MIG溶接

MIG溶接（Metal Inert Gas welding）は、連続送給されるワイヤを電極としてアークを発生させ、シールドガスで溶融池を保護しながら接合するアーク溶接です。正式にはGMAW（Gas Metal Arc Welding）の一種で、アルミなど非鉄金属では不活性ガス（Ar、He）を使うMIG、鋼ではCO2や混合ガスを使うMAGとして区別されるのが一般的です。

MIG溶接とは

MIG溶接は、ワイヤ送給とアークを連続的に安定させることで、高い溶接速度と生産性を実現する工法です。半自動・自動化の相性が良く、自動車、建設機械、架台、アルミ構造物など幅広い製造現場で使われます。

開発背景と目的

MIG溶接は、手溶接よりも高速で一定品質を出しやすい量産向け工法として発展しました。連続ワイヤにより溶加材交換のロスを減らし、溶接の標準化や自動化を進める目的で採用が広がっています。

基本的な仕組み

電源（主に直流）でワイヤと母材の間にアークを発生させ、アーク熱でワイヤと母材を溶融して接合します。溶融池はシールドガスで大気から隔離され、酸化や窒化などの欠陥要因を抑えます。

• ワイヤ：電極兼溶加材として連続送給される
• アーク：電流と電圧で熱入力が決まり、溶け込みとビード形状に影響する
• シールドガス：溶融池を保護し、スパッタやビード外観にも影響する
• 送給系：ワイヤ速度が溶着量と溶接安定性を左右する

使用する主な設備・ツール

MIG溶接は設備構成が比較的シンプルで、工場の量産ラインから補修作業まで幅広く対応できます。安定品質の鍵は、電源性能と送給系、トーチ消耗品の管理です。

• 溶接電源（インバータ電源が主流）
• ワイヤ送給装置（フィーダ、送給ローラ、ライナ）
• 溶接トーチ（コンタクトチップ、ノズル、ディフューザ）
• シールドガス供給（ボンベ、流量計、配管）
• ワイヤ（材質・径・種類：ソリッド、アルミ用など）
• 治具・ポジショナ（歪み抑制と姿勢安定）
• 保護具（遮光面、手袋、防炎服、換気・ヒューム対策）

MIGとMAGの違い

現場ではMIGとMAGをまとめて「半自動溶接」と呼ぶこともありますが、シールドガスが異なります。非鉄（アルミなど）で不活性ガスを使うのがMIG、鋼でCO2や混合ガスを使うのがMAGという整理が一般的です。

主な溶滴移行モードと使い分け

MIG溶接の品質とスパッタ量は、溶滴移行モードに大きく左右されます。現場では、板厚と姿勢、求める外観で選びます。

• 短絡移行：薄板や全姿勢に向く。スパッタや未融合の管理が重要
• グロビュラー移行：中電流域で溶滴が大きくなりやすい。スパッタが増えやすい
• スプレー移行：高電流域で安定ビードになりやすい。主に下向きで厚板向き
• パルスMIG：スプレーに近い安定性を、比較的低入熱・全姿勢寄りで狙える

メリット

MIG溶接は、生産性と自動化適性の高さが最大の強みです。適切な条件管理により、ビード外観と品質を安定させやすくなります。

• 連続ワイヤで溶接速度が高く、量産に向く
• 自動化・ロボット化と相性が良い
• 溶加材交換が少なく、段取りロスを減らせる
• 比較的きれいなビードが得やすい（条件とガスによる）
• 多くの金属に適用可能（特にMIGは非鉄にも対応しやすい）

デメリット・課題

一方で、シールドガスの影響を受けやすく、屋外や風のある環境では欠陥リスクが上がります。また、薄板では入熱管理と溶け落ち対策が重要です。

• 風でシールドが乱れるとブローホールなどの欠陥が出やすい
• 設備（ガス、送給系、消耗品）の管理が品質に直結する
• 薄板は歪みや溶け落ちが起きやすく、条件出しが難しい場合がある
• スパッタやヒュームが発生し、清掃・換気が必要

適用分野と実用例

MIG溶接は、量産だけでなく、アルミ構造物や補修にも活用されます。製品特性と工程条件に合わせて、半自動・ロボット・治具化を組み合わせます。

• 自動車・二輪：ボディ部品、サブフレーム、ブラケット類（主にMAG）
• 建設機械・産業機械：フレーム、架台、厚板構造物（MAG）
• アルミ製品：筐体、フレーム、架台、輸送機器部材（MIG、パルスMIG）
• 造船・鉄骨：大物構造の長尺溶接（主にMAG、用途によりFCWと併用）

品質を左右する条件と設定の考え方

MIG溶接は、電圧・電流（実質はワイヤ送給速度で決まりやすい）、ガス流量、トーチ角度、突き出し長さが基本の管理項目です。現場では、この4点を標準化すると再現性が上がります。

