押出溶接技術と熱風溶接技術の融合がもたらす精度と品質の新たな価値
プラスチック加工において「溶接技術」は、単なる接合手段ではなく、製品の性能や信頼性を左右する重要な工程です。特にタンクや筐体、配管といった大型構造物では、接合部の強度と気密性が寿命を決定づける要素となります。
その中でも「押出溶接（押し出し溶接とも呼ばれる、英語：Extrusion Welding）」は、大断面を強固に接合できる工法として、産業機器やインフラ分野で幅広く採用されています。当社フジワラケミカルエンジニアリングでも、PEやPPといった難接着性の樹脂を扱う現場で、この技術を積極的に導入してきました。
しかし、押出溶接は決して万能ではありません。寸法精度や外観品質に対する要求が高まる中で、その限界も明らかになりつつあります。本稿では、ライスター社の「WELDPLAST S2」を例にとりながら、押出溶接の特性と課題を整理し、それを補完する「熱風溶接」との融合について掘り下げていきます。
目次
押出溶接の仕組みと特徴
押出溶接は、樹脂棒（溶接棒）を高温で溶融させつつ、母材を熱風で軟化させ、その両者を圧着して一体化させる工法です。
①接着剤不要で強固な接合を実現
木工に例えれば、異なる材料をボンドで貼り付けるのではなく、「同じ木材を熔かして継ぎ足す」ような感覚に近いと言えるでしょう。接着剤を介さず同質の樹脂同士を直接溶かし込むため、接合部は母材とほぼ同等の強度を発揮します。
②PE・PPなど難接着性樹脂への有効性
特にPEやPPは接着剤が効きにくい素材ですが、押出溶接なら確実に強固な結合が得られます。こうした特徴は、タンクや配管、産業装置の筐体といった強度を第一に求められる構造物において特に有効です。
押出溶接の主な特長
- 接着剤不要で強固な接合を実現
- PE・PPなど難接着性樹脂への有効性
ライスター社 WELDPLAST S2 の特徴
押出溶接を確実に行うためには、機器そのものの性能や操作性も重要です。当社で活用している「WELDPLAST S2」は、押出溶接の現場課題を大きく改善する機能を備えています。
作業を支える装置の特長
「WELDPLAST S2」は、従来の課題を改善し、現場の生産性と品質を高める機能を備えています。
WELDPLAST S2 の主な特長
- コンパクトで扱いやすい設計
狭所や仰角作業でも安定操作が可能。 - デジタルパネルによる条件管理
温度・風量を数値で設定・保存でき、作業者ごとのばらつきを抑制。 - ブラシレスモーター搭載
摩耗部品が少なく、メンテナンス性と耐久性に優れる。 - 高い押出量
最大2kg/hの押出が可能で、大断面部材も短時間で接合できる。 - 360度回転シュー
溶接方向の自由度が高く、複雑な形状にも対応可能。
これらの特長は、押出溶接を「誰が作業しても安定した品質で実現できる」体制を支えます。つまり、設備の進化は作業者の技量に依存しすぎない溶接品質の安定化にも直結しているのです。
参照：ウェルドプラスト S2、230V/3000W、EUプラグ（LEISTER）
押出溶接の課題と現場の工夫
とはいえ、設備の性能だけで全てが解決するわけではありません。押出溶接には独自の難しさが残ります。
精度と仕上げに残る課題
強度確保には優れる一方で、初期精度や仕上げ作業に難しさが残り、熟練度への依存度が高いことが指摘されています。
押出溶接に残る主な課題
- 仮付けができない
PEやPPは接着剤が効かず、仮組み工程がないため、初期寸法精度がそのまま最終精度を決定します。 - 仕上げに手間がかかる
溶接後の盛り上がったビードは、そのままでは美観や機能に支障をきたします。仕上げが不可欠です。 - 技量依存が大きい
温度や送り速度の微妙な差が溶接品質を左右し、熟練度による差が顕著に出ます。
このように押出溶接は、強度確保には優れる一方で、寸法精度や仕上げの美観には課題が残る工法です。だからこそ、現場では治具や加工手順の工夫、仕上げの標準化などを通じて弱点を補う必要があります。
この課題を根本的に解決するカギとなるのが、次に紹介する「熱風溶接」との組み合わせです。
熱風溶接との融合：二刀流のアプローチ
熱風溶接は、母材表面を局所的に加熱して溶かし、少量の樹脂を用いて接合する工法です。押出溶接のように大量の樹脂を流し込むことはできませんが、その分、狭い部分や微細な調整を得意とします。
