WO1997012715A1 - Pointe de contact pour soudage - Google Patents

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WO1997012715A1
WO1997012715A1 PCT/JP1996/002777 JP9602777W WO9712715A1 WO 1997012715 A1 WO1997012715 A1 WO 1997012715A1 JP 9602777 W JP9602777 W JP 9602777W WO 9712715 A1 WO9712715 A1 WO 9712715A1
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copper
welding
contact
wire
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PCT/JP1996/002777
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Masato Hidaka
Original Assignee
Kabushiki Kaisha S M K
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    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/122—Devices for guiding electrodes, e.g. guide tubes
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    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/122—Devices for guiding electrodes, e.g. guide tubes
    • B23K9/123—Serving also as contacting devices supplying welding current to an electrode

Definitions

  • the present invention relates to an improvement of a contact tip used for arc welding.
  • the contact tip for welding used in automatic arc welding or semi-automatic arc welding usually has a wire passage through which a welding wire is formed at the center of a shaft-shaped member made of a copper alloy which is a conductive material. A welding wire is inserted into the wire passage, and arc welding is performed at the tip of the welding wire while supplying the welding wire.
  • the tip of the welding contact tip is exposed to the high temperature during arc welding and is severely worn. Further, since the welding wire is fed into the wire passage, the tip of the contact tip is opened by friction with the wire. The shape of the passage tends to change from a perfect circle to an ellipse. When the opening at the tip of the wire passage is deformed in this way, the supply of the welding wire to the welding location becomes unstable, wire displacement occurs, and good arc welding cannot be performed, and spatter and the like are formed on the wire passage wall. Welding becomes impossible because of the tendency to adhere.
  • JP-A-5-2616151, JP-A-5-2777472 and JP-A-6-650 to provide a wire passage.
  • Techniques that enhance durability have not been put to practical use due to problems of complicated and time-consuming manufacturing and high costs.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a practical contact chip that is easy to manufacture, can be manufactured at low cost, and has good durability. I do.
  • the welding contact tip of the present invention is divided into a tip body and a tip end portion, and is detachable by a screwing method or a taper press-fitting method, and the material of the tip body is brass, copper, aluminum, chromium copper, zirconium copper, One of zirconium chromium copper and phosphor bronze, and at least the diameter of the wire passage on the tip end side of the chip body is 1.03 to 1.55 times the wire diameter, and It is characterized in that the depth of the wire passage at the tip of the tip is 1.03 to 1.25 times that of the wire.
  • the chip body and the tip portion of the chip are divided and (2) the material of the chip body is any one of brass, copper, aluminum, chromium copper, zirconium copper, zirconium chromium copper, and phosphor bronze.
  • the material of the chip body is any one of brass, copper, aluminum, chromium copper, zirconium copper, zirconium chromium copper, and phosphor bronze.
  • At least the passage diameter at the tip end side should be 1.03 to 1.5 times the wire diameter. If the wire diameter is 1.03 or less, the wire will be smooth. If it is more than 1.5, the electrical conductivity will be worse, and if the gap between the wire and the passage is too wide, the contact between the wire and the passage will not be smooth, and the wear will increase. Because.
  • the reason for restricting the path diameter at least on the tip end side is that when the wire diameter is reduced, it becomes difficult to form the wire path diameter uniformly uniformly, and in this case, This is because it is preferable that the diameter of the passage on the entrance side of the wire passage is widened, and the exit side (tip tip end side) is set to a predetermined shape to form a stepped passage.
  • the wide wire passage on the entrance side is formed in a length range of about 1Z3 to 4Z5 of the entire length of the wire passage.
  • the wire passage diameter at the tip of the tip is 1.03 to 1.25 times as large as that of the wire, it is possible to secure the conductive power ⁇ and simultaneously allow the wire to pass smoothly. The displacement of the welding point due to the passage being too wide can be suppressed. Then, it is efficient if the tip body and the tip of the tip are made detachable by screwing or taping in, and especially when the tip of the tip, which is severely thermally damaged, is worn out, only the tip is replaced. .
  • the material of the tip end portion is made of copper, chromium copper, zirconium chromium copper, zirconium copper, silver tungsten, copper tungsten, alumina dispersed copper, beryllium copper, nickel beryllium copper. It is characterized by one of the following.
  • the wear resistance of the tip end portion can be improved.
  • the material cost can be reduced, and the processing cost can also be reduced. Since the length of the wire passage is short, even if the material is hard or hard, the processing accuracy such as drilling can be ensured, and the frictional resistance when passing through the wire can be reduced.
  • the length of the wire passage at the tip of the tip is 3 mn! ⁇ 20 is characterized by a recitation.
  • Another welding contact tip according to the present invention is characterized in that an expanding taper portion is formed at a base end side opening portion of a wire passage at a tip end portion, the opening tapering portion being opened while a passage area is widened. .
  • the formation of the expansion taper is effective to prevent the wire tip from being caught and unable to be inserted when the wire is fed from the wire passage of the chip body to the wire passage at the tip end of the tip. It is.
  • another contact tip for welding includes a screw part for joining the two to a rear end side of the tip end part and a tip end side of the chip main body, and a contact part which is in contact with a contact surface other than the screw part.
  • a surface portion is provided, and a contact area of the contact surface portion is set to be 10% or more with respect to a total area of a rear surface of the tip of the chip or a front surface of the chip body.
