TIG溶接機の選び方 インバーター?パルスって何?直流と交流の使い分けは?

TIG溶接機の選び方

ケン・島津

今日はオススメのTIG溶接機を紹介するぞ!
あの~・・・そもそもTIG溶接って、他の溶接方法とどう違うのですか?

リナ

TIG溶接とは

ケン・島津

一言で言うと、「TIG溶接は電極にタングステン(Tungsten)、シールドガスに不活性ガス(Inert Gas)を用いた溶接方法」だ。
ふむふむ

リナ

ケン・島津

電極と母材(溶接する金属)の間にできたアークの中で溶接棒を溶かして溶接するんだ。安定性に優れ、溶融池をはっきりと見ることができるため比較的作業がしやすく、高品質かつきれいなビードをひくことができる。仕上がりがキレイなので見た目が重要な車やバイクなどの溶接にはTIG溶接を選ぶと良いだろう。ただし、溶接速度が遅いというデメリットはある。

TIG溶接機の価格の違いについて

なるほどぉ~。ところでTIG溶接機は安いものは数万円から、高いものは100万円超と価格に大きな差があるようですが、どんな違いがあるのですか?

リナ

ケン・島津

TIG溶接機は200V専用、100V/200V兼用、ガソリン・ディーゼルと大きく3つに分けることができ、順に高くなる。また、制御方式はインバーターとデジタルインバーターがあり、デジタルインバーターの方が高価になっている。そこに溶接条件を記憶・再生したり、溶接管理機能が付けばさらに高くなる。また、出力電流が大きければ大きいほど高くなるぞ。
なるほど~。インバーターといえば、インバーター発電機を思いつきますがそもそもインバーターって何ですか?

リナ

インバーターとは

(社)日本溶接協会 電溶機部会編「アーク溶接の世界」パートIIIより抜粋

ケン・島津

簡単に言えばインバーター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だ。溶接機の場合、コンセントからの交流電源を整流して直流とし、数kHz~数10kHzの高周波交流に変換して変圧器(トランス)に入力する。その後、再び直流に戻して溶接電源としている。
①交流 → ②直流 → ③交流 → ④直流 って、なんか無駄なような気がするんですが・・・。

リナ

ケン・島津

そう思うかもしれないが、②~③の間で高周波交流に変換しているところがミソなんだ。ここで周波数を調整することでアーク電圧を調整できるから、様々な条件に合った溶接が可能になるんだ。デジタルインバーターはさらに細かく電圧の調整をすることが可能だ。

TIG溶接に必要なもの

リナ

TIG溶接機を買えばすぐに溶接を始められますか?
TIG溶接をするにはアルゴンガスを別途用意する必要がある。ネットでも購入が可能だが、充填のことなどを考えると近くのガス屋さんで購入するのが良いだろう。また、アルゴンガスを利用するのにあたって流量調整器も必要になる。本体セットに含まれているかしっかりチェックしておこう。

ケン・島津

リナ

ガスが必要なんですか!

そもそも、TIG溶接とは?

そもそも、TIG溶接はTungsten Inert Gas(タングステン イナート ガス)の略。電極にタングステンを使用し、不活性ガス(アルゴンガス)を噴射しながら行う溶接方法だ。高温となった金属が酸化することを防ぐ目的で噴射するのでシールドガスと呼ばれている。ちなみにタングステンは金属の中で最も融点が高く、3422℃となっている。

ケン・島津

TIG溶接で用いられるガス

リナ

ガスを使うなんて、なんだか危なそうですね・・・。
アルゴンは空気中にも0.9%含まれていて、人体には無害。不活性ガスなので引火する心配もない。

ケン・島津

リナ

そうなんですか!安心しました!
アルゴンガスの費用

アルゴンガスは買取方式とレンタル方式があります。レンタルの場合、中身が残っていても6ヶ月程度で返却をしなければなりません。延滞料金を支払えば使い切るまでレンタルすることはできますが、割高になってしまいます。個人利用で消費量が少ない場合は買取を選択した方が良いでしょう。買い取りの場合のおおよその価格は下記のとおりです。(取扱店によって異なります。)

アルゴンガスのボンベサイズと価格
ボンベサイズ価格(買取)
1.5立米(1500L)約34,000円
2立米(2000L)約39,000円
3立米(3000L)約48,000円

TIG溶接機単相200V

ケン・島津

それでは具体的に200V専用機種から見ていこう。

パルス溶接とは?

品名にパルスと書いてあるものがありますが、どういうものなのですか?

リナ

ケン・島津

一言で言えば、薄板にはパルス溶接、厚板にはパルスなしで溶接する。
詳しく教えてください!