役割分担の明確化
押出溶接と熱風溶接は、それぞれ得意とする領域が異なります。両者を組み合わせることで、品質をより高めることが可能です。
出溶接と熱風溶接の役割分担
- 熱風溶接の役割
仮付けや微細な補修に強みを持ち、寸法精度や細部の仕上げを担う。 - 押出溶接の役割
大断面・高強度が求められる部位を確実に固定し、構造体全体の強度を担保する。
両者を組み合わせれば、「熱風で仮付け・精度調整」→「押出で本接合」という役割分担が可能になります。
当社の取り組みと強み
フジワラケミカルエンジニアリングでは、この二刀流を単なる理論ではなく、日々の製作現場で実践しています。
品質を支える具体的な施策
工場では治具の工夫や標準化を通じて、精度と美観の両立を実現しています。また、教育体制を整えることで人材育成にもつなげています。
当社の主な取り組み
- 仮組みの寸法精度を徹底管理
治具の工夫や透明部材の利用により、組立段階から高い精度を実現。 - 仕上げ工程の標準化
ビード処理を専用工具とノウハウで効率化し、美観と機能性を両立。 - 技術伝承と人材育成
押し出しと熱風、両方を組み合わせる工法をマニュアル化し、若手への教育にも力を注いでいます。
こうした取り組みにより、強度・精度・美観を兼ね備えた製品を安定して提供できる体制を整えています。
具体的な事例紹介
押出溶接と熱風溶接の融合は、単なる理論上の補完関係ではなく、実際の製作現場で成果を挙げています。ここでは、それぞれの工法がどのような場面で活用されているかを、代表的な事例を通してご紹介します。
押出溶接が活きる場面
押出溶接は、大型構造物の強固な接合が求められる場面で成果を発揮します。
押出溶接の事例
- 大型水槽やろ過槽の製作
厚みのあるPE・PP板材を強固に一体化する押出溶接は、大型水槽やろ過槽の構造体製作に欠かせません。長期耐久性と漏水防止性能を確保しつつ、内部の清掃性も考慮した設計が可能です。食品・医療・農業など、幅広い分野で活用されています。 - インフラ向け配管やタンク構造
上下水道設備や産業用タンクといった、高い強度と気密性が求められる分野にも適用されます。押出溶接による接合は、母材と同等の強度を確保し、社会インフラを支える基盤技術となっています。
熱風溶接が求められる場面
熱風溶接は微細な仕上げや複雑な形状への対応に優れ、押出溶接を補完する役割を担います。
熱風溶接の事例
- 薬液槽や精密浴槽の製作
薬液を扱うタンクや精密用途の浴槽では、内部の清浄度と寸法精度が重要です。熱風溶接を活用することで、仮付けや細部の仕上げを丁寧に行い、最終的な押出溶接の精度を高めています。 - 複雑形状や狭小部位の調整
制御筐体や装置内部の細部加工では、熱風溶接が有効です。少量の樹脂を用いた微調整や補強が可能なため、完成後の外観や機能性を損なうことなく製品化できます。
技術融合がもたらす価値の総括
ここまでご紹介したように、押出溶接は大型構造物や高強度が求められる部材において圧倒的な力を発揮し、熱風溶接は精度や仕上げ、細部の調整といった繊細な工程を支えます。両者を融合させることで、製品は単に「強い」だけでなく「美しく、正確で、使いやすい」ものへと進化します。
この組み合わせは特定の業界に限られるものではなく、食品・医療・半導体・水処理・農業など、多様な分野で共通して価値を生み出す技術基盤と位置づけることができます。言い換えれば、押出溶接と熱風溶接の融合は、信頼性を必要とするあらゆる現場に適応できる普遍的なソリューションなのです。
技術融合の成果
- 強度・精度・美観を兼ね備えた製品が実現
- 食品・医療・半導体・農業・水処理など幅広い分野に適用可能
おわりに
押出溶接は「力強さ」、熱風溶接は「繊細さ」。どちらか一方では十分でなく、両方を組み合わせてこそ、製品に求められる強度・精度・美観を同時に実現できます。
当社フジワラケミカルエンジニアリングは、この二つの工法を自在に使い分けることで、幅広い分野のニーズに対応し、自由設計と高信頼性を兼ね備えた製品づくりを可能にしています。
これからも、現場の声に寄り添いながら、押出溶接と熱風溶接の融合技術をさらに磨き上げ、確かな品質でお客様の課題解決に貢献してまいります。
