アークか光子か。熟練の手か自動化か。どちらも見事な溶接をします。

レーザーは狭い範囲に大きなエネルギーを集めます。だからビードは細く、熱はほとんど母材へ広がりません。熱影響部の幅は0.3から1ミリ、TIGの2から5ミリに対してです。周りの材料が膨らまなければ、冷えるときの縮みも小さく、ゆがみも少ない。溶接後の寸法精度が要るなら、レーザーなら後加工なしで済む部品も多いのです。

きちんと行えば、どちらも母材に見合う全強度の継手になります。違いは冷え方です。TIGのビードは冷却が緩やかで、溶着金属は粘りがある。キーホール型のレーザー溶接は急速に凝固するため、硬く、場合によっては脆くなりえます。応力除去焼なましや熱処理といった後処理を適切に施せば、その差は均されます。重要な継手では用途ごとに試験してください。どちらの工法も航空宇宙や医療の要求を満たせます。

TIGの算盤は、設備が安く、継手ごとの人件費が高い。時給50ドルで一継手2分なら1.67ドル、これに段取りが乗ります。レーザーの算盤は、設備が高いが償却でならせ、継手ごとの費用は小さい。20万ドルの全自動機で10秒の溶接を一日1万本打てば、償却後は一本0.50ドルです。分かれ目は継手の複雑さにもよりますが、年1000個から5000個あたり。それ以下ならTIG、それ以上ならレーザーに分があります。

異種金属の多くの組み合わせでTIGに勝ります。熱影響部が狭いので、金属間化合物の生成が抑えられるのです。銅とアルミニウム——電池のタブ——はレーザーが定石で、TIGではほぼ不可能。アルミニウムと鋼も、条件を詰めればレーザーで接げます。冶金的に厄介な組み合わせでは、TIGにできない溶接をレーザーがやってのけることがしばしばあります。

合わせ具合が肝心です。レーザーが許す隙間はごくわずか、せいぜい0.1から0.2ミリ。TIGなら溶加材を足して0.5から1ミリまで飲み込めます。銅や金のような反射する材料はファイバーレーザーで溶接できますが、専用の条件が要ります。複雑な立体形状となれば5軸のロボットを組み込まねばなりません。一品物や合わせの粗い仕事には、寛容なTIGがふさわしい。

TIGについては社内に十分な力があります。材料ごとに資格を持つ溶接士が複数おり、アルミニウム5052・6061・7075、ステンレス304・316L、インコネル718、チタンGrade 5に対応します。レーザー溶接は量産の際、専門の工場と組んで一続きの流れで進めます。当社が削り、協力先が溶接し、当社が仕上げる。試作や複雑な立体の溶接はTIGで社内に留め、最も早くお返しします。