技術の進歩に伴い、時間の無駄削減、生産性の向上、コスト削減、品質の向上、プロジェクト期間の短縮、仕上がりの向上といった付加的なメリットがもたらされることがよくあります。2023年前半を迎え、溶接業界では教育、専門的なイノベーション、技術などに関する今年の予測が明らかになりつつあります。多くのメリットが得られる可能性はあるものの、それらを実際に活用できるのは、イノベーションへの意欲を持つ人々に限られることが少なくありません。 「壊れていないものを直すな」と言う人も少なくありませんが、そう考えている人こそが、時代に取り残されてしまうのです。
こうした知識を踏まえ、2022年にすでに定着した溶接技術のトレンドについて考察するとともに、将来主流となる可能性が高い技術について展望します。
Advanced 溶接
プロの溶接工なら誰でも知っているように、アーク溶接とは、電流を用いて2つの金属を融合させるプロセスに他なりません。熱が発生してアークを形成し、溶加材を溶かして強固な金属結合を生み出します。このプロセスでは2種類または3種類の異なる金属が使用されるため、非常に高い強度が得られ、それが航空宇宙や自動車工学において極めて重要な理由となっています。さらに、高度なアーク溶接は耐食性に優れていることで知られており、化学、原子力、および有害物質を扱う溶接作業に最適です。
拡張現実（AR）と仮想現実（VR）
ARとVRは同じものだという誤解が一般的ですが、VR溶接とAR溶接の間にはいくつかの重要な違いがあります。 バーチャルリアリティ（VR）は、ユーザーを100％コンピュータ生成された世界へと誘い、溶接のシミュレーションができる環境を提供します。その体験は、ビデオゲームに似ています。一方、拡張現実（AR）は、ユーザーが実際の環境に入り、実物のアイテムに触れて感触を確かめ、そのアイテムを「拡張」して新しい形に変え、その外観をリアルに変化させることができます。
溶接の分野において、ARを活用することで、溶接の受講生はプラスチック製の部品を手に取り、それを溶接した際に炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウムの部品が示す挙動を再現しながら操作することができます。また、拡張現実（AR）を活用した溶接実習は、最も現実に近い体験を提供します。受講生は、実際の溶接用マスクやトーチといった本物の溶接機器を使用することで、現実の溶接現場を視覚的・体感的に体験でき、学習効果と学習プロセスを向上させることができます。
ロボット溶接
ロボット工学に触れずに、未来のテクノロジーについて語ることはできるだろうか？もちろん、できない。 「ロボット溶接」という言葉が使われる際、それはテスラが最近発表したヒューマノイドロボットが使うトーチのことではなく、インダストリー4.0における技術進歩の必要性を指しています。インダストリー4.0、すなわち第4次産業革命とは、スマート技術を活用して製造プロセスの自動化方法を変革し、より強靭なサプライチェーンと循環型経済を構築することを目指すものです（続きを読む）。
機械学習、コンピュータビジョン、センサー、ロボティクス、クラウドコンピューティング、そして5Gネットワークの活用により、プログラム溶接の能力は飛躍的に向上しました。Advanced に加え、モノのインターネット（IoT）の普及により、これまで想像もできなかった規模での相互接続性とスマート技術が実現することになるでしょう。溶接業界にとって、これはより質の高いデータ、柔軟な製造、ほぼ完璧な品質、そしてより正確な報告と文書化を意味します。
オーダーメイドの溶接研修
熟練した溶接工を擁して製造を行っている製造業企業にとって、溶接工の再教育は極めて重要な課題です。最新の動向を常に把握させるとともに、各自の業務に関連する技術の進歩を確実に理解させることは、極めて重要です。企業には、単に経験豊富な溶接工だけでなく、自社の業界や製品に必要な特定の溶接技術を習得した溶接工が求められています。
レーザー溶接
レーザービーム溶接（LBW）は、集中した熱源を利用して狭く深い溶接ビードを形成する溶接法であり、極めて高い溶込み深さを特徴とします。LBWは、溶加材を必要とせず、溶接される材料間に優れた結合を実現する革新的な手法です。 このプロセスでは、伝導溶接、伝導浸透溶接、キーホール溶接を行うことが可能です。また、レーザー溶接は非接触プロセスであり、レーザーからの集中したエネルギーにより、あらかじめプログラムされた経路に沿って金属を高速に加熱することができます。
レーザー溶接は、その精度と仕上げ品質の高さから、エンジニアリング企業が薄肉の高合金金属を扱う際の柔軟性を高め、電子機器やジュエリーの製造に最適です。しかし、レーザー溶接にはいくつかの課題や制限もあり、例えば厚肉金属の溶接などが挙げられます。 実験室環境では、1回のパスで50mmの溶接が可能とされる100kWものエネルギーが必要とされています。しかし、実際にはそれよりはるかに低い出力で処理されるのが一般的です。このプロセスには、経験豊富で訓練を受けた溶接工に加え、継続的な研究開発と教育訓練が不可欠です。
まとめ
溶接を取り巻く技術分野では、現在、数多くの目覚ましい進化が実現し、広く活用されています。本記事では、そのほんの一端に触れたに過ぎません。50年前の溶接工には到底実現不可能と思われたであろうレベルの精度や、微細な制御が可能になっています。溶接業界は5年ごとに飛躍的な進歩を遂げています。現在、デジタル技術がもたらす革新に加え、ARやVRを活用した溶接トレーニングの進展により、理論的にも実践的にも大きな変化が起きていることから、溶接業界は間違いなく、これまで以上に急速に発展していくことでしょう。
