MAG溶接の溶融池及びスパッタ挙動
ハイスピードカメラPhantom Miro M310（現行 VEO-E 310相当） と溶接可視化用照明CAVILUXによるMAG溶接可視化事例
MAG溶接の挙動を、ハイスピードカメラPhantom Miro M310（現行 VEO-E 310相当）とレーザー照明 CAVILUX Smartを用いて可視化しました。アークの発光やヒュームを抑え、周辺部の挙動を鮮明に捉えることに成功しました。
MAG溶接とは？
MAG溶接のマグはMetal Active Gasを略した言葉で、Active Gas（活性ガス）を使用した溶接です。ワイヤーを電極として、ワークとの間に電流を流します。そのワイヤーと母材が溶けることで溶接を行います。この際、活性ガスをアシストガスとして吹き付けることによって溶融金属やアークそのものへの大気による影響を低減させます。炭酸ガスとアルゴンガスを混ぜたものが一般的に使用され、MIG溶接と比較すると仕上がりの美しさが特徴です。アシストガスとして、炭酸ガスのみを使用する場合は「炭酸ガスアーク溶接」「CO2溶接」という呼ばれ方をすることもあります。人が手作業で行うものは、別名、半自動溶接とも呼ばれ、TIG溶接などと並び一般的な溶接手法です。
機材セッティング
通常、カメラで溶接を撮影すると、発光強度が非常に強く、アーク以外はほとんど見えません。そこで、レーザー照明CAVILUXを使って可視化を行うことでアークの影響を抑えての撮影が可能となりました。TIG溶接と違い、スパッタとヒュームが比較的多く発生するため、カメラで撮影する際には位置に気を使う必要があります。この撮影では、焦点距離が長い＝遠くからクローズアップして撮影が可能なレンズを使用しています。ハイスピードカメラPhantomはNikon Fマウントレンズを装着することができるため、広角から望遠、マクロ撮影まで可能となっています。
使用機材
ハイスピードカメラ Phantom Miro M310(現行品VEO-E 310相当)
撮影条件：
・フレームレート：3,000コマ/秒
・画素数：1,280x800ピクセル
・露光時間：1μ秒
可視化用レーザー照明CAVILUX Smart
撮影条件
出力：400W
波長：640nm
パルス幅：300ｎ秒
結果説明
MAG溶接の挙動を、Phantom Miro M310とCAVILUX smartを用いて可視化しました。 この撮影では、カメラにレーザー照明の波長640nmだけを通すフィルターを取り付け、アーク光のほとんどをカットしています。そのうえでレーザー照明を照射することで、アークの影響が少なく、レーザー照明のあたっている部分がすべて見える映像になっています。700Aの大電流でのMAG溶接の溶融池、スパッタ飛散の様子が鮮明に捉えられています。
通常、ハイスピードカメラと照明で撮影すると、アーク光の光量が強すぎるため、溶融部とワークを同時に観察することはできません。また、高輝度LEDを使う場合、カメラと逆側から照明を当てる必要があり、現場レベルでの撮影には向きません。対してレーザー照明CAVILUXはカメラと同方向（順光）で当てても溶融池、ワークの療法を観察することができるだけの光量があります。そのため、設置に関して自由度が高く、鮮明な画像を取得することができます。
ノビテックでは溶接の可視化に適したハイスピードカメラのラインナップ各種を取り揃えております。各種デモやオンラインでのご相談も承っておりますので、こちらよりお気軽にご相談ください。
