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溶接におけるハイスピードカメラ活用・導入事例

基本的に人の目では溶接の現象を見ることが出来ません。しかしハイスピードカメラを活用することで、様々な溶接の現象を可視化し、その現象を分析できるでしょう。このページでは溶接におけるハイスピードカメラの撮影ポイントや導入事例などを紹介します。

溶接における撮影のポイント

溶接といっても被覆アーク溶接・レーザー溶接・MAG溶接・MIG溶接など様々な溶接方法があります。基本的にはハイスピードカメラならどの溶接も撮影可能ですが、状況によっては最適な映像が残せないこともあるので、事前に撮影したい溶接に対応可能かどうかを確認しておきましょう。またスローモーション映像だけでなく、撮影したいデータを保管・共有したい場合には、データ容量の多いタイプを選ぶなど最適なハイスピードカメラを選択することが大切です。どのような活用方法をしたいのか前もって検討したうえで、ハイスピードカメラを選びましょう。

ハイスピードカメラで解決できること

「溶接前や後だけでなく、溶接中の映像も分析したい」「材料や装置の条件など溶接の変化を分析し、最適な溶接の条件を把握したい」「スロー映像だけでなく、計測データを保管や共有したい」など、ハイスピードカメラであれば様々な要望に応えることができるでしょう。研究から製造現場など人の目では分からない部分まで、映像でチェックできるため業務効率化などにつながるでしょう。溶接現象の可視化だけでなく、溶接プール・スパッタ・凝固などを記録でき、波形のデータや同期収集、温度分析の解析なども可能です。

導入・活用事例

被覆アーク溶接

※引用元:株式会社フォトロン YouTube
(https://youtu.be/5e0JrjlFKOg)

被覆アーク溶接とは、金属の棒に被覆と言うフラックス・保護材を巻いた溶接のための棒を電極として、母材の間にアークを引き起こして行う溶接のことです。アークの高温によって母材が溶けだし金属の溶融池が発生。溶けた溶接の棒が溶滴となり、母材と融合する映像が撮影できています。

レーザー溶接

※引用元:株式会社フォトロン YouTube
(https://youtu.be/-FTnLopKlr4)

レーザー溶接の瞬間を撮影した事例です。レーザー溶接とは溶接のひとつで、レーザービームエネルギーを活用して行います。入熱量が多くないため、熱に弱い鋼材にも用いることができるでしょう。またシールドガスを使用することで大気中の溶接も行えます。動画ではレーザー溶接の状況を観察でき、どのような仕組みになっているのか分析できるでしょう。

パルス YAGレーザー溶接機による溶接

※引用元:株式会社日本レーザー YouTube
(https://youtu.be/IXK8EJ5Si9g)

ハイスピードカメラを活用して、パルス YAGレーザー溶接機を観察した事例です。5,000fpsで撮影しており、ムービーでは30fps・15fps・10fpsの各3回を繰返し再生しています。溶接光のYAGレーザー・溶融の際に発生するプラズマ光・母材溶融部から発生する赤外光を完全に遮断し、鮮明な画像を撮影できているでしょう。

パルス YAGレーザー溶接機によるドリリング

※引用元:株式会社日本レーザー YouTube
(https://youtu.be/W-FwdTrRj_Q)

ハイスピードカメラを用いて、パルス YAGレーザー溶接機によるドリリングを5,000fpsで撮影した事例です。ムービーでは30fps・10fpsの各2回再生を繰り返しています。溶接光のレーザーや溶融の際に発生するプラズマ光、母材の溶融部からの赤外光を取り除いたことによって、鮮明な画像が撮影できているでしょう。この画像から母材からガスが噴出している様子なども分かります。

さまざまなハイスピード
カメラを
扱っている会社一覧

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シーン別ハイスピードカメラ3選
ハイスピードカメラを選ぶ上では、必要とするスペックや機能を把握することも大切ですが、導入後のイメージを明確にするために活用事例を参考にすることがおすすめです。ここでは、ハイスピードカメラの活用事例の多い3社とおすすめ製品を紹介します。(2021年10月1日時点)

製造現場で活用するなら

シナノケンシ
シナノケンシ公式HPキャプチャ
引用元:シナノケンシ公式HP
https://plextor.jp/plexlogger/

活用事例数

製造現場:40件
研究開発:8件
特殊状況:0件

おすすめの理由

製造現場で求められる
スペックを満たし(100,000fps)
撮影・記録・解析機能が1台で叶う

研究開発での用途が多いなら

フォトロン
フォトロン公式HPキャプチャ
引用元:フォトロン公式HP
https://www.photron.co.jp/

活用事例数

製造現場:8件
研究開発:29件
特殊状況:0件

おすすめの理由

研究用に適した
撮影速度100万fps以上の
製品が多い (3製品)

特殊な状況での撮影が必要なら

ノビテック
ノビテック公式HPキャプチャ
引用元:ノビテック公式HP
https://www.nobby-tech.co.jp/

活用事例数

製造現場:12件
研究開発:28件
特殊状況:7件

おすすめの理由

防衛や宇宙関連など、
高度な技術を要する撮影にも
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