溶接の際に使用する機械を「溶接機」と呼びます。
溶接機は溶接方法や使用する金属などに合わせて選ぶ必要があり、種類もさまざまです。

このページでは、特に広く用いられているアーク溶接機の種類や特徴について解説します。

溶接機とは

溶接機とは溶接に使用する機械のことで、一般的にはアーク溶接を行う機械のことを指しますが、ガス溶接機やレーザー溶接機も存在します。

高温の溶接機内で金属を液体になる温度まで溶かし、冷まして固めることで金属同士を接合します。

溶接機にもさまざまな種類がありますので、溶接の方法に合わせて溶接機を選ぶことが大切です。

アーク溶接機

アーク溶接機は、アーク放電を熱源として溶接を行うアーク溶接用の機械です。
溶接現場では最も使用されているのがこのアーク溶接機で、溶接温度は5,000～20,000度に達します。

アーク溶接ではシールドガスの種類や消耗電極式か非消耗電極式かにより、使用する機械が異なります。

主なアーク溶接機の種類は以下となります。

被覆アーク溶接機

被覆アーク溶接をする際の溶接機で広く用いられています。
機械ではあるものの人の手で作業することから「手溶接」とも言われており、作業員の熟練度に仕上がりが左右されます。

MIG（ミグ）溶接機

シールドガスにアルゴンガスやヘリウムガスを使用する消耗電極式の溶接機で主にアルミ、ステンレスの溶接に使用します。
アルゴンガスの価格が高いため、あまり使われることはありませんが、マグ溶接機が使えない場面で用いられます。

MAG（マグ）溶接機

シールドガスに炭酸ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス等の混合ガスを用いて溶接する消耗電極式の溶接機です。
ミグ溶接よりも溶け込みが強いというメリットがある一方、アルミニウムなどの非鉄金属の溶接には使用できないというデメリットもあります。

CO2溶接機

シールドガスに炭酸ガスを用いる消耗電極式の溶接機で、鉄の溶接に使用されます。
ワイヤーの供給が自動、溶接作業は手動の半自動タイプの中では最も広く使われています。

TIG（ティグ）溶接機

シールドガスにアルゴンガスやヘリウムガスを使用し、溶接棒にタングステンを使う非消耗電極式の溶接機です。
溶接部の金属を補うために別の溶接棒を使用します。

プラズマ溶接機

熱源にプラズマアークを使用し、ティグ溶接機と同様に溶接棒にタングステンを使う非消耗電極式の溶接機です。
エネルギー密度が高く5,000～7,000度以上の高温で溶融させるため、素材の変形を少なくすることができます。
また、ガスを使用せず、エアー（空気）を利用して溶接します。

ガス溶接機

ガス溶接機はボンベに充填された可燃ガスを酸素と混合し、吹管内で燃焼させ、その光熱により素材を溶かして接合します。

ガス溶接は電気を使う必要がないため電源も不要です。
また、溶着材として溶接棒を使わず、母材を溶融して接合します。

熱源の溶融温度が3,000度程度と低く、溶接に時間がかかること、ひずみが大きいことがデメリットです。
そのため、アーク溶接よりも薄板溶接に向いています。

ガスにはアセチレンを使用するのが一般的ですが、プロパン、エチレン、水素、都市ガスなども用いられます。

レーザー溶接機

レーザー溶接機は溶接に用いる熱にレーザー光を使用します。
絞り込んだ光により、アーク溶接よりも高密度のエネルギーを集中させることができ、溶接作業を行うことができます。

局所の溶接や、融点が異なる金属どうしの接合にも適しています。

アーク溶接機の仕組みの種類

アーク溶接で溶かす金属にはさまざまな種類があり、厚みも異なります。
アーク溶接機には直流、交流、ノンガスの3種類があり、適した金属や性能が変わるため、機種を選ぶ際には溶接電源の仕組みや使用用途により採用する機械を決定します。

直流インバータ溶接機

インバータとは周波数と電圧を自由に設定した交流電流を作るための装置です。

インバータ溶接機ではコンセントからの交流電流を整流して直流にし、数kHz～数10kHzの高周波交流に変換して変圧器に入力します。
その後再び直流に戻して溶接電源にします。

周波数を調整することで電圧を調整できるため、さまざまな条件に合った溶接が可能になります。
デジタルインバータはさらに細かい電圧の調整が可能です。

直流インバータ溶接機の特徴は安定性とコンパクトな点です。
アークが安定しているため、初心者の方でも扱いやすいのがメリットです。

直流インバータ溶接機は鉄、鋼、鋳物を溶接する際によく用いられます。
コストよりも作業性を重視する場合は直流インバータ溶接機がおすすめです。

交流アーク溶接機

交流アーク溶接機は溶接電源が交流式のアーク溶接機です。

直流インバータ溶接機に比べて価格が安くメンテナンスも簡単なため、家庭用のコンセントで使うDIY用途の場合には交流式を使うのが一般的です。

インバータ制御は基盤が必要なため、交流アーク溶接機よりも構造が複雑です。
振動、ほこり、雨などにより基盤が故障してしまう可能性があります。
この点交流アーク溶接機は故障しないという丈夫さもメリットの1つです。

また、交流アーク溶接機はアークを発生させていない大気状態である無負荷時の電圧が高い為、端子電圧を25V以下に抑制する「電撃防止装置」を付けることが義務付けられています。

交流アーク溶接機はアルミや非金属を溶接する場合によく用いられます。
特にコストを重視する場合は交流アーク溶接機がおすすめです。

ノンガス半自動溶接機

ノンガス半自動溶接機はスイッチを押すと自動的に溶接ガンから部材が出てきます。
手動で部材を交換する手間がなく、作業効率が良いのが特徴です。

また、ガスを使わずに作業ができるため、ガスの準備も不要です。

デメリットは溶接時に煙発生の恐れがあること、溶接箇所に金属粒が多めに出ることがあることです。
しかし、作業効率が良いため、工場などでよく使用されます。

用途に合った溶接機を選ぶ

アーク溶接機の種類やアーク溶接機の仕組みについて解説しました。

溶接機は非常に多くの種類があるため、購入する場合もレンタルする場合も選ぶ際には溶接の用途やコスト面などを考えて最適なものを選定する必要があります。

それぞれの特徴を抑えて適した溶接機を導入することが大切です。