「いま一度、厚板をやろう。新たな溶接プロセスで日本のモノづくりをサポートする」（惠良哲生溶接機事業部研究開発部長）―。

　薄板の高速・低スパッタ溶接を実現する溶接プロセス、溶接機のイメージが強いダイヘンだが、厚板向けで一般的な従来溶接法による溶接機でも高シェアを持つ。同社は厚板溶接で低コスト・高能率という顧客ニーズに応えるべく、２０１２年、高能率アーク溶接システム「Ｄ―Ａｒｃ」の開発を始動した。

　戦後確立された厚板向け従来溶接法は「材料を含めて開発しつくされた安定プロセスだが、ランニングコストが高止まりしていた」（同）。汎用性が高くロボット化や自動化にも適したガスメタルアーク（ＧＭＡ）ベースの新手法への置き換えで、厚板の１パス（１回）溶接を実現し、同コスト低減を狙った。

　ただ、開発には多くの課題が立ちふさがった。実用化困難とされた溶接金属の深部に溶接ワイヤが潜り込みアーク（溶接時の放電現象）を発生させる“埋もれアーク溶接”の安定制御もその一つ。

　通常、溶接ワイヤの先端が溶けた溶滴は重力などで下に移行する。だが高電流では、横向き回転でスパッタをばらまくローテーティング移行と呼ぶ現象が起こる。

　元来、同現象は悪者扱いされ抑制対象。だが、制御担当の研究開発部の馬塲勇人氏は「逆に利用して安定化できないか」と逆転の発想をした。同現象を周期的に発生させることに成功。溶接ワイヤが深部に潜り込むにつれ、周囲に迫ってくる溶融金属の壁面を抑え、安定制御した。

　高電流対応専用トーチの開発は、同社が世界で初めて確立した銅合金３Ｄ積層造形技術をいち早く活用。機械加工で困難な内部設計を可能にし、大幅な小型・軽量化を図った。「ＣＦＤ（流体シミュレーション）本格活用でシールド性も確保した」（玉城怜士トーチ技術部主事）という。

　無理難題を克服したワイヤ送給装置、独自の溶接制御ＬＳＩなども組み合わせ、厚板１パス溶接を実現した。
（文＝大阪・松中康雄）