KR100939975B1

KR100939975B1 - 초음파 금속 용착 혼

Info

Publication number: KR100939975B1
Application number: KR1020090068269A
Authority: KR
Inventors: 서정석
Original assignee: 서정석
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2010-02-03

Abstract

본 발명은 주파수전달을 위한 진동자연결홈이 본체의 일측면에 구성되어 진동자에 연결되고, 본체의 외측으로는 방향설정을 위한 방향이동홈이 등간격으로 형성되며, 본체의 타측면 양측으로는 초음파 용착을 위한 용착혼을 형성한 초음파 금속 용착 혼에 있어서, 상기 용착혼은 상기 본체의 전면 양측에 각각 구성되는 받침돌부와, 상기 받침돌부에 일체로 경사지게 형성되며 내측에서 외측으로 갈수록 직경이 작아지도록 30°의 테이퍼각을 형성한 테이퍼용착팁과, 상기 테이퍼용착팁에 일체로 돌출형성되며 직경이 테이퍼용착팁의 외측직경보다 작게 돌출형성된 용착팁으로 구성된 것에 특징이 있는 금속 초음파 용착 혼을 제공하며, 본 발명을 이용하면, 용착혼이 30°의 테이퍼각을 형성하여 힘을 받도록 하는 테이퍼용착팁과, 상기 테이퍼용착팁보다 작은직경으로 돌출형성되어 실질적인 용착작업을 진행하는 용착팁으로 나뉘어 일체구성되어 있어 알루미늄과 같은 얇은박판을 좁은 공간에서도 용착시킬 수 있을 뿐만 아니라, 지속적인 용착작업에 의해 용착팁의 마모발생시에도 용착팁의 직경변화가 발생하지 않아 별도의 연마작업없이 용착작업을 지속적으로 할 수 있는 장점이 있다.

초음파, 금속, 용착, 혼, 테이퍼, 돌출

Description

초음파 금속 용착 혼{ULTRASONIC WAVES METAL WELDER HORN}

본 발명은 초음파 금속 용착 혼에 관한 것으로, 용착혼이 30°의 테이퍼각을 형성하여 힘을 받도록 하는 테이퍼용착팁과, 상기 테이퍼용착팁보다 작은직경으로 돌출형성되어 실질적인 용착작업을 진행하는 용착팁으로 나뉘어 일체구성되어 있어 알루미늄과 같은 얇은박판을 좁은 공간에서도 용착시킬 수 있을 뿐만 아니라, 지속적인 용착작업에 의해 용착팁의 마모발생시에도 용착팁의 직경변화가 발생하지 않아 별도의 연마작업없이 용착작업을 지속적으로 할 수 있는 초음파 금속 용착 혼에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 초음파 금속용착은 초음파 진동에 의해 2개의 금속 접합면에 기계적인 진동에 의한 물리적인 확산작용으로 강력한 접합을 이루는 공법이다.

이러한 초음파 금속용착은 초음파 금속 용착 혼으로서 할 수 있는데, 이와 같은 초음파 금속 용착 혼은 100 ~ 250V와 50 ~ 60Hz의 전원을 파워 서플라이(Power Supply)를 통해 40KHz의 전기적 에너지로 변환시키고 이것을 다시 진동 자(Converter)와 부스터(Booster)를 통해 기계적 진동에네지로 진동을 증폭시켜 사용한다.

아울러, 상기와 같은 작용에 의해 형성된 초음파 진동에너지가 혼(Horn)을 통해 금속용착물에 전달되면 금속 용착물의 접합면에 강제적인 확산이 일어나 강력한 결합이 이루어지는 것이다.

또한, 이와 같은 초음파 금속 용착방법은 최근 노트북의 안전핀을 접합하는데 사용되는 것과 같이 전자기기의 과열로 인한 폭발사고를 방지하는데에 까지 그 적용분야를 넓히고 있는데, 이는 과열시 전자기기가 폭발하는 것이 방지되도록 초음파 용착으로 접합된 부분이 먼저 터져 안전핀이 자동으로 빠지도록 하기 위함이다.

그러나, 노트북과 같은 각종 전자기기의 소형화와 밀접화로 인하여 부품이 점점 작아지고 있는 추세이기 때문에 종래에 사용되던 초음파 금속 용착 혼으로는 실질적인 사용이 거의 불가능하였으며, 이 결과 작업자의 수작업을 통한 금속의 접합이 이루어지기 때문에 제품의 불량율이 높아지는 문제점이 있었고, 이와 같은 문제점으로 인해 노트북의 폭발과 같은 안전사고가 종종 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 소형으로 제작된 전자기기의 안전하고도 확실한 초음파 용착을 위한 초음파 금속 용착 혼이 새로 개발되어야만 하는 실정이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 금속 용착 혼은 주파수전달을 위한 진동자연결홈이 본체의 일측면에 구성되어 진동자에 연결되고, 본체의 외측으로는 방향설정을 위한 방향이동홈이 등간격으로 형성되며, 본체의 타측면 양측으로는 초음파 용착을 위한 용착혼을 형성한 초음파 금속 용착 혼에 있어서, 상기 용착혼은 상기 본체의 전면 양측에 각각 구성되는 받침돌부와, 상기 받침돌부에 일체로 경사지게 형성되며 내측에서 외측으로 갈수록 직경이 작아지도록 30°의 테이퍼각을 형성한 테이퍼용착팁과, 상기 테이퍼용착팁에 일체로 돌출형성되며 직경이 테이퍼용착팁의 외측직경보다 작게 돌출형성된 용착팁으로 구성된 것에 특징이 있다.