  • the contact area is less than 10%, the thermal conductivity of the tip body and the tip of the tip will deteriorate, the cooling effect of the tip at the time of welding will decrease, and the electrical conductivity will be adversely affected. Effect.
  • another contact tip for welding according to the present invention is characterized in that a radius is formed on a peripheral portion of a tip end surface of a tip end portion.
  • the radius can make it difficult to attach the spatter and the like generated at the time of welding.
  • another contact tip for welding is characterized in that the tip of the tip of the tip or the outer peripheral surface other than the screw portion is marked.
  • the tip of the chip is marked, the tip can be stamped at the same time as the upsetting operation, for example, when the tip is formed by upsetting, so that the labor of the marking operation can be omitted.
  • Fig. 1 is a front view of the welding contact tip of the present invention.
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the chip body
  • Fig. 3 is a sectional view of the tip of the tip.
  • Fig. 4 is an enlarged view of Fig. 3
  • FIG. 5 is an overall perspective view showing a configuration example in which a rounded portion is formed on the tip end surface of a tip end portion.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration example in which a contact surface portion is formed on a screw hole bottom surface and a male screw portion end surface. Is an explanatory view of a configuration example in which the tip body and tip of the chip are tapered
  • the contact tip for welding of the present invention is divided into a chip main body 1 and a tip end portion 2, and is integrated by joining the tip main body 1 and the tip end portion 2. And make up a contact tip for welding.
  • the automatic arc welding or semi-automatic arc welding only the tip 2 which is severely worn can be replaced.
  • the chip body 1 is a relatively large perforated shaft-shaped part having a wire passage 3a along the axis.
  • a screw hole 4 communicating with the wire passage 3a is formed.
  • the rear surface of the tip body 1 has a rule for attaching the welding contact tip to a torch (not shown).
  • the attachment part 9 is formed as a male screw part.
  • the tip end portion 2 is a relatively small component having a male screw portion 5 protruding rearward from the rear surface, and has a wire passage 3b formed along the axis.
  • a male screw portion 5 protruding from the rear surface can be screwed into a screw hole 4 on the front surface of the chip body 1.
  • the contact surface part 6 on the front side of the chip body 1 comes into contact with the rear side of the chip end part 2.
  • the surface 7 is brought into contact with and coupled to the surface 7, and through these contact surfaces 6, 7, thermal conductivity and electrical conductivity between the chip body 1 and the tip 2 of the chip are ensured.
  • the contact surface portion 6 of the chip body 1 is the remaining portion excluding the screw hole 4 portion from the front portion of the chip body 1, and the contact surface portion 7 of the chip tip 2 is the rear surface portion of the chip tip 2
  • these contact surfaces 6 and 7 have the bottom surface m of the screw hole 4 of the chip body 1 and the tip of the chip.
  • the rear end surface n of the male screw portion 5 of the portion 2 may be used. When the male screw portion 5 is screwed, the bottom surface m of the hole and the rear end surface n may be tightly screwed.
  • These contact surfaces 6 (or m) and 7 (or n) are each one of the entire area of the front surface of the chip body 1 or the rear surface of the chip tip 2 in order to obtain thermal conductivity and reliable conductivity. 0% or more.
  • the male screw and female screw of the chip body 1 and the tip end portion 2 described above may be reversed, and the attachment and detachment method of both may be other than the screw-in method, for example, as shown in FIG. A taper press-fitting method may be used.
  • a flat fastening part 10a for tool insertion is provided on the surface of the tip body 1 so that it can be securely tightened.
  • a flattened fastening portion 1 Ob is also formed on the surface of the tip end portion 2. The flattened portions 10a and 10b can be clamped by being pinched by the tip of a wrench or the like.
  • the material of the chip main body 1 is any one of brass or copper, or aluminum, or chromium copper, or zirconium copper, or zirconium chrome copper, and phosphor bronze, and the material of the tip 2 of the chip. Is any of copper, chromium copper, dinoconium chromium copper, zirconium copper, silver tungsten, or copper tungsten, or alumina dispersed copper, or beryllium copper, or nickel beryllium copper.
  • Table 1 shows an excerpt of the results of the durability test compared with the body welded contact tip and an example of a table showing the relationship between unit prices.
  • Zirconi Zirconi 3.5 says 1,200 yen 35 yen
  • Zirconium 1 says 600 yen 4 3 yen ⁇ Petang 5 says 500 yen 1 100 yen
  • Nickel 5 says 400 yen 800 yen ⁇
  • the conversion unit price will be almost the same as that of the conventional one, but it is not practical because the durable day is short.
  • the daily equivalent unit price (the unit price divided by the number of durable days) is found.
  • the power is about 120 yen for chromium copper and about 150 yen for zirconium chromium copper.
  • the total cost of combining the main body 1 and the tip 2 of the chip can be made equal to or less than the conventional integrated type of about 120 yen.
  • a particularly effective combination is a combination in which the chip body 1 is made of brass (brass) and the tip 2 of the chip is made of chromium copper or zirconium chromium copper. It is 5 5 yen, which can be more than twice as much as before. Also, of the wire passages of the tip body 1, at least the passage at the tip end 2 side is set to be in a range of 1.03 to 1.5 times the wire diameter, and the wire passage of the tip end 2 is also set. The diameter of 3b is 1.03 to 1,25 times the wire diameter. This is the result of experiments conducted by the present inventor using various combinations of the wire passage diameter of the chip body 1 and the wire passage suspicion at the tip 2 of the tip.One example extracted from the experiment results is shown in the following table. 2
  • the wire path of the chip body 1 is less than 1.03 of the wire diameter, it will be difficult to penetrate the wire, and if it is more than 1.50, it will be insufficient to secure the electrical conductivity. It turned out to be undesirable.
