プレス加工品へのスポット溶接

1枚の板では作れない形状を、プレス＋スポット溶接で

プレス加工は、1枚の板材から抜き・曲げ・絞りによって立体形状を作り出す加工法です。しかし、展開図として成立しない形状、たとえば同じ面に逆方向へ立ち上がるフランジや、板と板の間に意図的な隙間を持たせた構造は、どれほど曲げ工程を工夫しても1枚の板からは作れません。
株式会社藤井製作所（千葉県柏市）では、こうした「一体成形の限界」を超えるための追加工として、プレス曲げ品へのスポット溶接に対応しています。プレス加工から溶接、検査までを社内で一貫して行うことで、部品ごとの位置精度と品質責任を一本化し、精密な機能部品を安定して供給しています。当社はISO 9001:2015およびISO 13485:2016の認証を取得しており、産業機器から医療機器分野まで、品質要求の高い部品の製造実績があります。
本記事では、スポット溶接の原理と特徴、TIG溶接・レーザー溶接やカシメ・圧入との使い分け、そして当社の対応範囲と選定のポイントを解説します。

スポット溶接とは

原理：抵抗発熱による局所接合

スポット溶接（抵抗スポット溶接）は、抵抗溶接の一種です。重ね合わせた板材を銅合金製の電極で上下から挟んで加圧し、短時間（数サイクル〜十数サイクル）だけ大電流を流します。電流が流れる際、板同士の接触面が最も電気抵抗が高いため、その部分がジュール熱で局所的に溶融し、冷却とともに「ナゲット」と呼ばれる溶融凝固部が形成されて接合されます。
溶加材（溶接棒・ワイヤ）やシールドガスを必要とせず、加圧・通電・保持の一連の動作は1点あたり1秒以下で完了します。加熱される範囲が電極先端の直下に限られるため、板全体への熱影響が小さく、熱歪みが少ないことも特徴です。

「点付け」という性質

スポット溶接は、TIG溶接のように連続した溶接ビードを作るのではなく、点で接合します。現場で「点付け」と呼ばれるのはこのためです。接合強度は打点ごとのせん断強度で評価され、打点数と配置によって設計します。一方で、点接合であるため引き剥がし方向（ピール方向）の荷重には比較的弱く、気密・水密は確保できません。
この性質は欠点ではなく「用途を選ぶ」ということです。位置決め、固定、機能付与を目的とする薄板の精密部品では、必要十分な強度を短時間・低歪みで得られるスポット溶接が最も合理的な選択肢になります。

適用材質と板厚

鋼板（SPCC・SECC等）およびステンレス鋼（SUS304・SUS301等）が最も一般的です。特にステンレスは電気抵抗が高く熱伝導率が低いため、少ない電流で効率よく発熱し、スポット溶接との相性が良い材料です。一方、銅・アルミニウムは導電性・熱伝導性が高く、大電流・厳密な条件管理が必要になるため、適用可否は個別にご相談ください。 板厚は、一般に0.3〜3mm程度の薄板が対象です。

プレス加工の「追加工」としてのスポット溶接

板同士の接合ではなく、曲げ品の接合

カシメ加工を検討する際は、既存の締結方法である溶接やネジ・ボルトとの違いを理解しておくことが重要です。以下に主な違いをまとめます。

一体成形の限界を溶接で超える

代表的な適用パターンは次の3つです。

• 逆方向フランジの追加：箱型に曲げた部品の一辺だけ、他のフランジとは反対方向にL字部品を立てたい場合。展開上は成立しないため、L字ピースを別部品としてプレス成形し、所定位置にスポット溶接します。
• 隙間・通路の確保：板と板の間に一定の隙間を設け、その中に他の部材を通す構造。2つのプレス部品を溶接で組み合わせることで、1枚の板からは得られない「空間」を持つ部品を作ります。
• 複雑曲げの分割成形：曲げだけでは干渉して成形できない形状を、2部品に分割してそれぞれをプレス成形し、溶接で一体化します。

いずれも「一つの部品だけでは成し得ない機能を、もう一つの部品を接合することで付与する」という考え方です。スポット溶接の目的は構造強度を稼ぐことではなく、プレス品に機能を与えることにあります。

実例：保護フィルム剥離工程用の機能部品

当社の実績の一つに、製品表面の保護フィルムを剥がす工程で使われる部品があります。フィルムを所定の経路で通し、剥離させるためには、板と板の間に精密な隙間を持つ形状が必要ですが、これは1枚の板からは作れません。2つのプレス部品をスポット溶接で接合し、隙間を確保することで、フィルムを通す通路を持つ部品を実現しています。

