JPH0734994B2 - ア−ク溶接用コンタクトチツプ - Google Patents
ア−ク溶接用コンタクトチツプInfo
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- JPH0734994B2 JPH0734994B2 JP29969486A JP29969486A JPH0734994B2 JP H0734994 B2 JPH0734994 B2 JP H0734994B2 JP 29969486 A JP29969486 A JP 29969486A JP 29969486 A JP29969486 A JP 29969486A JP H0734994 B2 JPH0734994 B2 JP H0734994B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアーク溶接トーチの先端に用いられるコンタク
トチップに関するものである。
トチップに関するものである。
〔従来の技術〕 アーク溶接は、溶接トーチから供給される溶接ワイヤ
（溶加材）と被溶接物との間にアークを発生させ、その
高温により溶接ワイヤおよび被溶接物を溶融接合するも
のである。
（溶加材）と被溶接物との間にアークを発生させ、その
高温により溶接ワイヤおよび被溶接物を溶融接合するも
のである。
アーク溶接としては、溶接部位を不活性雰囲気とするた
めそこに主にArからなるガスを噴射するMAG溶接や、CO2
ガスを噴射するMIG溶接が主として採用されている。
めそこに主にArからなるガスを噴射するMAG溶接や、CO2
ガスを噴射するMIG溶接が主として採用されている。
溶接トーチの先端にあって、溶接ワイヤを送給支持する
部品であるコンタクトチップは、従来より導電性のよい
金属材料、特には銅−クロム合金が汎用されている。第
３図は一般的な従来のコンタクトチップを示す断面図で
あり、図中３はトーチヘッドアダプダに螺合するための
ネジ、そして４は溶接ワイヤを通すためのワイヤ通過孔
である。
部品であるコンタクトチップは、従来より導電性のよい
金属材料、特には銅−クロム合金が汎用されている。第
３図は一般的な従来のコンタクトチップを示す断面図で
あり、図中３はトーチヘッドアダプダに螺合するための
ネジ、そして４は溶接ワイヤを通すためのワイヤ通過孔
である。
しかし、銅系材料でできたコンタクトチップ７はワイヤ
通過孔４が、特にその先端部4aで非常に摩耗しやすいと
いう欠点を有している。この理由は、ワイヤがロール巻
保管されていたために湾曲性を有し、コンタクトチップ
と局部的に強く接触すること、ワイヤの供給速度が600
〜1800mm/分と速いこと、及びチップ自体がワイヤに比
べかなり硬度の低い銅系材料でできており、しかも溶接
部位からの輻射熱によっって加熱軟化し易いこと等の悪
条件が重なるためである。
通過孔４が、特にその先端部4aで非常に摩耗しやすいと
いう欠点を有している。この理由は、ワイヤがロール巻
保管されていたために湾曲性を有し、コンタクトチップ
と局部的に強く接触すること、ワイヤの供給速度が600
〜1800mm/分と速いこと、及びチップ自体がワイヤに比
べかなり硬度の低い銅系材料でできており、しかも溶接
部位からの輻射熱によっって加熱軟化し易いこと等の悪
条件が重なるためである。
このコンタクトチップ７の孔先端部4aの摩耗が拡大して
いくことによって溶接ワイヤの支持にがたが生じて溶接
個所に正確に溶接することが困難となり、且つまた給電
不良が発生する。
いくことによって溶接ワイヤの支持にがたが生じて溶接
個所に正確に溶接することが困難となり、且つまた給電
不良が発生する。
更に金属製コンタクトチップのもう一つの大きな欠点と
して、溶接部位から飛び散るスパッタ（溶融金属）が付
着し易く、またその剥離除去が困難であるという材質上
の問題点がある。すなわち、スパッタ冶金学的に及び物
理的に、さらに両者が助長しあってコンタクトチップ外
周面に付着累積してガスシールド効果が損なわれるばか
りでなく、ワイヤ通過孔4aが除々に塞がれて小さくな
り、溶接ワイヤの円滑な送給が阻害され、ひどい場合に
はスパッタを介してワイヤとコンタクトチップが溶着す
るという不具合が生じる。
して、溶接部位から飛び散るスパッタ（溶融金属）が付
着し易く、またその剥離除去が困難であるという材質上
の問題点がある。すなわち、スパッタ冶金学的に及び物
