【気密溶接】SUS304 t1.5オイルトレーの漏れゼロ設計｜裏波管理と検査条件の決め方

ものづくりだより531号（製作事例）
おはようございます。株式会社上村製作所の上村昌也です。

「ステンレス製のトレーを作ってほしい。部品を入れるので、絶対にオイル漏れが起きないように気密溶接で。」
今回のご依頼は、SUS304 t=1.5mm、サイズは550×360×180のオイルトレー製作です。

一見ただの箱に見えますが、油用途は“微細欠陥が顕在化しやすい”のが現場のリアルです。
油は水より表面張力が低いケースが多く、継手の毛細管（すきま）に入り込みやすいため、ピンホール／未溶融合／クレーターのわずかな不連続が、ライン汚染や転倒リスク（滑り）に直結します。

本記事では、読者の悩み（油漏れリスク）に対し、現場がどのように「漏れの起点を作らない」設計・段取り・溶接・検査を組み立てたかを、課題解決型で整理します。研究所・装置メーカー様のように「仕様が厳しい」「少量でも確実性が欲しい」現場で、そのまま使える考え方に落とし込みます。

1. 悩み：なぜトレーの油漏れが厄介なのか

部品を一時保管・搬送するトレーにおいて、微細なオイル漏れは現場にとって非常に厄介な問題です。

• 床や搬送台車への付着によるスリップ事故のリスク
• 他のクリーンな製品への二次汚染（外観不良・洗浄再作業）
• 清掃工数の増加と、現場環境の悪化（段取り遅延・稼働率低下）

重要なのは、「溶接ビードがつながって見える」ことではありません。
油漏れ対策は、板金形状と溶接の両面から“漏れの通り道（毛細管）を作らない”工程設計が必要になります。

2. 原因：漏れが起きやすいポイント（板金×溶接）

気密性が崩れる原因は、作業者の腕だけではありません。箱物（トレー）は構造的に、漏れの起点が生まれやすいポイントが決まっています。

• 角部（コーナー）：3面が集まるため、始端・終端の処理が甘いとピンホールが出やすい
• 合わせのすきま（ルートギャップ）：曲げ・直角度の誤差がすきまに直結し、毛細管が成立する
• 未溶融合／溶け込み不足：表面はつながって見えても、ルート側が連続して塞がっていないと微細漏れの起点になる
• 汚れ（油分・研磨粉）：脱脂不足はブローホールを招き、気密不良の典型原因となる
• 歪み：t=1.5は熱影響で変形しやすく、溶接中に口が開く→合わせ不良→欠陥誘発の連鎖が起こりやすい

つまり、表面的な溶接テクニックだけでなく、板金精度 → 拘束 → 熱の入れ方 → ルートの連続性 → 検査までを一気通貫で設計することが、漏れゼロの最短ルートになります。

3. 解決策：SUS304 t1.5で気密性を確保する工程設計

今回のように「油漏れを起こさない」ことが目的の場合、ポイントは連続溶接だけではありません。
隙間・歪み・裏波（ルートの連続）をセットで管理して、再現性を作ります。

① まず“隙間を作らない”合わせを優先します

気密性の大半は、溶接前の合わせ精度で決まります。曲げ角度補正・直角度・ツライチを詰め、溶接部にすきまが出ない状態（実質ゼロタッチ）を作ります。
板金側の成立性が高いほど、溶接で無理に埋める必要がなくなり、ピンホール・割れ・歪みの再発が抑えられます。

② t=1.5の歪みを抑えます（=漏れゼロの再現性を上げます）

薄板は歪みやすく、歪みは合わせ不良や微細クラックの原因になります。
そのため、治具での拘束、仮付け位置と数、溶接順序（対角・分散・戻り）を先に決め、熱を一箇所に集中させない段取りを組みます。
「歪みが少ない」は見た目の話ではなく、ルートの連続性が途切れないという意味で、気密そのものに効きます。

③ 重要：内側コーナーの「裏波（裏ビード）」を狙って管理します

ここが最大のポイントです。
気密性を狙う場合、表面の連続ビードだけでなく、継手のルート側（裏側）が連続して塞がっていることが必須条件になります。
本件では、内側コーナー部で裏波（裏ビード）が均一に出る状態を狙い、角部からの微細漏れリスクを物理的に遮断します。

4. 品質保証：合否基準・検査・記録の考え方

研究所・装置メーカー様、大手製造業の現場で重要視されるのは、「うまくできた」ではなく“合否が説明できる”ことです。
気密トレーは特に、検査条件（何でOKとするか）を先に合意しておくと、手戻りが激減します。

検査方法は「用途」と「漏れ許容」に合わせて選びます

• 外観検査（VT）：始端終端・角部・クレーターの有無を重点確認
• 浸透探傷（PT）：微細割れや表面開口欠陥を確認したい場合に有効（必要時）
• 漏れ確認：水張り、加圧保持、石鹸水による発泡確認など、要求レベルに応じて方法を選択（※条件は事前協議）

大手が安心する「記録の整備」も対応領域です

ご要望があれば、仕様・検査条件に沿って工程の要点を記録し、再現性のある形で納品できます（例：工程写真、検査結果の簡易記録、注意点の申し送り）。
少量試作でも「次も同じ品質で作れる」状態に寄せることが、外注選定の決め手になります。

5. 進め方：確認事項と製作フロー

1. 用途確認：入れる部品、油種、温度帯、清掃方法、搬送条件、漏れ許容（ゼロか、微量許容か）。
2. 仕様確認：材質SUS304、板厚t=1.5、サイズ550×360×180、取っ手穴の有無、角Rや補強の可否。
3. 成立性確認：歪み・すきまが出やすい箇所を特定し、必要なら展開図レベルで提案（溶接線の置き方も含む）。
4. 製作：曲げ→合わせ→仮付け→治具固定→連続溶接（気密前提の始終端処理・角部処理）。
5. 確認：寸法検査＋合意した検査条件に基づく漏れ確認。

6. 製作事例：550×360×180 気密溶接トレー（SUS304 t=1.5）

今回のトレーは、部品保管時の油漏れ対策が主目的です。箱物は、角部・合わせ部・開口周りが弱点になりやすいため、隙間管理と歪み対策、始終端処理まで含めて「漏れの起点を作らない」段取りで製作しました。