  • the diameter of the passage at the tip 2 of the tip should be 1.03-1.50 times, and the inlet side (installation in Fig. 2) It was found that the passage diameter of the part 9) could be wider than that. This is because if the diameter of the wire passage is uniformly reduced to less than 1.2 mm, a difficult problem arises in the machining. In this case, the wide wire passage on the entrance side has a large length. 1 Z formed in a length range of about 3 to 45.
  • the wire passage diameter of the tip body 1 is in the range of 1.05 to 1.30 times that of the wire passage, and the wire at the tip 2 of the tip.
  • the passage diameter was in the range of 1.05 to 1.15 times the wire diameter.
  • the length s of the wire passage 3b at the tip end portion 2 is 3 to 20 °. This is because if the length of the tip 2 is 3 mm or less, defects such as wear and welding tend to spread to the inside of the wire passage 3 of the tip body 1 and the length of the tip 2 When the length of the wire passage 3b is set to 20 or more, it becomes difficult to achieve a high degree of precision in the machining of the wire passage 3b. This is because the tip end portion 2 becomes large and disadvantageous in cost. In addition, the most efficient length was 5 to 15 thighs.
  • the area of the contact surface portion 6 on the front surface of the chip body 1 (the area of m in FIG. 6) is 10% or more of the entire area of the front surface of the chip body 1. This is because if the content is set to 10% or less, the thermal conductivity becomes poor and the tip 2 of the chip is not cooled smoothly. If the ratio is more than%, such a problem does not occur. Incidentally, the relationship of the contact area of the contact surface 6 (m) of the chip body 1 is the same at the tip 2 of the chip.
  • the area of the contact surface portion 7 (n in FIG. 6) on the front surface of the tip portion 7 is 10% or more of the total area of the front surface of the tip portion 2.
  • the shape of the tip end surface of the tip end portion 2 may be a flat shape as shown in FIG. 3, for example, but as shown in FIG. It is better if you make it.
  • the rounded portion r or the tapered portion on the front end surface in this way, spatters generated during welding are rebounded and hardly adhere, and deterioration of welding quality due to turbulence in gas flow and the like is suppressed. You.
  • the outer surface of the tip 2 is plated with nickel, hard chrome, or other heat-resistant metal plating (electric or electroless plating).
  • nickel, hard chrome, or other heat-resistant metal plating electrical or electroless plating.
  • Nitride ⁇ Carbide ⁇ Plasma ⁇ CVD ⁇ PVD for example, alumina ceramics
