일반적인 저항 용접 유형

소개

저항 용접은 산업에서 가장 널리 사용되는 접합 공정 중 하나입니다. 전류와 압력을 이용해 금속 부품을 접합하는 방식입니다. 저항 용접에서는 접합 속도가 빠르며 일반적으로 결과가 매우 안정적입니다. 이 용접은 추가 충전재 없이도 견고하고 내구성 있는 접합부를 만드는 데 도움이 됩니다. 저항 용접에는 여러 가지 형태가 있습니다. 여기에는 스폿 용접, 심 용접, 프로젝션 용접, 맞대기 용접, 플래시 용접이 포함됩니다. 이러한 각 방법에는 고유한 설정과 특정 용도가 있습니다.

저항 용접

스폿 용접은 겹치는 금속 조각을 결합하는 데 사용되는 간단하고 효율적인 방법입니다. 두 개의 구리 전극이 금속 조각을 단단히 누릅니다. 전류가 흐르면 발생된 열이 작고 집중된 한 지점에서 금속을 녹입니다. 금속이 빠르게 냉각되면서 강한 결합이 이루어집니다. 이는 자동차 제조에 사용되는 매우 일반적인 방법입니다. 대부분의 차체는 판금에 스폿 용접으로 결합되어 있습니다. 이 공정은 사이클 타임이 빠릅니다. 이 기술을 사용하여 제품을 제조하는 많은 시설에서는 매분 수백 개의 스폿 용접을 생산합니다. 접합부가 응력을 견딜 수 있도록 전체 구조에 영향을 미치지 않도록 열을 제어합니다. 스폿 용접은 가전 제품 제작에도 광범위하게 사용됩니다. 이 방법은 단순하기 때문에 기본적으로 자동화가 쉽습니다. 많은 현대 공장에는 일관성과 반복성을 갖춘 스폿 용접을 수행하는 로봇이 포함되어 있습니다.

심 용접

심 용접은 스폿 용접 공정과 유사하지만 연속 용접 조인트가 생성됩니다. 개별 전극 대신 롤러 또는 바퀴 모양의 전극이 적용됩니다. 이 기술을 사용하면 부품의 이음새를 따라 깔끔하고 끊어지지 않는 홈이 생깁니다. 특히 누출 방지 조인트에 적합합니다. 심 용접은 스테인리스 스틸 병, 저장 탱크 및 파이프의 가장자리를 밀봉하기 위해 산업에서 사용됩니다. 연속 용접은 조인트의 약점이 될 수 있는 빈 공간을 남기지 않습니다. 심 용접은 용접 이음새가 균일해야 하는 부품에 적합합니다. 공정이 빠르고 자동 조립 라인과 잘 통합됩니다. 심 용접은 용기 및 포장 장치 제조에 수십 년 동안 실제로 사용되어 왔습니다. 전류의 흐름이 끊기지 않기 때문에 용접이 견고할 뿐만 아니라 외관도 매력적입니다. 심 용접은 거대한 수도 및 가스 파이프 라인의 부품을 제작하는 데에도 사용됩니다.

프로젝션 용접

프로젝션 용접의 원리는 접합할 부품의 한쪽 또는 양쪽에 작은 돌출부 또는 돌출부를 사용하는 것입니다. 이러한 돌출부는 용접 전류를 작은 지점에 집중시킵니다. 이 프로세스는 열을 돌출부에만 전달하여 인접한 표면과 빠르게 융합합니다. 이 방법은 용접 지점이 여러 개 있는 소형 부품을 접합할 때 효율적입니다. 프로젝션 자체가 가이드 역할을 하기 때문에 정확한 위치 지정의 필요성이 줄어듭니다. 프로젝션 용접은 하나의 동일한 부품에 여러 개의 유사한 용접이 필요한 자동차 분야에서 널리 사용됩니다. 전기 제품 제조 산업에서도 가볍고 정밀한 접합을 위해 이 방식을 사용합니다. 테스트 결과 프로젝션 용접 접합부는 피로 저항성이 높은 것으로 나타났습니다. 이 방식의 품질은 대량 생산에서도 유지되므로 용접할 때마다 조정하는 데 필요한 시간이 줄어듭니다.

