TIG溶接時の裏波酸化を防ぐための新しいアプローチとして、3Dプリンターで製作したバックシールド治具を開発しました。
今回の動画では、この樹脂製治具を実際の溶接環境で使用し、HIPURGEによるバックシールドガス供給とSpaceX・NASAでも採用される信頼性の高いPOM-5Bによる酸素濃度監視を組み合わせることで、安定した低酸素環境下での溶接を実現しています。ご興味がお有りでしたら
3Dプリンター製バックシールド治具 × HIPURGE × POM-5Bで｜理想的な裏波品質を実現
今回のバックシールド治具は、黄色い樹脂製で、軽量かつカスタマイズ性に優れた設計です。
3Dプリンターを活用することで、溶接対象の形状に合わせた最適な形状を容易に製作できます。
金属製治具と異なり、材料費・加工費ともに大幅に抑えられるため、試作や小ロット対応にも最適です。
3Dプリンター製バックシールド治具とは
今回のバックシールド治具は、黄色い樹脂製で、軽量かつカスタマイズ性に優れた設計です。
3Dプリンターを活用することで、溶接対象の形状に合わせた最適な形状を容易に製作できます。
金属製治具と異なり、材料費・加工費ともに大幅に抑えられるため、試作や小ロット対応にも最適です。
HIPURGEによる安定したバックシールドガス供給
溶接開始前に、HIPURGEを使用してパイプ内にバックシールドガス（アルゴン）を供給します。
HIPURGEは、流量を制御できるシステムで、今回のバックシールド治具と併用する事で乱流を抑え、治具内部の酸素濃度を効率的に低下させることが可能です。
POM-5Bで酸素濃度の低下をリアルタイム監視
続いて、弊社が販売する高精度酸素濃度計「POM-5B」で、バックシールドガス内の酸素濃度を測定します。
動画では、溶接可能な酸素濃度（約70ppm以下）まで低下したことを確認してから溶接を開始しています。
POM-5Bは反応速度が速く、酸素濃度の変化をリアルタイムで追えるため、適切な溶接タイミングを判断することができます。
3つのツールで再現性の高い品質を実現
今回の動画で示されたように、以下の3つを組み合わせることで、チタン・ステンレスなど酸化しやすい金属でも高品質な溶接を再現性高く実現できます。
1. 3Dプリンター製バックシールド治具
2. HIPURGE（バックシールドガス制御）
3. POM-5B（高精度酸素濃度計）
このアプローチは、治具の形状が多様な試作・研究・小ロット生産現場で特に有効です。
金属製では高額になる治具をデジタルデータで
同等のバックシールド治具を金属で製作しようとすると、材料費・加工費ともに高額になります。
しかし、3Dプリンターを活用することで、軽量・低コスト・短納期で高精度な治具を製作可能です。
さらに、このバックシールド治具のCADデータを販売する準備を進めています。
ユーザーは必要なサイズや形状に合わせて社内3Dプリンターで出力し、即座に使用できる環境を整えられます。
3Dプリンター製バックシールド治具は、金属治具では難しい柔軟性と経済性を両立させた新しい溶接補助ツールです。
HIPURGEとPOM-5Bを組み合わせることで、誰でも再現性高く「酸化のない裏波」を実現できます。
今後はCADデータの販売を通じて、より多くの現場でこの技術を活用いただけるよう展開していきます。
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