理的に、さらに両者が助長しあってコンタクトチップ外
周面に付着累積してガスシールド効果が損なわれるばか
りでなく、ワイヤ通過孔4aが除々に塞がれて小さくな
り、溶接ワイヤの円滑な送給が阻害され、ひどい場合に
はスパッタを介してワイヤとコンタクトチップが溶着す
るという不具合が生じる。
このため近時、上記問題を解消すべく数多くの提案がな
されている。例えばコンタクトチップの先端部にセラミ
ックス製の又はカーボン製のチップ片やキャップを嵌着
したもの（実開昭60−146578、特開昭61−115683、実開
昭61−82783）、TiN等のセラミックスを内外表面にPVD
コーティング又はCVDコーティングしたもの（実開昭61
−77175）、更にはＷ系プラズマ溶射層をも形成させた
もの（特開昭61−115683）が考えられている。
されている。例えばコンタクトチップの先端部にセラミ
ックス製の又はカーボン製のチップ片やキャップを嵌着
したもの（実開昭60−146578、特開昭61−115683、実開
昭61−82783）、TiN等のセラミックスを内外表面にPVD
コーティング又はCVDコーティングしたもの（実開昭61
−77175）、更にはＷ系プラズマ溶射層をも形成させた
もの（特開昭61−115683）が考えられている。
これらに用いられる非銅系材料は金属との親和性が低い
ためにスパッタが付着し難く、また付着しても容易に剥
脱できるという利点がある。
ためにスパッタが付着し難く、また付着しても容易に剥
脱できるという利点がある。
しかしながら、上記のようにセラミックスを用いること
により耐久性はかなり向上するものの決して満足できる
ものとは言えず、連続使用で１日程度しか使用できない
ものであった。
により耐久性はかなり向上するものの決して満足できる
ものとは言えず、連続使用で１日程度しか使用できない
ものであった。
これはセラミックスが絶縁性を有することからその適用
部位が限られ、充分なアーク発生を確保する上ではコン
タクトチップの外表部にセラミックスを用い、芯部は以
前として鋼系金属を用いなければならなかったためであ
る。即ちスパッタ付着によるワイヤづまりワイヤ挿通孔
の摩耗は充分に防ぎ得なかった。
部位が限られ、充分なアーク発生を確保する上ではコン
タクトチップの外表部にセラミックスを用い、芯部は以
前として鋼系金属を用いなければならなかったためであ
る。即ちスパッタ付着によるワイヤづまりワイヤ挿通孔
の摩耗は充分に防ぎ得なかった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、その目的とするところはワイヤ通過孔の摩耗ならび
にスパッタ付着を防止し、使用寿命を大巾に向上させた
アーク溶接用コンタクトチップを提供することである。
り、その目的とするところはワイヤ通過孔の摩耗ならび
にスパッタ付着を防止し、使用寿命を大巾に向上させた
アーク溶接用コンタクトチップを提供することである。
上記目的を達成するための本発明の溶接用コンタクトチ
ップは、少なくとも先端側が、耐熱性セラミックスから
なる外側部と導電性セラミックスからなる内側部とから
構成され、前記内側部には溶接ワイヤ通過孔が形成され
ていることを特徴とする。
ップは、少なくとも先端側が、耐熱性セラミックスから
なる外側部と導電性セラミックスからなる内側部とから
構成され、前記内側部には溶接ワイヤ通過孔が形成され
ていることを特徴とする。
即ち、コンタクトチップにおけるスパッタの付着し易い
部分及び摩耗の起こり易い部分が導電性セラミックスで
できていればよい。
部分及び摩耗の起こり易い部分が導電性セラミックスで
できていればよい。
ここで用いられる導電性セラミックスとしては比抵抗が
１×10-4Ω・cm程度以下で、好ましくは銅−クロム合金
に匹敵する程の比抵抗を示すものがよい。そのような導
電性セラミックスとしては、ホウ素化合物系セラミック
ス、例えばZrB2、TiB2、B4C、BN等を挙げることがで
き、単独でなるもの、或は他と、更には別の炭化物系や
窒化物系セラミックス類と複合してなるものであっても
よい。
１×10-4Ω・cm程度以下で、好ましくは銅−クロム合金
に匹敵する程の比抵抗を示すものがよい。そのような導
電性セラミックスとしては、ホウ素化合物系セラミック
ス、例えばZrB2、TiB2、B4C、BN等を挙げることがで