  • an engraved mark i may be provided on the distal end surface or the outer peripheral surface other than the external thread portion 5.
  • the inscription ⁇ ⁇ ⁇ is, for example, a print of a manufacturing company, a production number, an article number, etc.
  • the tip end portion 2 is formed by upsetting. At this time, it can be stamped simultaneously with the upsetting work. For this reason, a separate engraving step is conventionally provided, and the work of stamping in this engraving step can be simplified, which leads to a reduction in manufacturing cost.
  • the external shapes of the chip main body 1 and the tip 2 of the chip are not limited to a round cross-section, but may be any shape such as a dodecagon, a hexagon, a quadrangle, a pentagon, and a two-sided width.
  • the contact tip for welding of this invention can improve durability and welding quality of the contact tip of arc welding dramatically, and can reduce total cost drastically.

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Description

明 細 書 溶接用コンタク 卜チップ
技術分野
本発明は、 アーク溶接に用いられるコンタク トチップの改良に関する。
背景技術
自動アーク溶接あるいは半自動アーク溶接において使用される溶接用コンタク トチップは、 通常、 導電性材料である銅合金によって形成された軸状部材の中心 に、 溶接用ワイヤを通すためのワイヤ通路が形成されているものであり、 このヮ ィャ通路内に溶接用ワイヤを挿通し、 該溶接用ワイヤを供給しながらその先端で アーク溶接を行っている。
ところで、 上記溶接用コンタク トチップの先端部は、 アーク溶接時の高温に晒 されて損耗が激しく、 しかもワイャ通路内には溶接用ヮィャが送給されるため、 ワイヤとの摩擦によつて先端開口部の通路形状が真円形から楕円形へと変形する 傾向となる。 そしてこのようにワイヤ通路の先端開口部が変形すると、 溶接箇所 に対する溶接用ヮィャの供給が不安定となり、 ワイャ位置ずれが発生して良好な アーク溶接が出来なくなるとともに、 スパッタ等がワイヤ通路壁に付着しやすく なつて溶接作業が不可能になる。
このため、 上記不具合を解消するため、 従来から各種技術が提案されており、 例えば実開昭 6 0— 2 0 3 7 2号とか実開昭 6 2 - 1 6 9 7 7 4号に示されるよ うに、 損耗の激しい溶接用コンタク トチップの先端部に、 耐摩耗性材料からなる リングを圧入あるいは封入するような技術と力、、 特開昭 6 1 - 1 1 5 6 8 3号と か特開昭 6 3 - 1 8 8 4 7 7号に示されるように、 コンタク 卜チップの先端部表 面にセラミックス製のキヤッブを被せるような技術と力、、 特開平 6— 2 8 5 6 4 5号のように、 コンタク トチップの表面に耐熱性樹脂コーティ ングを施すような 技術と力、、 特開平 5— 2 6 1 5 5 1号のようにコンタク 卜チップの先端部を二重 管構造にして内側のワイヤ通路側をセラミ ックス管にするような技術と力、、 特開 平 5— 2 7 7 7 4 2号とか特開平 6— 6 5 0号に示されるように、 全体を二重管 構造にしたりするような技術が知られている。 ところで、 前記実開昭 6 0— 2 0 3 7 2号とか実開昭 6 2 _ 1 6 9 7 7 4号の ように、 溶接用コンタクトチップの先端部に耐摩耗性材料を圧入したり封入する ような技術は、 リングを圧入、 封入した部分に割れ、 ゆるみ等の不具合が発生し やすくなるとともに、 製造に手間がかかって加工性 （精度） も良好とはいえない 等の問題があり、 また、 特開昭 6 1 - 1 1 5 6 8 3号とか特開昭 6 3— 1 8 8 4 7 7号のように、 コンタク 卜チップの先端部表面にセラミックス製のキヤップを 被せたり、 特開平 6— 2 8 5 6 4 5号のように、 コンタクトチップの表面に耐熱 性樹脂コ一ティングを施すような技術は、 コンタクトチップ表面へのスパッ夕の 付着防止の点から多少は有効なものの、 ワイヤ通路の変形、 摩耗といった根本的 な問題は改善することが出来ず、 耐久性の向上に限度があり実用的ではない。 また、 特開平 5— 2 6 1 5 5 1号と力、、 特開平 5— 2 7 7 7 4 2号、 特開平 6 - 6 5 0号のように二重管構造にして、 ワイヤ通路の耐久性を高めるような技術 は、 製造が複雑で手間がかかり、 コスト高になるという問題があり実用化されて いなかった。
発明の開示
本発明は上述の従来の問題点を解消すべくなされたものであって、 その目的は、 製造が容易で且つ安価に製造出来、 しかも耐久性の良い実用的なコンタクトチッ プの提供を目的とする。