맞대기 용접

맞대기 용접은 다른 형태의 저항 용접과 다릅니다. 이 과정에서 금속 조각은 가장자리에서 가장자리로 배열됩니다. 가장자리가 완벽하게 만나면 접합부가 만들어집니다. 정렬된 모서리를 통해 전류가 흐릅니다. 부품을 결합하기 위해 가해지는 압력이 저항의 수단으로 작용합니다. 용융 금속이 식으면서 전체 가장자리를 따라 매우 강한 결합을 형성합니다. 파이프 라인, 구조 부품 등의 제작에서 맞대기 용접은 광범위하게 활용되고 있습니다. 이 방법의 강점은 전체 두께의 접합부가 만들어지는 데 있습니다. 겹치는 부분이 필요하지 않으므로 완성품의 표면이 매끄럽고 균일합니다. 이 용접 기술은 깔끔하고 견고한 접합이 필요한 유일한 방법입니다. 건설 및 해운 산업과 관련된 많은 고강도 애플리케이션은 맞대기 용접 조인트의 신뢰성에 의존합니다. 이 공정은 높은 응력과 진동을 처리하므로 중요한 응용 분야에서 그 가치가 입증되었습니다.

플래시 용접

플래시 용접은 갑작스러운 에너지 폭발로 금속 조각을 결합하는 방법입니다. 이 과정에서 부품이 서로 결합되고 높은 전류가 접합부를 통과합니다. 이 과정에서 접촉 인터페이스에서 용융 금속의 플래시가 발생합니다. 플래시는 불순물이나 산화물을 태워 금속 표면을 깨끗하게 합니다. 플래시가 완료되면 압력을 가하여 접합부를 단단하게 단조합니다. 플래시 용접은 단면이 큰 부품을 접합하는 산업에 적용됩니다. 레일 접합을 위한 레일 제조 또는 전기 버스 바 생산에 적용됩니다. 이 공정은 자동이며 복잡한 설정이 필요하지 않습니다. 용접 부위의 청결과 강력한 결합을 보장합니다. 빠른 사이클 타임과 제어된 가열로 인해 플래시 용접은 에너지 효율적이고 경제적입니다. 엔지니어들이 이 공정에서 가장 좋아하는 점은 이종 금속을 접합할 수 있어 다양한 구조 부품에 매우 다용도로 사용할 수 있다는 점입니다.

결론

저항 용접은 여러 제조 산업에서 매우 중요한 기술입니다. 이 기술에는 전류와 압력이 결합되어 강력하고 일관된 접합부를 생성합니다. 스폿 용접, 심 용접, 프로젝션 용접, 맞대기 용접, 플래시 용접 등 각 기술에는 장점이 있습니다. 이러한 공정은 현대의 생산 방식을 형성하는 데 중요한 역할을 했습니다. 자세한 내용은 Stanford Advanced Materials (SAM)에서 확인하세요.

자주 묻는 질문

F: 스폿 용접은 보통 어떤 속도로 이루어지나요?

Q: 산업용 애플리케이션에서는 스폿 용접으로 분당 수백 번의 용접 주기를 달성할 수 있습니다.

F: 심 용접 패턴을 사용하는 제품에는 어떤 것이 있나요?

Q: 심 용접은 스테인리스 스틸 탱크, 파이프 라인 및 밀폐 용기에 일반적으로 사용됩니다.

F: 플래시 용접 조인트는 무거운 용도에 안정적입니까?

Q: 예, 플래시 용접 조인트는 강하고 내구성이 뛰어나며 고응력 부품에 적합합니다.

참조:

[1] K.G. Swift, J.D. Booker, 11장 - 접합 공정, 편집자: K.G. Swift, J.D. Booker, 제조 공정 선택 핸드북, Butterworth-Heinemann, 2013, 291-349페이지, ISBN 9780080993607