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車から発電所まで。社会を支える“ものづくり”に欠かせない! NECの「電子ビーム溶接機」

2016年6月24日

どんな分野で活用されているの?

  • 三田実際には、社会のどんな分野で活用されているんでしょう?
  • 中島自動車の製造現場ではもう40年近く前から活用されています。1980年代に変速機の主流が手動の「ミッション」から、自動の「オートマチック」に移り変わってきたのはご存じかと思います。実はそのとき、爆発的に電子ビーム溶接機が使われるようになったのです。
  • 三田どうしてでしょう?
  • 中島実は、そのオートマチック車のトランスミッションやギアはものすごく複雑な形状です。ミッション車のときは削り出しや、金型から部品を作るといったやり方で対応していたのですが、これでは、時間もコストもかかり過ぎるのですね。それで、トランスミッションやギアをバラバラの部品ごとに作り、あとで溶接によりくっつけるといった方法が採られるようになりました。そこで高精度な電子ビーム溶接機が使われはじめたのです。

  • 三田なるほど。
  • 中島また、溶接を取り入れたことで、例えば、軸の部分は摩擦に強い素材を使ったり、歯車の歯の部分だけ焼き入れをした丈夫な部品を使うといった異素材のものを組み合わせることができるようになりました。こうした複雑な設計ができるようになったことが、日本の自動車が世界にシェアを広げていく大きな原動力になったと思います。
  • 三田電子ビーム溶接機が、日本の自動車産業の発展を支えていたわけですね!
  • 中島航空業界でも広く活用されています。今、航空機のジェットエンジンの羽根などは、軽くて頑丈なチタンを使うことが増えています。ところがチタンは、酸素と結びつきやすい活性金属です。そのため溶接するには、酸素がない場所が望ましいわけですね。とすると電子ビーム溶接機の強みが生かされます。
  • 三田さっきおっしゃった、「真空中で溶接する」からですか?
  • 中島その通り! さらに、火力発電所で使われる巨大な蒸気タービンの羽根の製造にも、電子ビーム溶接機が欠かせません。
  • 三田というと?
  • 中島火力発電所の蒸気タービンは、何万回転もするうちに先端から摩耗していくのですね。そのため先端に耐熱合金を取り付けて強化しています。ところが耐熱合金は、名前の通り、熱に強いのでなかなか溶けづらい。そこで電子ビーム溶接機を使い一気に溶かすというわけです。
  • 三田そういうことですか。
  • 中島ちなみに耐熱合金のつけ方も複雑で、羽根と耐熱合金だけだとつきにくいため、間にバインダーのような融合しやすいものを挟むんですね。つまり3種類を溶接しないといけません。これは人の手だと非常に難しいことです。ところが電子ビーム溶接機では、容易に溶かしてつけることができるのです。
  • 三田電子ビーム溶接機が、わたしたちの生活を支えるいろいろなモノや設備を作るときに使われていることがわかってきました。あとひとつ、今回どうしても聞いておきたかったのが、海底ケーブルの製造にも使われているという話です。
  • 中島海底ケーブルは、アメリカと日本などをつないでいるもので、中に光ファイバが入っていて膨大なデータをやりとりしています。そのやりとりのスピードは距離が長いと減速してしまうので、途中に信号の増幅器を入れた中継器を何台も挟んでいるのですね。その中継器を封入するときに電子ビーム溶接が使われています。
  • 三田どうして電子ビーム溶接が使われるのでしょう?
  • 中島海底ケーブルは、一番深いところで8千メートルの海底に25年から30年間沈められます。その間に、中継器の中に入れた機器が劣化しないよう、酸素など機器に悪影響を及ぼす空気が入らない状態でフタをしないといけません。つまり中を真空にしないといけないのですね。そのため、真空中で溶接できる電子ビーム溶接機が活用されるというわけです。
  • 三田そういうことだったのですか!
  • 中島また、過酷な環境で長い間使いますから、接合強度は非常に高いものでないといけません。さらに中継器は丸い形状なので、職人工では溶接するのが難しい。そこで電子ビーム溶接機が使われるというわけです。ちなみに、NECでは、海底中継器を初号機から電子ビーム溶接機で製造しているのですが、わたしが耳にする限り、故障したものは一台もありません。

拡大する活用範囲
特殊な溶接を必要とするさまざまな分野での活躍が期待できます。

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