よつて本発明の溶接コンタクトチップは、 チップ本体とチップ先端部に分割し てねじ込み方式又はテ一パ圧入方式で着脱可能とし、 チップ本体の材質を黄銅、 銅、 アルミニウム、 クロム銅、 ジルコニウム銅、 ジルコニウムクロム銅、 りん青 銅のいずれかにするとともに、 チップ本体のワイヤ通路のうち、 少なくともチッ ブ先端部側の通路径をワイヤ径に対して 1 . 0 3〜1 . 5 0倍とし、 且つチップ 先端部のワイヤ通路の怪をワイヤ怪に対して 1 . 0 3 ~ 1 . 2 5倍にすることを 特徴としている。
ここで、 本発明は、 ①チップ本体とチップ先端部を分割構成し、 ②チップ本体 の材質を黄銅、 銅、 アルミニウム、 クロム銅、 ジルコニウム銅、 ジルコニウムク ロム銅、 りん青銅のいずれかにすることで、 トータルコストを低減させることが 出来るという知見に基づいてなされたものである。 すなわち、 溶接コンタク トチップのような損耗品のトータルコストは、 製造単 価のみならず、 耐久性 （交換頻度） 力 <相互に絡み合って決定され、 例えば耐久性 が向上して交換頻度が少なくなれば、 多少単価が高くてもトータルコストを少な く出来るが、 本発明の溶接コンタク トチップの場合は、 耐久性を 2倍以上に向上 させることが出来、 しかも製造コストの低減も図られてトータルコストを飛躍的 に向上させることが出来る。
そして、 この製造コストの低減は、 特にチップ先端部に較べて大きいチップ本 体に、 黄銅 （真鍮） 、 アルミニウム等の軟質材料を適用する場合に、 その効果が 顕著であり、 材料費を安く抑えることが出来ると同時に、 穴明け加工等の加工が 容易なため加工費も安く抑えることが出来る。 しかも、 比較的長いワイヤ通路を 形成するため軟質材料に穴明け加工すれば、 硬質材料に穴明けすることに較べて 加工精度が良く、 ワイヤを円滑にガイ ドすることが出来て摩耗の低減 （耐久性の 向上） に効果がある。
またチップ本体部のワイヤ通路のうち、 少なくともチップ先端部側の通路怪を、 ワイヤ径の 1 . 0 3 ~ 1 . 5 0倍にするのは、 1 . 0 3以下であるとワイヤを円 滑に通すのが難しくなり、 1 . 5 0以上にすると通電性が悪くなり、 しかもワイ ャと通路の隙間が広がり過ぎると、 却ってワイャと通路の接触が円滑とならず摩 耗が激しくなると思われるからである。 ここで、 少なくともチップ先端部側の通 路径を規制する理由は、 ワイヤ径が細くなつた場合に、 ワイヤ通路径を細く一律 に形成するのが加工上困難となるからであり、 この場合は、 ワイヤ通路のうち入 口側の通路径を広く し、 出口側 （チップ先端部側） を所定の怪にして段付通路に するのが好ましいからである。 この場合、 入口側の怪の広いワイヤ通路は、 ワイ ャ通路全長の 1 Z 3〜 4 Z 5程度の長さ範囲に形成する。
また、 チップ先端部のワイヤ通路径を、 ワイヤ怪に対して 1 . 0 3〜1 . 2 5 倍にすると、 通電性カ <確保されると同時にワイヤを円滑に通すことが出来、 しか もワイヤ通路が広がり過ぎることによる溶接ボイン卜の位置ずれを抑制出来る。 そして、 チップ本体部とチップ先端部をねじ込み式又はテ一パ圧入方式で着脱 自在にし、 特に熱的損耗の激しいチップ先端部が損耗した時に、 チップ先端部の みを交換すれば効率的である。 また、 本発明に係る他の溶接用コンタクトチップは、 チップ先端部の材質を、 銅、 クロム銅、 ジルコニウムクロム銅、 ジルコニウム銅、 銀タングステン、 銅夕 ングステン、 アルミナ分散銅、 ベリリウム銅、 ニッケルベリリウム銅のいずれか にすることを特徴としている。
そして、 チップ先端部をこのような材質にすることで、 チップ先端部の耐摩耗 性の向上を図ることが出来る。 また、 比較的小さいチップ先端部だけに硬質材料 を適用すれば、 材料費が抑制され、 また加工費も抑えることが出来る。 し力、も、 ヮィャ通路の長さが短いため、 硬 、材料であつても穴明け加工等の加工精度を確 保出来、 ワイヤ通過時の摩擦抵抗を減らすことが出来る。
また、 本発明に係る他の溶接用コンタク卜チップは、 チップ先端部のワイヤ通 路の長さを、 3 mn！〜 2 0誦にすることを特徴としている。
これは、 チップ先端部が硬質材料の場合、 ワイヤ通路の長さが 2 O ram以上とな ると、 精密な穴明け加工が難しくなつてワイヤとの摩擦抵抗が増える傾向となり、 3 mm以下にするとチップ先端部の実質的な長さが短くなるため、 溶接時の熱的影 響がチップ本体に及び易くなり、 チップ先端部の熱的損耗も大きく、 また取り扱 いも難しくなつて好ましくない。 尚、 この中でも一番効率的な長さは 5〜1 5咖 であることが判った。
また、 本発明に係る他の溶接用コンタクトチップは、 チップ先端部のワイヤ通 路の基端側開口部に、 通路面積が広がりながら開口する拡開テ—パ部を形成する ことを特徴としている。
ここで、 拡開テ一パ部を形成すると、 チップ本体のワイヤ通路からチップ先端 部のワイヤ通路に向けてワイヤを送り込む際に、 ワイヤの先端が引掛かって挿通 出来なくなるのを防止するのに有効である。
また、 本発明に係る他の溶接用コンタクトチップは、 チップ先端部の後端側と チップ本体の先端側に、 両者を結合するためのネジ部と、 ネジ部以外の接触面で 接触し合う接触面部を設け、 この接触面部の接触面積を、 チップ先端部の後面又 はチップ本体の前面の全面積に対して 1 0 %以上にすることを特徴としている。 この際、 接触面積が 1 0 %以下になると、 チップ本体とチップ先端部の熱伝導 性が悪くなつて、 溶接時にチップ先端部の冷却効果が減少し、 通電性にも悪影響 を及ぼす。
また本発明に係る他の溶接用コンタクトチップは、 チップ先端部の先端面の周 縁部にアールを形成することを特徴としている。
そしてこのアールによって溶接時に発生するスパッ夕等を付着しにくくするこ とが出来る。
また本発明に係る他の溶接用コンタクトチップは、 チップ先端部の先端面又は ネジ部以外の外周面に刻印を付すことを特徴としている。