き、単独でなるもの、或は他と、更には別の炭化物系や
窒化物系セラミックス類と複合してなるものであっても
よい。
先端部に形成させた導電性セラミックスは銅に比べ格段
に耐熱性に優るため、溶接時の輻射熱などの熱衝撃がコ
ンタクトチップに加わらない。また熱伝導も非常に良い
ためコンタクトチップの熱疲労を防ぐことができる。
に耐熱性に優るため、溶接時の輻射熱などの熱衝撃がコ
ンタクトチップに加わらない。また熱伝導も非常に良い
ためコンタクトチップの熱疲労を防ぐことができる。
更に導電性セラミックスの硬度がHv1300以上と、銅又は
銅合金のHv300に比して非常に硬いため、スパッタの衝
突による破壊を防げることは勿論、ワイヤ通過孔先端の
摩耗が極めて少ない。従って所定の溶接位置に精度よく
溶接ワイヤを送給できる。その上、スパッタが冶金学的
に融着しにくい材質のセラミックスであるため、ワイヤ
通過孔に入ったスパッタは通過するワイヤによって除去
され、コンタクトチップのワイヤづまりを発生させるこ
とがない。
銅合金のHv300に比して非常に硬いため、スパッタの衝
突による破壊を防げることは勿論、ワイヤ通過孔先端の
摩耗が極めて少ない。従って所定の溶接位置に精度よく
溶接ワイヤを送給できる。その上、スパッタが冶金学的
に融着しにくい材質のセラミックスであるため、ワイヤ
通過孔に入ったスパッタは通過するワイヤによって除去
され、コンタクトチップのワイヤづまりを発生させるこ
とがない。
しかも給電面に用いられる本セラミックスは導電性の良
いものであるため、アーク発生に悪影響を及ぼすことが
ない。
いものであるため、アーク発生に悪影響を及ぼすことが
ない。
以下に本発明のアーク溶接用コンタクトチップの実施例
を掲げてより具体的に説明するが、これにより本発明は
何ら限定されるものではない。
を掲げてより具体的に説明するが、これにより本発明は
何ら限定されるものではない。
実施例１ 第１図は本発明の第１実施例であるアーク溶接用コンタ
クトチップ７を示したものである。本コンタクトチップ
７は、図示を略すトーチヘッドアダプタに取付けるため
のネジ３を有する後部1bより先端側を内・外二重構造と
して、ワイヤ挿通孔４を有する内側部（芯部）2aを後部
1bと一体にZrB2、TiB2等の導電性セラミックスから形成
し、かつ、外側部６をSi3N4、Al2O3等の耐熱性セラミッ
クスからそれぞれ形成している。内側部2aと外側部６と
は、それぞれ焼結により形成され、焼ばめにより相互に
嵌合一体化されている。芯部2aは、Cu−Cr合金に匹敵す
る程の比抵抗（１×10-4Ω・cm）を有し、またHv1600〜
3000程度の硬さを有している。
クトチップ７を示したものである。本コンタクトチップ
７は、図示を略すトーチヘッドアダプタに取付けるため
のネジ３を有する後部1bより先端側を内・外二重構造と
して、ワイヤ挿通孔４を有する内側部（芯部）2aを後部
1bと一体にZrB2、TiB2等の導電性セラミックスから形成
し、かつ、外側部６をSi3N4、Al2O3等の耐熱性セラミッ
クスからそれぞれ形成している。内側部2aと外側部６と
は、それぞれ焼結により形成され、焼ばめにより相互に
嵌合一体化されている。芯部2aは、Cu−Cr合金に匹敵す
る程の比抵抗（１×10-4Ω・cm）を有し、またHv1600〜
3000程度の硬さを有している。
かゝるアーク溶接用コンタクトチップ７においては、通
過するワイヤとの摩擦による孔先端4aの摩耗は著しく低
減され、長期間にわたり正確な位置にワイヤを指向性よ
く送給できる。また、先端側の内・外がセラミックスか
らなっているため、スパッタがワイヤ通過孔４のみなら
ず、外周面にも付着し難くなり、長期間にわたってワイ
ヤづまりを起こすことがなくなるばかりか、ガスシール
ド効果を損ねることもなくなる。
過するワイヤとの摩擦による孔先端4aの摩耗は著しく低
減され、長期間にわたり正確な位置にワイヤを指向性よ
く送給できる。また、先端側の内・外がセラミックスか
らなっているため、スパッタがワイヤ通過孔４のみなら
ず、外周面にも付着し難くなり、長期間にわたってワイ
ヤづまりを起こすことがなくなるばかりか、ガスシール
ド効果を損ねることもなくなる。
また、先端側の耐熱性も十分となり、1700〜2000℃にも
達する溶接部位からの輻射熱による溶損、劣化する抵抗
性も十分となる。しかも、内側部2aおよび外側部６共
