建設機械や特殊車両では、エンジンや油圧装置の周辺に配置されるダクトやブラケットに高い気密性と強度が求められます。今回は、ステンレス材を使用し、全周溶接と肉盛り溶接によって気密性と剛性を両立したダクト用ブラケットの加工事例を紹介します。

【製品概要】
・製品名：特殊車両のダクト用ブラケット
・素材：ステンレス
・板厚：2.0mm、3.0mm
・業界：建設機械・特殊車両
・加工方法：レーザー切断・曲げ・塗装（焼付塗装）・表面処理・レーザー溶接・板金溶接・組立
・寸法：500×450×450mm

この製品は、特殊車両の空気吹き出し口（ダクト）として使用されるブラケットです。構成部品は10点に及び、それぞれの部材を高い寸法精度で組み合わせる必要があります。溶接部の気密性が確保されていないと、空気漏れが発生して機能に支障をきたすため、加工工程では特に溶接品質に重点を置いています。

【高気密性を確保する全周溶接】
ダクト構造のように空気を扱う製品では、溶接箇所からの漏れを防ぐために、全周を連続して溶接することが求められます。本製品では、ファイバーレーザー溶接機を使用して全周溶接を行い、溶接ビードの連続性と密閉性を高めています。

・全周溶接で気密性を確保
・溶接部の強度と耐久性を向上
・溶接歪みを抑制し外観品質を維持

従来のアーク溶接では溶接熱が大きく、板厚の薄いステンレス材では歪みが生じやすいという課題がありました。ファイバーレーザー溶接は入熱を局所化できるため、熱変形を最小限に抑えながら均一な仕上がりを実現します。

【肉盛り溶接による補強】
本製品では、ダクトを固定するためのブラケット部に局部的な応力が集中するため、溶接箇所に肉盛り溶接を施して強度を付加しています。ファイバーレーザー溶接機による肉盛りは、必要な箇所にのみ精密に溶加材を盛ることができるため、過剰な入熱を避けつつ高い補強効果を発揮します。

・局部的な肉盛り溶接で強度アップ
・薄板でも歪みを最小限に抑制
・必要箇所のみ補強して軽量化を維持

この加工により、重量増を抑えながらも耐久性を向上させ、振動や衝撃の多い特殊車両環境に対応できる構造となっています。

【レーザー切断と曲げによる高精度加工】
溶接前の部品加工にはレーザー切断を採用し、切断面の精度と再現性を確保しています。板厚2.0～3.0mmのステンレス材は熱影響を受けやすいため、切断条件を最適化し、反りや焼けを防止しました。曲げ加工では、寸法公差を±0.3mm以内に抑え、溶接時の位置ズレを防止しています。

・ファイバーレーザー切断で高精度加工
・板厚ごとに曲げ条件を最適化
・溶接後の組立精度を確保

このような精密加工の積み重ねにより、全体の組立時にズレや隙間が生じず、溶接歪みの抑制にもつながっています。

【表面処理と塗装による耐久性向上】
ダクトは外気や粉塵、湿気の影響を受けやすいため、表面処理と焼付塗装を施して耐食性と耐久性を高めています。ステンレス材の特性を活かしつつ、溶接部の酸化膜除去や研磨仕上げも行うことで、外観品質も維持しています。

・焼付塗装による耐食性の強化
・溶接部の酸化除去と表面研磨
・機能性と意匠性を両立

外観部品としても使用できるレベルの仕上げを実現しています。

【気密性試験と品質確認】
完成後は、全周溶接部の気密性を確認するための検査を実施しています。エア漏れ試験や目視検査により、溶接部の欠陥や不連続部がないかを確認します。これにより、現場での使用中に発生するトラブルを未然に防ぎます。

・全数検査による品質保証
・気密性と溶接状態の確認
・安定した品質での量産対応が可能

安定した検査体制により、同一品質の製品を継続的に供給することができます。

【まとめ】
今回紹介した特殊車両用ダクトブラケットは、ステンレス材を用い、全周溶接で気密性を確保しつつ、肉盛り溶接で局部的に強度を補強した製品です。レーザー切断・曲げ・塗装・組立まで一貫した加工を行うことで、軽量かつ高強度な構造を実現しました。

薄板ステンレス材で高気密・高耐久な製品を求める場合、レーザー溶接による歪みの少ない加工が有効です。設計段階からの加工方法検討やリバースエンジニアリングにも対応しています。ぜひお気軽にお問い合わせください。

【お問い合わせ先】
株式会社岩本鉄工所
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溶接板金加工.com：https://yousetsubankinkakou.com/