そしてこのチップ先端部に刻印を付すようにすれば、 例えばチップ先端部を据 込み加工で成形するような際に据込み作業と同時に打刻することが可能となり、 刻印作業の手間が省ける。
図面の簡単な説明
第 1図は本発明の溶接用コンタクトチップの正面図
第 2図はチップ本体の断面図
第 3図はチップ先端部の断面図
第 4図は第 3図の拡大図
第 5図はチップ先端部の先端面にアール部を形成した構成例を示す全体斜視図 第 6図は接触面部をネジ穴底面と雄ネジ部端面に形成した構成例を示す説明図 第 7図はチップ本体とチッブ先端部をテーパ圧入方式にした構成例の説明図
発明を実施するための最良の形態
本発明の実施の形態につ L、て説明する。
第 1図に示すように、 本発明の溶接用コンタクトチップは、 チッブ本体 1とチ ップ先端部 2とに分割構成され、 このチップ本体 1とチップ先端部 2とを結合す ることにより一体となし、 溶接用コンタクトチップを構成するようにしている。 そして、 自動アーク溶接あるいは半自動アーク溶接に伴い、 損耗の激しいチップ 先端部 2のみを交換可能にしている。
そして、 チップ本体 1は、 第 2図に示すように、 軸心に沿ってワイヤ通路 3 a を備えた比較的大型の穴明き軸状部品であり、 チップ本体 1の前面側中央部には、 ワイヤ通路 3 aに連通するネジ穴 4が形成されている。 そして、 チップ本体 1の 後面 ί則には、 溶接用コンタクトチップを不図示のトーチ等に取り付けるための取 り付け部 9が雄ネジ部として形成されている。
また、 チップ先端部 2は、 第 3図に示すように、 後面から後方に突出する雄ネ ジ部 5を備えた比較的小型の部品であり、 軸心に沿ってワイヤ通路 3 bが形成さ れるとともに、 前記後面から突出する雄ネジ部 5が前記チップ本体 1の前面側の ネジ穴 4に螺合自在とされている。
そして、 チップ先端部 2のネジ部 5を、 チップ本体 1のネジ穴 4に螺合させて 捩じ込むと、 チップ本体 1の前面側の接触面部 6が、 チップ先端部 2の後面側の 接触面部 7に接触して結合されるようにしており、 この接触面部 6、 7を通して チップ本体 1とチップ先端部 2間の熱伝導性、 通電性を確保するようにしている。 ここで、 チップ本体 1の接触面部 6は、 チップ本体 1の前面部分からネジ穴 4の 部分を除いた残余の部分であり、 チップ先端部 2の接触面部 7は、 チップ先端部 2の後面部分から雄ネジ部 5の部分を除いた残余の部分としているが、 これら接 触面部 6、 7は、 後述する第 6図のように、 チップ本体 1のネジ穴 4の穴底面 m と、 チップ先端部 2の雄ネジ部 5の後端面 nとし、 雄ネジ部 5を螺合させる際、 穴底面 mと後端面 nを密着させて螺合させるようにしても良い。 そしてこれら接 触面部 6 (又は m) 、 7 (又は n ) は、 熱伝導性、 及び確実な導電性を得るため、 それぞれチップ本体 1の前面、 又はチップ先端部 2の後面の全面積の 1 0 %以上 になるようにされている。
尚、 以上のようなチップ本体 1とチップ先端部 2の雄ネジと雌ネジは逆にして も良く、 更に、 両者の着脱方式は、 ネジ込み方式以外に、例えば第 7図に示すよ うに、 テーパ圧入方式にしても良い。
ところで、 第 1図乃至第 5図に示すネジ式の場合は、 チップ先端部 2の雄ネジ 部 5をチップ本体 1のネジ穴 4に捩じ込んだ際、 両者のワイヤ通路 3 a、 3 bの 中心合せが正確に行われるようにしており、 ワイヤ通路 3 a、 3 b内を送袷され る溶接ワイヤの通過が円滑に行われるようにしている。 そして、 チップ先端部 2 のワイヤ通路 3 bの後端側には、 後方に向けて通路面積が広がって開口する拡開 テ一パ部 8 1カ《形成されるとともに、 チップ本体 1のワイヤ通路 3 aの後端側に も、 後方に向けて通路面積が広がって開口する拡開テーパ部 8 aが形成され、 千 ップ本体 1の後端側からワイャを揷通させる時、 ヮィャの先端が同部を円滑に通 過するようにしている。
因みに、 チップ本体 1とチップ先端部 2を各捩込み部に捩じ込む際、 確実に締 め付けることが出来るように、 チップ本体 1の表面に工具差込み用の締付平坦部 1 0 aを形成するとともに、 チップ先端部 2の表面にも締付平坦部 1 O bを形成 している。 そして、 これら締付平坦部 1 0 a、 1 0 bをレンチ等の先端で挟みこ んで締め付けることが出来るようにしている。
ところで、 本発明では、 前記チップ本体 1の材質を、 黄銅、 又は銅、 又はアル ミニゥム、 又はクロム銅、 又はジルコニウム銅、 又はジルコニウムクロム銅、 り ん青銅のいずれかとし、 チップ先端部 2の材質を、 銅、 又はクロム銅、 又はジノレ コニゥ厶クロム銅、 又はジルコニウム銅、 又は銀タングステン、 又は銅タングス テン、 又はアルミナ分散銅、 又はベリ リウム銅、 又はニッケルベリリウム銅のい ずれかとしている。
これは本発明者が各種材質を組合わせて実験を繰返した結果、 耐久性と製造費 用との関係からトータルコス卜の低減させるのに有効であった材質の組合わせで あり、 従来の一体型溶接コンタク トチップと比較した耐久性試験の結果の抜粋及 び単価の関係を示す表の一例は次の表 1の通りである。
一 o
8
表 l (材货による耐久性拭 ¾¾結果抜粋）
チ ッ ブ 不 体 f " ッ フ 先 端 8[5
形状 - 材質 耐久曰数 単価 1曰単価 抨価 材 K 耐久日数 単価 1曰単価 m 1 5曰 3 0 0円 2 0円 〇 クロム桐 3曰 1 0 0円 3 4円 〇
1アルミ二 1 2曰 3 5 0円 3 0円 〇 m 1曰 1 0 0円 1 0 0円 Δ ゥム
1 3曰 4 0 0円 3 1円 〇 了ルミ二 0. 5曰 1 0 0円 2 0 0円 X
ゥム
分
ジルコ二 ジルコ二 3 . 5曰 1 2 0円 3 5円 〇 ゥ厶クロ
ί 1 5曰 5 0 0円 3 4円 〇 ゥムクロ
ム綱 ム铜
クロム 1 5曰 4 0 0円 2 7円 〇 0. 5曰 5 0円 1 0 0円 X
! ¾(!