に、同じセラミックスからなっているため、熱膨張差に
より両者の結合に緩みが生ずることはなくなり、耐久信
頼性が著しく向上する。
達する溶接部位からの輻射熱による溶損、劣化する抵抗
性も十分となる。しかも、内側部2aおよび外側部６共
に、同じセラミックスからなっているため、熱膨張差に
より両者の結合に緩みが生ずることはなくなり、耐久信
頼性が著しく向上する。
因に、本コンタクトチップ７を実際に自動アーク溶接機
に取付けて使用したところ、20〜50倍の耐久性を示し
た。またスパッタの物理的な結合の付着量は1/20以下で
あった。
に取付けて使用したところ、20〜50倍の耐久性を示し
た。またスパッタの物理的な結合の付着量は1/20以下で
あった。
本実施例のコンタクトチップは第２図に示すように後部
1bと芯部2bとを別体として、後部1bを銅、芯部2bを導電
性セラミックスからそれぞれ形成し、後部1b、芯部2bお
よび外側部６の三者をネジ手段５により螺合一体化して
いる。該コンタクトチップ７は溶接時に高熱にさらされ
ず且つスパッタが付着し難い部分に安価な銅を用い、そ
れ以外の部分をセラミックスとした上で、給電に必要な
個所に導電性セラミックスを用いたものである。
1bと芯部2bとを別体として、後部1bを銅、芯部2bを導電
性セラミックスからそれぞれ形成し、後部1b、芯部2bお
よび外側部６の三者をネジ手段５により螺合一体化して
いる。該コンタクトチップ７は溶接時に高熱にさらされ
ず且つスパッタが付着し難い部分に安価な銅を用い、そ
れ以外の部分をセラミックスとした上で、給電に必要な
個所に導電性セラミックスを用いたものである。
本コンタクトチップは実施例１のものと比べ、更にもう
一つの利点を有している。即ち、各部1b,2b,6の損耗の
程度に応じてそれらを別個に交換することができ、省資
源、低コスト化を図れることである。
一つの利点を有している。即ち、各部1b,2b,6の損耗の
程度に応じてそれらを別個に交換することができ、省資
源、低コスト化を図れることである。
以上の説明から明らかなように、本発明のアーク溶接用
コンタクトチップは、特にはスパッタの融着により溶接
ワイヤがチップ内でつまる、或はワイヤ通過孔の摩耗に
よってワイヤの送給方向が定まらなくなる、外周へのス
パッタ付着によりガスシールド効果を損なう等の不具合
が格段に解消されたものとなったために、長期間にわた
り正確な位置に良質の溶接を行なうことが可能となっ
た。また、内側部と外側部とは同じセラミックスからな
っているため、熱膨張差により両者の結合が緩むことが
なくなり、耐久信頼性が向上する。
コンタクトチップは、特にはスパッタの融着により溶接
ワイヤがチップ内でつまる、或はワイヤ通過孔の摩耗に
よってワイヤの送給方向が定まらなくなる、外周へのス
パッタ付着によりガスシールド効果を損なう等の不具合
が格段に解消されたものとなったために、長期間にわた
り正確な位置に良質の溶接を行なうことが可能となっ
た。また、内側部と外側部とは同じセラミックスからな
っているため、熱膨張差により両者の結合が緩むことが
なくなり、耐久信頼性が向上する。
そして本発明により耐久性が20〜50倍も向上したコンタ
クトチップとなったために、特には以下の点で絶大な効
果を発揮する。
クトチップとなったために、特には以下の点で絶大な効
果を発揮する。
即ち、例えば自動車工場において採用されている、多数
の連続的に配置されたアーク溶接ロボットを用いてマシ
ン・ツー・マシン方式に溶接を行なう自動化ラインにお
いて、従来は毎日全てのコンタクトチップのの交換はも
とより、それよりも突発的なワイヤづまりによる自動化
ラインの停止を余儀なくされてきたが、本発明のコンタ
クトチップを用いれば、そのような非定常作業を半月〜
１カ月程度無くすることができ、大巾な生産向上を達成
することができる。
の連続的に配置されたアーク溶接ロボットを用いてマシ
ン・ツー・マシン方式に溶接を行なう自動化ラインにお
いて、従来は毎日全てのコンタクトチップのの交換はも
とより、それよりも突発的なワイヤづまりによる自動化
ラインの停止を余儀なくされてきたが、本発明のコンタ
クトチップを用いれば、そのような非定常作業を半月〜
１カ月程度無くすることができ、大巾な生産向上を達成
することができる。
第１図は本発明のアーク溶接用コンタクトチップの一実
施例を示す断面図、 第２図は他の実施例を示す断面図、 第３図は従来のアーク溶接用コンタクトチップの一例を