リナ

パルス溶接のメリット

ケン・島津

パルス溶接とは、この図のように高い電流(パルス電流)と低い電流(ベース電流)を周期的に切り替えて溶接する方法だ。薄板の溶接をする場合、電流が高いと溶け落ちてしまうが、低いと溶け込みに時間がかかり歪みの原因となってしまう。パルス溶接であればパルス電流で瞬間的に溶かして、ベース電流で凝固するという溶接が可能になる。基本的には薄板にはパルス、厚板にはパルスなしと覚えておけば良いだろう。

スズキッド 直流インバータ溶接機 アイマックス180 SIM-180

スズキッド 直流インバータ溶接機 アイマックス180 SIM-180
販売価格:48,600円(税込)

アークフォース調整ダイヤルにてアークを安定させ、溶着、アーク切れを軽減。

※TIG溶接を行うには別売品を購入する必要があります。

制御方式インバーター
定格入力電圧単相200V
定格使用率40%
出力電流範囲30~180A

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RILAND 直流マルチ溶接機 CT416-II

RILAND インバーター 直流マルチ溶接機 CT416-II
販売価格:76,780円(税込)

これ1台でアーク溶接機・TIG溶接機・プラズマ切断が可能

制御方式インバーター
定格入力電圧単相200V
定格使用率60%
出力電流範囲
(TIG溶接)
10~160A

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スズキッド 直流インバータ溶接機 アイマックス230 SIM-230

スズキッド 直流インバータ溶接機 アイマックス230 SIM-230
販売価格:76,800円(税込)

アークフォース調整ダイヤルにてアークを安定させ、溶着、アーク切れを軽減

※TIG溶接を行うには別売品を購入する必要があります。

制御方式インバーター
定格入力電圧単相200V
定格使用率60%
出力電流範囲30~230A

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新ダイワ TIG溶接機 STW202A

新ダイワ TIG溶接機 STW202A
販売価格:538,348円(税込)

アルミニウム・マグネシウム・真鍮を含むあらゆる金属の高品質溶接が可能

制御方式インバーター
定格入力電圧単相200V/220V
定格使用率25%
出力電流範囲直流4~200A
交流10~200A

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ダイヘン 直流デジタルインバータパルスTIG溶接機 DT300P2

ダイヘン デジタルアルゴ DT300P2
販売価格:674,400円(税込)

溶接条件を自動的に設定できるTIGシナジック機能を搭載

制御方式デジタル
インバーター
定格入力電圧三相(単相)
200V/220V
定格使用率40%
出力電流範囲三相4~300A
単相4~250A

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ダイヘン 交直両用デジタルインバーターパルスTIG溶接機 DA300P

ダイヘン 交直両用デジタルインバーターパルスTIG溶接機 DA300P
販売価格:755,763円(税込)

豊富な溶接モードで、あらゆる溶接の場面で溶接品質が向上

制御方式デジタル
インバーター
定格入力電圧三相(単相)
200V/220V
定格使用率40%
出力電流範囲三相4~300A
単相4~250A

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レビューのご紹介

ゴーちゃん
品質(長年使ってもホース表面にひび割れが生じない、加締め部がしっかりしている。)
以前使っていたアルゴンガスホースを溶接機ごと人に譲ったので、新しく購入しましたが、ホースの長さがもう少し長いものが欲しかったです。出来れば長さに種類があればいいなと思います。

TIG溶接機 単相100V/200V兼用

ケン・島津

続いて100V/200V兼用機種だ。

TIG溶接の直流と交流の違い

直流TIG溶接と直流/交流TIG溶接がありますが、どう違うのでしょうか?

リナ

ケン・島津

アルミニウムやマグネシウムの溶接には交流を使う。交流で溶接すると酸化膜をクリーニングすることができるからな。
どういうことですか?詳しく教えてください!

リナ

TIG溶接機の電極

ケン・島津

その前にTIG溶接の電極について確認しておこう。通常タングステン電極側は陰極になっている(正極性)が、この場合電子は母材に向かって放出される。電子がぶつかる母材側は電極側よりも多く加熱される。一方で電極側は電子の衝突がないので電極の消耗はほとんどない。しかし、タングステン電極側を陽極とした場合(逆極性)、電極に向かって電子が放出されるので電極の消耗が激しくなる。TIG溶接は半自動溶接や手棒溶接と違い、電極自体は溶けない「非溶極式」であるため電極が消耗する方法(逆極性)はアークが不安定になることから推奨されない。
それが直流/交流とどう関係があるのでしょうか?

リナ

ケン・島津

交流の場合、電流の向きが周期的に変化するので電子が放出される方向も周期的に変化するんだ。
電極側に放出されたらダメなんじゃ・・・?

リナ

ケン・島津

まぁ、最後まで聞いてくれ(笑) アルミニウムやマグネシウムは酸化しやすく、表面に酸化膜を持っている。酸化膜は融点が高く2000℃を超える。正極性で溶接をすると母材の内部が先に溶けてしまい、溶接することができないんだ。逆極性では母材側から電子が放出される(還元される)ので酸化膜を取り除くことができ、溶接することができる。しかし、溶け込みが浅く、電極にダメージを与えるので長時間の溶接はできない。そこで考え出されたのが交流による溶接。正極性の溶け込みの良さ、逆極性のクリーニング作用を兼ね備えた溶接方法というわけ。
なるほど~。アルミニウムやマグネシウムを溶接する方は直流/交流のものを、アルミニウムやマグネシウムを溶接しない方は直流のものを選べばいいんですね!