りん青銅 1 6曰 5 5 0円 3 5円 〇 銀タング 6曰 6 0 0円 1 0 0円 厶
ステン
ジルコ二 1 曰 6 0 0円 4 3円 〇 铜タング 5曰 5 0 0円 1 0 0円 厶 型 ゥム銅 ステン
アルミナ .3 . 5曰 3 0 0円 8 6円 〇 分お銅
ニッケル 5曰 4 0 0円 8 0円 〇
1
； ベリリウ
ム 93
1
ジルコ二 2 , 5曰 1 5 0円 6 0円 〇 ゥム铜
1 ！ ■ - クロム桐 1 2 0円
ジルコ二
1 ゥ厶クロ 1 5 0円
1型 厶桐
注 1 ： チップ先¾部が銅、 銀タングステン、 網タングステンの場合、 チップ本体を黄網にすれば、 從来 とほぼ同等の 1日換 単価となる。
注 2 ： チップ先端部が黄銅の場合、 チップ本体を黄網にすれば從来とほぼ同等の 1曰換算単価となるが、 耐久日¾が短いため実用的ではない。 すなわち耐久試験の結果から求められた耐久日数と、 各チップ本体 1、 チップ 先端部 2の単価の関係から、 一日換算単価 （単価を耐久日数で割ったもの） を求 めると、 従来の一体型のコンタク トチップの場合は、 クロム銅の場合で約 1 2 0 円程度、 ジルコニウムクロム銅の場合で約 1 5 0円程度となる力く、 本案のように 分割型にする場合は、 チップ本体 1とチップ先端部 2を組合わせた卜一タルコス 卜を、 従来の一体型の 1 2 0円程度と同等か又はそれより安くすることが出来る。 このうち特に有効な組合わせは、 チップ本体 1を黄銅 （真鍮） にし、 チップ先 端部 2をクロム銅、 又はジルコニウムクロム銅にする組合わせであり、 この場合 の一日換算単価は 5 4〜5 5円であり、 従来の 2倍以上にすることが出来る。 また、 チップ本体 1のワイャ通路のうち、 少なくともチップ先端部 2側の通路 怪を、 ワイヤ径に対して 1 . 0 3〜1 . 5 0倍の範囲にし、 また、 チップ先端部 2のワイヤ通路 3 bの径は、 ワイヤ径に対して 1 . 0 3〜1 , 2 5倍にしている。 これは本発明者がチッブ本体 1のワイャ通路径と、 チップ先端部 2のワイヤ通 路怪を各種組合わせて実験した結果、 判明したことであり、 この実験結果を抜粋 した一例は次の表 2の通りである。
0
表 2 (ワイヤ通路試験結果抜枠）
ワイヤ怪に対するチップ本 ワイヤ怪に対するチップ先端評価
体のワイヤ通路怪 考 部のつィャ通路怪
1 0 2 0 2 ワイヤ通しが困雜 0 2 0 3
0 2 0 6
0 3 0 2
0 3 0 3
0 3 0 6
0 5 0 2 ワイヤ通しが困難 0 5 0 3
0 5 0 8
1 5 1 5
1 5 2 5
1 5 2 7 溶接箇所位置ずれ 3 0 1 5
1 3 0 2 5
1 3 0 oooooooooox X X X xx X XXXx X
2 7 通電状態不安定 5 0 1 0
5 0 2 5
5 0 2 7 溶接箇所位置ずれ 5 1 1 0 通電状態不安定 5 1 2 5
5 1 2 7
5 5 1 2
5 5 2 7
この結果、 チップ本体 1のワイヤ通路怪をワイヤ径の 1 . 0 3以下にすると、 ワイヤを揷通させるのが困難となり、 1 . 5 0以上にすると通電性の確保が不十 分となって好ましくないことが判明した。
また、 チップ本体 1のワイヤ通路怪を 1 . 2瞧以下に加工する場合は、 チップ 先端部 2側の通路径を 1 . 0 3〜1 . 5 0倍にし、 入口側 （第 2図の取り付け部 9側） の通路径をそれより広げても良いことが判った。 これは、 ワイヤ通路径を 1 . 2 mm以下の細い径に一律に加工しょうとすると、 加工上難しい問題が生じる からであり、 この場合は、 入口側の怪の広いワイヤ通路は、 ワイヤ通路全長の 1 Z 3〜 4 5程度の長さ範囲に形成する。
また、 チップ先端部のワイヤ通路径についても、 ワイヤ怪の 1 . 0 3以下にす ると、 ワイヤを通すのが困難となり、 1 . 2 5以上にすると溶接ポイントの位置 ずれが発生しやすくなって正確な溶接が出来なくなる可能性が高まることが判明 した。
尚、 このなかでも一番安定した状態で溶接出来るワイヤ通路怪は、 チップ本体 1のワイヤ通路径がワイヤ怪の 1 . 0 5〜1 . 3 0倍の範囲で、 且つチップ先端 部 2のワイャ通路径がワイャ径の 1 . 0 5 ~ 1 . 1 5倍の範囲であつた。
また、 チップ先端部 2のワイヤ通路 3 bの長さ sは 3〜2 0咖としている。 これは、 チップ先端部 2の長さを 3 mm以下にすると、 損耗、 溶着等の不具合が チップ本体 1のワイャ通路 3内まで波及しがちになることに加えて、 チップ先端 部 2の長さが短くなつて加工性、 取扱性が悪くなり、 また、 ワイヤ通路 3 bの長 さ sを 2 0誦以上にすると、 ワイヤ通路 3 bの加工に精密度を出すのが困難にな り、 更にチップ先端部 2が大型化してコスト的にも不利になるからである。 尚、 この中でも一番効率的な長さは 5〜 1 5腿であること力判つた。
