アーク溶接と電気溶接の違いとは?基礎から応用まで徹底解説

アーク溶接と電気溶接の違いとは?基礎から応用まで徹底解説
金属加工の現場でよく聞く「アーク溶接」と「電気溶接」は、どちらも金属を接合する方法ですが、原理や用途、必要な設備が大きく異なります。初心者の方はもちろん、現場で作業効率や品質を高めたい技術者にも役立つよう、本記事では両者の違い、特徴、メリット・デメリット、適用範囲、実務での選び方まで詳しく解説します。
アーク溶接とは
アーク溶接は、電極と母材の間に発生する高温の電気アークによって金属を溶融させ、接合部を形成する方法です。熱源が集中しているため、精密な接合や複雑形状の溶接に適しています。主要な方法にはTIG、MIG/MAG、被覆アーク(SMAW)があり、材料や用途に応じて使い分けられます。日本溶接協会では基礎原理や規格が解説されています。
TIG溶接(タングステン不消耗電極溶接)の特徴
TIG溶接はタングステン電極を使用し、不活性ガス(アルゴンなど)で溶接部を保護します。特徴は以下の通りです:
- 溶接部の仕上がりが非常に美しい
- 薄板材や複雑形状でも安定した溶接が可能
- スパッタがほとんど発生せず、後処理が容易
- 異種金属の接合にも対応可能
注意点として、熟練が必要で操作難易度が高く、溶接速度は遅めです。大型構造物には不向きですが、食品加工機器やステンレス配管など高精度が求められる部材には最適です。詳細な操作手順はTIG溶接に関して解説で詳しく紹介しています。
MIG/MAG溶接(ガスシールドアーク溶接)の特徴
MIG(Metal Inert Gas)溶接は不活性ガスを、MAG(Metal Active Gas)溶接は活性ガスを使用して自動ワイヤ供給で溶接します。特徴は以下です:
- 高い作業効率と安定したビード形成
- 鉄鋼、アルミ、ステンレスなど多用途に対応
- 半自動・自動化が可能でロボット溶接にも適用
- 初心者でも比較的扱いやすい
ただし、ガス流量や電流管理が不適切だとピットやスラグ不良が発生するため注意が必要です。鉄鋼建材や自動車フレーム、アルミパネルの溶接で広く活用されます。
被覆アーク溶接(SMAW)の特徴
被覆アーク溶接は、溶接棒に被覆材があり、スラグやガスで溶接部を保護する方法です。特徴は以下です:
- 特別なガス設備が不要で屋外作業が可能
- 厚板鋼や建築構造物に最適で高い接合強度を実現
- 材料の種類が豊富で汎用性が高い
デメリットは、スラグ除去や仕上げ作業が必要で、薄板や精密作業には不向きな点です。
電気溶接とは
電気溶接は、通電による抵抗加熱で金属を接合する方法です。代表的な手法は抵抗溶接(スポット溶接、シーム溶接)で、電流が流れる箇所が局所的に加熱され、金属が溶融して接合されます。アークを使用しないため、精密部品や自動化生産に向いています。
抵抗溶接の応用例
自動車部品や家電製品の量産ラインでは、スポット溶接が一般的です。短時間で効率的に接合でき、高い生産効率を実現します。
アーク溶接と電気溶接の違いを詳しく比較
| 項目 | アーク溶接 | 電気溶接 |
|---|---|---|
| 熱源 | 電気アークによる高熱 | 通電による抵抗加熱 |
| 対象材料 | ステンレス、アルミ、厚板・薄板など幅広い | 主に薄板・精密部品 |
| 仕上がり精度 | 高精度可能だが熟練が必要 | 局所加熱で安定 |
| 設備 | ガスや電極が必要 | 簡易設備で自動化可能 |
| 作業効率 | 中〜低 | 高効率 |
| 適用例 | 食品機器、建築部材、航空部品 | 自動車部品、家電製品量産 |
溶接方法選定のポイント
- 母材の種類・板厚に合わせた方法選定
- 作業環境(屋内・屋外、風や温度)を考慮
- 求める溶接部の仕上がりや精度
- 作業効率・設備条件のバランス
- コストや材料特性に応じた最適化
例えば、精密部品にはTIG、屋外や厚板作業にはSMAW、効率と汎用性重視ならMIG/MAGや電気溶接が適しています。選定基準の詳細は溶接方法の選び方に関して解説で詳しく紹介しています。
よくある質問
まとめ
アーク溶接と電気溶接は、熱源・適用範囲・作業方法が異なるため、用途や材料に応じた選択が重要です。各方法の特徴、メリット・デメリット、実務上のポイントを理解することで、溶接品質と作業効率を最大化できます。内部リンクでさらに操作手順や注意点を詳しく解説しており、現場で即戦力となる情報を提供しています。