示す断面図である。 図中、 1b……後部 2a……内側部（芯部） ４……ワイヤ挿通孔 4a……孔先端部 ６……外側部 ７……コンタクトチップ
施例を示す断面図、 第２図は他の実施例を示す断面図、 第３図は従来のアーク溶接用コンタクトチップの一例を
示す断面図である。 図中、 1b……後部 2a……内側部（芯部） ４……ワイヤ挿通孔 4a……孔先端部 ６……外側部 ７……コンタクトチップ
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭61−143771（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−105765（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−77671（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも先端側が、耐熱性セラミックス
からなる外側部と導電性セラミックスからなる内側部と
から構成され、前記内側部には溶接ワイヤ通過孔が形成
されていることを特徴とするアーク溶接用コンタクトチ
ップ。 - 【請求項２】導電性セラミックスが比抵抗１×10-4Ω・
cm以下のホウ素化合物系セラミックスであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のアーク溶接用コンタ
クトチップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29969486A JPH0734994B2 (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | ア−ク溶接用コンタクトチツプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29969486A JPH0734994B2 (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | ア−ク溶接用コンタクトチツプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63154270A JPS63154270A (ja) | 1988-06-27 |
| JPH0734994B2 true JPH0734994B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=17875833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29969486A Expired - Lifetime JPH0734994B2 (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | ア−ク溶接用コンタクトチツプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734994B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0623670U (ja) * | 1992-08-28 | 1994-03-29 | 川崎重工業株式会社 | 溶接用電極 |
| JPH07256461A (ja) * | 1994-06-01 | 1995-10-09 | S M K:Kk | 溶接用コンタクトチップ |
| ATE507024T1 (de) * | 2001-11-07 | 2011-05-15 | Commw Scient Ind Res Org | Berührungsspitze für elektrisches lichtbogenschweissen unter verwendung eines drahtes |
-
1986
- 1986-12-16 JP JP29969486A patent/JPH0734994B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63154270A (ja) | 1988-06-27 |
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