また、 前述のように、 チップ本体 1の前面の接触面部 6の面積 （第 6図の場合 は mの面積） は、 チップ本体 1前面の全面積の 1 0 %以上としている。 これは、 1 0 %以下にした場合は、 熱伝導性が不良になってチップ先端部 2の冷却が円滑 に行われなくなることに加えて、 通電不良が生じやすくなるのに対して、 1 0 % 以上にすると、 かかる不具合が生じなくなるからである。 因みに、 このチップ本 体 1の接触面部 6 (m) の接触面積の関係は、 チップ先端部 2でも同様であり、 チップ先端部 7の前面の接触面部 7 (第 6図の場合は n ) の面積が、 チップ先端 部 2前面の全面積の 1 0 %以上である。
ところで、 チップ先端部 2の先端面の形状は、 例えば第 3図に示すようにフラ ッ 卜でも良いが、 第 5図に示すように、 ほぼ全域にアール部 rを形成するかテ一 パ部にすると一層良い。 そしてこのように先端面にアール部 r又はテ一パ部を形 成することで、 溶接時に発生するスパッタ等が跳ね返されて付着しにくくなり、 ガス流の乱れ等による溶接品質の低下が抑制される。
また、 スパッ夕付着防止の面から、 チップ先端部 2の外表面にニッケルメツキ、 ハードクロムメツキ、 その他耐熱性各種金属メツキ （電気又は無電解メツキ） 等 のメツキ処理、 また、 耐熱性の樹脂 （例えばテフロン等） ·窒化物 ·炭化物 ·プ ラズマ · C V D · P V D (例えばアルミナセラミックス等） の被膜処理を行うよ うにしても良い。
また、 上記先端面、 又は雄ネジ部 5以外の外周面には刻印 iを付すようにして も良い。 この刻印 ίは、 例えば製造会社、 製造番号、 物品番号等の印字であり、 このように先端面等に刻印 iを付するようにすることで、 チップ先端部 2を据込 み加工で成形する際、 据込み作業と同時に打刻することが出来る。 このため、 従 来のように別途刻印付与工程を設け、 この刻印付与工程で打刻しているような作 業の手間を簡略化することが出来、 ひいては製造コス卜の低減に繋がる。
尚、 チップ本体 1とチップ先端部 2の外形形状は、 断面丸形の他、十二角形、 六角形、 四角形、 五角形、 二面幅を形成したもの等、 自由である。
産業上の利用性
本発明の溶接用コンタクトチップは、 アーク溶接のコンタクトチップの耐久性 と溶接品質を飛躍的に向上させ、 トータルコストを大幅に低減させることが出来 る。

Claims

請求の範囲
1 中心部に溶接用ワイヤのワイヤ通路を有する溶接用コンタク 卜チップをチッ プ本体とチップ先端部に分割してねじ込み方式又はテーパ圧入方式で着脱可能と し、 前記チップ本体の材質を黄銅、 銅、 アルミニウム、 クロム銅、 ジルコニウム 銅、 ジルコニウムクロム銅、 りん青銅のいずれかにするとともに、 チップ本体の ヮィャ通路のうち、 少なくともチッブ先端部側の通路怪をヮィャ径に対して 1 . 0 3〜1 . 5 0倍とし、 且つチップ先端部のワイヤ通路の怪をワイヤ怪に対して 1 . 0 3〜1 . 2 5倍にしたことを特徴とする溶接用コンタク トチップ。
2 請求項 1に記載の溶接用コンタク トチップにおいて、 前記チップ先端部の材 質は、 銅、 クロム銅、 ジルコニウムクロム銅、 ジルコニウム銅、 銀タングステン、 銅タングステン、 アルミナ分散銅、 ベリ リウム銅、 ニッケルベリ リウム銅のいず れかであることを特徴とする溶接用コンタク トチップ。
3 請求項 1又は請求項 2に記載の溶接用コンタク トチップにおいて、 前記チッ プ先端部のワイヤ通路の長さは、 3難〜 2 O mmであることを特徴とする溶接用コ ン夕ク 卜チッフ。。
4 請求項 1乃至請求項 3のいずれか 1項に記載の溶接用コンタク トチップにお いて、 前記チップ先端部のワイヤ通路の基端側開口部には、 通路面積が広がりな 力 ら開口する拡開テ一パ部力《形成されることを特徴とする溶接用コン夕ク トチッ プ。
5 請求項 1乃至請求項 4のいずれか 1項に記載の溶接用コンタク トチップにお いて、 前記チップ先端部の後端側とチップ本体の先端側には、 両者を結合するた めのネジ部と、 ネジ部以外の接触面で接触し合う接触面部が形成され、 この接触 面部の接触面積は、 チップ先端部の後面又はチッブ本体の前面の全面積の 1 0 % 以上とされることを特徴とする溶接用コンタク 卜チップ。
6 請求項 1乃至請求項 5のいずれか 1項に記載の溶接用コンタク トチップにお いて、 前記チップ先端部の先端面の周縁部にはアール又はテ一パ部が形成される ことを特徴とする溶接用コンタク 卜チップ。
7 請求項 1乃至請求項 6のいずれか 1項に記載の溶接用コンタク トチップにお u 、て、 前記チップ先端部の先端面又はネジ部以外の外周面には刻印が付される とを特徴とする溶接用コンタク 卜チップ。
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