リナ

マイト工業 インバーター フルデジタル 直流TIG溶接機 MT-200FDP

マイト工業 100V/200V兼用 直流TIG溶接機 MT-200FDP
販売価格:179,800円(税込)

小型・軽量で出張工事に最適

制御方式インバーター
定格入力電圧単相100V/200V
定格使用率40%
出力電流範囲100V5~110A
200V5~200A

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レビューのご紹介

森田様(埼玉県)
軽い!
自分の工場及び現場溶接を主な目的で購入。職場で前の型のものを使用していたので勝手は分かっていたが、やはり軽く使いやすい。コストパフォーマンスに優れたTIG溶接機。

イクラ フルデジタル制御DCパルスTIG溶接機 ISK-LT201F

イクラ 100V/200V兼用フルデジタル制御DCパルスTIG溶接機 ライトティグ ISK-LT201F
販売価格:185,506円(税込)

プラント工事・出張現場溶接に。

制御方式デジタル
インバーター
定格入力電圧単相100V/200V
定格使用率100V100%
200V40%
出力電流範囲100V10~100A
200V10~200A

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マイト工業 CO2/MAG/MIG/TIG溶接機 MDM-200

イクラ 100V/200V兼用フルデジタル制御DCパルスTIG溶接機 ライトティグ ISK-LT201F
販売価格:208,190円(税込)

CO2/MAG/MIG/TIG/手棒と様々な溶接に対応可能

制御方式インバーター
定格入力電圧単相100V/200V
定格使用率40%
出力電流範囲100V10~140A
200V10~200A

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イクラ フルデジタル制御AC/DCパルスTIG溶接機 ISK-LT201AD

イクラ 100V/200V兼用フルデジタル制御AC/DCパルスTIG溶接機 ライトティグ ISK-LT201AD
販売価格:249,800円(税込)

安定したアーク出力。デジタル表示で詳細設定可能。

制御方式デジタル
インバーター
定格入力電圧単相100V/200V
定格使用率100V100%
200V40%
出力電流範囲100V10~100A
200V10~200A

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マイト工業 交流/直流TIG溶接機 MT-200AF

マイト工業 100V/200V兼用 交流/直流TIG溶接機 MT-200AF
販売価格:299,980円(税込)

低速パルス・高速パルスで高品質溶接が可能

制御方式インバーター
定格入力電圧単相100V/200V
定格使用率40%
出力電流範囲100V5~160A
200V5~200A

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エンジン溶接機

ケン・島津

最後にエンジン溶接機だ。
電源が取れない場所でも作業ができるので、出張工事に便利な溶接機ですね。

リナ

デンヨー 超低騒音型ガソリンエンジン TIG溶接機 GAT-150ES2

デンヨー 超低騒音型ガソリンエンジン TIG溶接機 GAT-150ES2
販売価格:799,800円(税込)

TIG溶接はもちろん手溶接でも高品質な溶接性能

制御方式インバーター
燃料ガソリン
定格使用率50%
出力電流範囲15~150A

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レビューのご紹介

yosihiro
TIGエンジン溶接機GAT-150ES2
コンパクトで電圧も安定していて、操作も分かりやすく、エンジン音も思ったより小さいです。

新ダイワ 発電機兼用TIG溶接機 DGT300MC-W

新ダイワ 発電機兼用TIG溶接機 DGT300MC-W
販売価格:1,093,200円(税込)

TIG溶接はもちろん手溶接でも高品質な溶接性能

制御方式インバーター
燃料軽油
定格使用率40%
出力電流範囲4~300A

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別売部品の選び方

溶接面

溶接面の画像

TIG溶接時に発生する強い光に直接さらされると、紫外線による角膜の炎症、赤外線による網膜や角膜のやけどが発生します。直接溶接光に慢性的にさらされ続けると、白内障になったり、網膜が損傷を受けることがあります。あわせて保護メガネも使用するとカンペキです。

※溶接電流値によって使用すべき遮光度番号が変わってきますので、遮光度が範囲内かどうか購入前に確認が必要です。

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遮光保護具仕様標準(JIS)
遮光度番号78910111213
溶接電流値(A)30~7576~200201~400

↓溶接面についてはこちらの記事で詳しく解説しています。

溶接面の選び方 見出し画像
溶接面(遮光面)を選ぶときの3つのポイント「遮光度・遮光速度・重量」で徹底比較 【2018年9月更新】

溶接靴

溶接面の画像

普通の安全靴ではスパッタでメッシュ部分が溶けて火傷をしてしまうなどの危険性があります。TIG溶接時には耐熱効果に優れ、高温による劣化を防ぐ革製の溶接靴を使用するようにしましょう。

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まとめ

リナ

ここまでご覧いただき、ありがとうございました。いかがでしたでしょうか。皆さまのお役に立てば幸いです。溶接機のお見積り・ご質問などございましたら、お気軽にお問い合わせください。
【参考サイト】

」, (社)日本溶接協会/溶接情報センター (2018年8月9日閲覧)

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