スポット溶接・TIG溶接・レーザー溶接の比較

薄板部品の接合で候補に挙がる3つの溶接法を比較します。どれが優れているかではなく、目的に応じて使い分けることが重要です。

位置決め・固定・機能付与が目的の薄板精密部品であれば、スポット溶接が強度・歪み・コスト・量産性のバランスに最も優れます。気密性や構造強度が求められる場合はTIG溶接、外観や極薄板の接合が重要な場合はレーザー溶接が候補になります。

接合方法の使い分け：スポット溶接・カシメ・圧入・ネジ止め

プレス部品に部品を付ける方法は、溶接だけではありません。当社が対応するカシメ、圧入と、汎用的なネジ止めを含めて整理します。

「板を重ねて固定したい」だけならカシメ、「ピンやブッシュを立てたい」なら圧入、「別形状のプレス部品を一体化したい」ならスポット溶接、と整理すると選択しやすくなります。

当社の対応範囲：できること・できないこと

得意領域

• プレス曲げ＋スポット溶接の精密機能部品：小型〜中型の立体成形部品に、別部品を接合して機能を付与するもの。当社の中心領域です。
• 中型の特殊カバー：曲げ形状に溶接を組み合わせた、標準的でない形状のカバー類。
• シールドケース類：小型のシールドケース等は製作可能です。

対象外・限定的な領域

• 大型の筐体・フレーム・カバー：板金製缶の領域であり、当社の対象外です。
• 平板同士の単純な接合：ガスケットやワッシャーのような板同士の貼り合わせは、基本的に対応していません。
• ナット・スタッドの溶接：プロジェクション溶接の領域であり、スポット溶接での対応は難しいケースが多くなります。

「プレス加工が主で、溶接は補助」という部品であれば当社の得意領域です。図面上で「この形状は曲げだけでは作れない」と判断される部品は、ぜひご相談ください。

適用業界

プレス曲げ＋スポット溶接による機能部品は、以下のような分野でご利用いただいています。

• 電子部品・ディスプレイ製造装置：保護フィルムの剥離工程など、装置内で特定の機能を担う金属部品。
• 位置決め、ガイド、カバーなどの機構部品。
• 医療機器：ISO 13485に基づく品質管理のもとで製造する金属部品。
• 計測・検査機器：小型・精密な立体形状部品。

藤井製作所のプレス＋スポット溶接の強み

プレスから溶接・検査まで社内一貫

プレス曲げ品の溶接では、曲げ精度が溶接位置の精度を決めます。プレス工程と溶接工程を別会社で行うと、曲げ寸法のばらつきが溶接時の位置ズレとして現れ、責任の所在も曖昧になります。当社はプレス加工から溶接、検査までを社内で完結させるため、曲げ精度を前提とした溶接治具の設計が可能で、寸法・品質の責任を一本化できます。

少量〜量産まで対応

スポット溶接は1点あたりのサイクルが短く、量産性に優れた工法です。当社では試作・少量ロットから量産まで対応しております。

対応仕様

よくあるご質問

Q. スポット溶接の強度はどのくらいですか？

材質・板厚・打点径によって決まり、1打点あたりのせん断強度で評価します。必要な強度に応じて打点数と配置を設計しますので、荷重条件をお知らせください。なお、引き剥がし方向の荷重には弱いため、荷重方向を考慮した設計が重要です。

Q. 溶接跡は残りますか？

電極が接触した部分に圧痕（くぼみ）が残ります。外観面への配置を避ける、電極形状を選定するなどの対応が可能です。外観要求がある場合は事前にご相談ください。

Q. ステンレスは溶接できますか？

はい。ステンレスは電気抵抗が高く熱伝導率が低いため、スポット溶接に適した材料です。当社の対応実績も多くあります。

Q. 異なる材質同士を接合できますか？

同種材が基本です。異材の場合は電気的・熱的特性の差により条件が難しくなるため、材質の組み合わせごとに可否を判断します。

Q. 気密・水密は確保できますか？

点接合のため、スポット溶接単体では気密・水密は確保できません。気密が必要な場合はTIG溶接やレーザー溶接をご検討ください。

Q. 何個から対応できますか？

試作1個から対応可能です。プレス金型の要否によって初期費用が異なりますので、数量とあわせてご相談ください。

「曲げだけでは作れない」図面もご相談ください

プレス加工の技術記事をお読みいただき、ありがとうございます。展開できない形状、逆方向のフランジ、板間の隙間。一体成形では成立しない図面でも、プレス曲げ＋スポット溶接であれば実現できる可能性があります。
株式会社藤井製作所は、プレス加工から溶接・検査までを社内一貫で行い、精密な機能部品を少量から量産まで供給しています。図面や仕様書をお送りいただければ、最適な接合方法を含めてご提案いたします。

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