗装層４２が形成されると共に、凸状の第一塗装層４１も第二塗装層４２によって被覆され、凸部３２が形成される。

この凸部３２は、図７に示すように、先端が丸みを帯びて湾曲していると共に、先端の中央に円形または楕円形の窪み８３ｈが形成された電極８３を使用して、スポット溶接を行う場合に、金属板材９１に形成される凸状の圧痕７３に似た形状である。また、図８に示すように、一対の電極８４ａ，８４ｂを使用して、重ね合わされた金属板材９１のスポット溶接を行う際に、一方の電極８４ａによる押圧力が他方の電極８４ｂによる押圧力より大きく、電極８４ａ側の金属板材９１には凹状の圧痕７４ａの圧痕が形成され、電極８４ｂの金属板材９１には凸状の圧痕７４ｂが形成される場合がある。第二実施形態の仕上げ方法では、型２の径や厚さの設定により、このような凸状の圧痕７４ｂに似た形状の凸部３２を形成することも可能である。

上記のように、第一実施形態及び第二実施形態の仕上げ方法によれば、アーク溶接によって機能的には十分に修復された溶接面１０であっても、自動車の製造時に備えていた圧痕７１，７２，７３，７４ｂを失ってしまった溶接面１０に、圧痕に近似した凹部３１または凸部３２を形成し、自動車が損傷する前の状態に近づけることができる。これにより、外から見えない部分も含めて、自動車全体を損傷する前の状態に復元したいと願う需要者の満足感を、高めることができる。

そして、第一実施形態及び第二実施形態の仕上げ方法は、型１，２を用いて二度塗装を行うという極めて簡易な方法であり、需要者の要望に応える復元作業を、特殊な装置や道具を要することなく行うことができるという利点をも有している。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

例えば、スポット溶接の圧痕には変形しているものがある。具体的には、一対の電極で挟持しにくい狭い部分や傾斜した部位で溶接を行った結果、電極による押圧力が均等に作用せず、凹状の底部が傾斜している圧痕が存在する。これに対しては、第二塗装工程において、型１を取り外した跡に形成される凹状部１１に、底部が傾斜するようにパテを充填してから塗装を行うことにより、かかる圧痕に近似した凹部を形成することができる。

また、スポット溶接において、同じく電極による押圧力が均等に作用せず、凸状の上面が傾斜した圧痕が存在する。これに対しては、第二塗装工程において、型２を取り外した跡に形成される凸状の第一塗装層４１を、上面が傾斜するように削り取ってから塗装を行うことにより、かかる圧痕に近似した凹部を形成することができる。

１ 型（外形が円形または楕円形の型，外周塗装用型）
２ 型（円形または楕円形の貫通孔部を備える型，内周塗装用型）
２ｈ 貫通孔部
１０ 溶接面
２１，４１ 第一塗装層
２２，４２ 第二塗装層
３１ 凹部
３２ 凸部

Claims (2)

1. アーク溶接後の溶接面から、溶融金属の固化による溶接痕の突出部分を削り取る前処理工程と、
   溶接痕の突出部分が削り取られた溶接面に型をおき、該型の上から塗装する第一塗装工程と、
   塗装された溶接面から前記型を外し、前記型が外された部分を含む溶接面を再度塗装する第二塗装工程とを具備し、
   前記型として、外形が円形または楕円形の型を使用する
   ことを特徴とする溶接面の仕上げ方法。
2. アーク溶接後の溶接面から、溶融金属の固化による溶接痕の突出部分を削り取る前処理工程と、
   溶接痕の突出部分が削り取られた溶接面に型をおき、該型の上から塗装する第一塗装工程と、
   塗装された溶接面から前記型を外し、前記型が外された部分を含む溶接面を再度塗装する第二塗装工程とを具備し、
   前記型として、円形または楕円形の貫通孔部を備える型を使用する
   ことを特徴とする溶接面の仕上げ方法。

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