スパッタが発生する理由

Question

先ほど質問しましたが調査時間を間違えていましたので再度質問します。
私は現在TIG溶接を行っていますが、スパッタは発生しません。
アーク溶接やCo2では発生するのですが
なぜスパッタが発生するのかを知りたいのです。
溶極式なのが原因なのかなとは思っていますが
どういう現象でスパッタが発生するのか、またスパッタは母材なのか、
溶けた心線なのかを御教授願います。
いろいろ調べましたがわかりませんでした。
上司がわからないらしく質問をされ宿題といわれています。
よろしくお願いいたします。

Accepted Answer

DMです

以下のサイトを参考にしてください

http://www.nsswelding.co.jp/forum/yf9610/yf9610.html

直接的な発生理由は難しいと思います

電磁気的な場の中で溶融金属の挙動解析になると思います
電位差があり磁場があり溶融金属がその場の中に
遊離している状態ですから

溶加材が電極を兼ねている事が一番大きな差ではないでしょうか

電極母材間でアークを飛ばしその中間へ溶加材を介入させて
プールを作るＴＩＧ方式と（スパッタが無い訳ではない）

いきなりアークを飛ばして自身が溶けながら
溶接部を形成する方法との違いではないでしょうか

電流、電圧、アーク長さ、ガス圧、ガス流量
ウィービング手法、作業者技量、等
パラメーターが多く中々難しいと思います

特に技能熟練度が品質を左右する溶接は奥が深いと思います

Answer

DMさんの言うとおりだと思います。
電極が溶加材を兼ねているからだと思います。
つまり、溶接ワイヤーや溶接棒から溶け母材に落下する時
（これを溶滴移行という）溶融プールから弾き出されるものが
スパッタの主な（他にも原因はあるようですが・・・）
原因だと私は理解しております。
ちなみに移行の際には単に落下しているだけは無く、
アークの力によって、ピンチ力という力がかかります。
（詳しくは参考資料を見てください）
大雑把に言えば池に石を真上から投げ込んでいる状態になり、
飛び散った水がスパッタというわけです。
当然、投げ入れる石の大きさによっても飛び散る水の多さは変わります。
と、いうことはスパッタの量は池に投げ入れる石の大きさと投げ込む力が
大きく関係しているということになります。
これは、電流や電圧、シールドガスの種類によって絶えず変化します。
スパッタの低減を色々と考えていくと奥がかなり深いですよ。
まぁ、参考程度に・・・

スパッタが発生する理由