• 電圧：ビード幅とアーク長に影響。高すぎるとアンダーカットやスパッタ増加につながる
• ワイヤ送給速度：溶着量と電流に影響。低すぎると不安定、高すぎると過大入熱になりやすい
• シールドガス：種類と流量でビード外観、スパッタ、欠陥傾向が変わる
• 突き出し長さ（ワイヤ突出し）：長いと電流が下がりやすく、短いと安定するが入熱が増えやすい
• トーチ角度と運棒：前進角・後退角で溶け込みとビード形状が変わる
• 母材前処理：サビ、塗装、油分は欠陥要因。特にアルミは酸化膜と清浄度が重要

欠陥と対策

不良の多くは、シールド不良、条件ミスマッチ、前処理不足、治具不良に起因します。欠陥ごとに原因を分解して潰すと改善が速くなります。

• ブローホール：風・ガス流量不足・母材汚れが原因になりやすい。ガス管理と前処理を徹底する
• 未融合・溶け込み不足：電圧・速度・姿勢のミスマッチ。開先形状と条件の再設定、運棒の見直し
• アンダーカット：電圧過大、速度過大、角度不良。電圧とトーチ角度の調整
• スパッタ過多：移行モード不適合、ガス不適合、チップ摩耗。ガスと条件の最適化、消耗品交換
• 割れ：材質、拘束、入熱、溶材の不適合。予熱・後熱や材料選定、拘束条件の見直し

安全性

MIG溶接はアーク光、ヒューム、スパッタ、高温、感電のリスクがあります。保護具と換気を基本に、火災防止と作業環境管理を徹底します。

• 保護具：遮光面、手袋、防炎服、保護メガネ
• 換気：ヒューム対策として局所排気や送風を確保する
• 火災対策：可燃物の除去、火花養生、消火器の配置
• 感電対策：ケーブル損傷点検、アース、濡れ環境での作業回避
• ガス管理：ボンベ固定、漏れ点検、適正圧力の確認

基本的なガイドライン

現場で品質を安定させるには、条件表と点検の標準化が効果的です。特に消耗品とガス系の点検を日常点検に組み込むと、トラブルが減ります。

• 作業前点検：ガス流量、ワイヤ径と材質、極性、トーチ消耗品の状態
• 溶接条件の標準化：電圧・送給速度・速度・姿勢を条件表で管理
• シールド確保：屋外は風防、ノズル清掃、適正流量を徹底
• 母材前処理：油分・塗膜・サビ除去。アルミは専用ブラシなどで管理
• 記録：ロット、条件、作業者、検査結果を残し再現性を高める

よくある質問（Q&A）

Q. MIG溶接とMAG溶接は何が違いますか？

A. 違いは主にシールドガスです。不活性ガス（アルゴンなど）を使うのがMIGで、鋼の溶接でCO2や混合ガスを使うのがMAGとして区別されます。現場では両者をまとめて半自動溶接と呼ぶこともありますが、材料とガスの組み合わせを正しく選ぶことが重要です。

Q. 屋外でMIG溶接をすると品質が落ちるのはなぜですか？

A. 風でシールドガスが乱れると、溶融池が大気に触れて酸化・窒化し、ブローホールなどの欠陥が出やすくなります。風防の設置、流量の適正化、状況によっては別工法（フラックスコアなど）の検討が有効です。

Q. 薄板をMIGで溶接するコツはありますか？

A. 入熱を下げて溶け落ちを防ぐことがポイントです。短絡移行やパルスMIGの活用、溶接速度の調整、点付けの分割、裏当てや治具での放熱・拘束を組み合わせると安定しやすくなります。

Q. スパッタが多いときは何を見直すべきですか？

A. まずガス種類と流量、電圧とワイヤ送給速度の組み合わせ、突き出し長さを確認します。次にコンタクトチップやノズルの摩耗・汚れ、ワイヤ送給の滑りを点検し、溶滴移行モードが適切かを見直すと改善につながります。

Q. MIG溶接を自動化・ロボット化するメリットは？

A. 走行速度と狙い位置を安定させ、品質のばらつきを抑えやすくなります。加えて、条件の固定化と記録がしやすく、工程能力の向上につながります。治具設計とワーク精度の管理が成功の鍵です。

まとめ

MIG溶接は、連続ワイヤとシールドガスで安定したアークを作り、高い生産性と自動化適性を実現する溶接方法です。非鉄では不活性ガスのMIG、鋼では混合ガス等のMAGとして使い分けられます。品質を安定させるには、電圧とワイヤ送給速度、ガス種類と流量、突き出し長さ、前処理、消耗品管理を標準化し、風の影響を避ける作業環境を整えることが重要です。