본 발명의 초음파 금속 용착 혼은 용착혼이 30°의 테이퍼각을 형성하여 힘을 받도록 하는 테이퍼용착팁과, 상기 테이퍼용착팁보다 작은직경으로 돌출형성되어 실질적인 용착작업을 진행하는 용착팁으로 나뉘어 일체구성되어 있어 알루미늄과 같은 얇은박판을 좁은 공간에서도 용착시킬 수 있을 뿐만 아니라, 지속적인 용착작업에 의해 용착팁의 마모발생시에도 용착팁의 직경변화가 발생하지 않아 별도의 연마작업없이 용착작업을 지속적으로 할 수 있는 유용한 발명이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 초음파 금속 용착 혼(50)은 노트북과 같은 전자기기(미도시)에 안전핀(미도시)을 접합시키고, 이후 전자기기의 과열 발생시 접합된 부분이 터지면서 안전핀이 빠지도록 함으로서 안전사고가 방지되도록 하는 것으로, 본체(1)의 일측면으로는 주파수전달을 위한 진동자연결홈(10)이 구성되어 있으며, 상기 진동자연결홈(10)에는 연결을 위한 통상의 탭이 구성되어 있다.

또한, 본체(1)의 외측 즉, 외경에는 스패너나 바이스와 같은 공구(미도시)를 이용하여 방향을 설정하기 위한 방향이동홈(20)이 등간격으로 형성되어 있다.

그리고, 본체(1)의 타측면 양측으로는 초음파 용착을 위한 용착혼(30)이 각각 형성되어 있는데, 상기 용착혼(30)은 상기 본체(1)의 전면 양측에 각각 구성되는 받침돌부(31)와, 상기 받침돌부(31)에 일체로 경사지게 형성되며 내측에서 외측 으로 갈수록 직경(D1, D2)이 작아지도록 30°의 테이퍼각(α)을 형성한 테이퍼용착팁(32)과, 상기 테이퍼용착팁(32)에 일체로 돌출형성되는 용착팁(33)으로 구성되는 것에 특징이 있다.

여기서, 상기 테이퍼용착팁(32)가 30°의 테이퍼각(α)을 형성한 것은 초음파 용착에 따라 발생하는 힘을 지탱하도록 하부를 보강하기 위함이며, 이로써 초음파 용착이 보다 용이하게 이루어지게 된다. 그리고, 상기 받침돌부(31)와 맞닿는 테이퍼용착팁(32)의 내측직경(D1)에는 받침돌부(31)와의 매끄러운 연결이 이루어지도록 라운드 처리함으로써 더욱 견고한 고정을 하는 것이 바람직하다.

아울러, 이때의 상기 용착팁(33)의 직경(D3)은 반복적인 초음파 용착작업에도 마모에 따른 연삭작업 없이 지속적으로 작업을 이룰 수 있도록 테이퍼용착팁(32)의 외측직경(D2)보다 작게 형성되어 길게 돌출된 것에 특징이 있으며, 상기 테이퍼용착팁(32)의 외측직경(D2)에 맞닿는 용착팁(33)의 일측면에는 테이퍼용착팁(32)과의 매끄러운 연결이 이루어지도록 라운드 처리함으로써 견고한 고정을 이루는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성에 따른 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 초음파 금속 용착 혼(50)을 이용하여 금속을 용착을 하면, 30°의 테이퍼각(α)을 형성한 테이퍼용착팁(32)에 의해 힘을 받을 수 있을 뿐만 아니라, 상기 테이퍼용착팁(32)에 일체로 형성되어 돌출된 용착팁(33)에 의해 좁은 공간에서의 금속 용착을 손쉽게 이룰 수 있기 때문에 장소와 물품에 상관 없이 금속의 용이한 초음파 용착이 가능해진다.

그리고, 지속적인 용착으로 인해 용착팁(33)의 마모가 발생할 경우에도, 용착팁(33)이 일정길이로 길게 형성되어 있기 때문에, 용착팁(33)의 완전마모가 될때까지 별도의 연마작업없이 계속 사용할 수 있으며, 이에 따라 금속 용착작업의 효율을 증대시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 초음파 금속 용착 혼의 사시도.

도 2는 본 발명의 초음파 금속 용착 혼의 정면도.

도 3은 도 2의 A부분 확대도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

α : 테이퍼각 D1, D2, D3 : 직경

1 : 본체 10 : 진동자연결홈

20 : 방향이동홈 30 : 용착혼

31 : 받침돌부 32 : 테이퍼용착팁

33 : 용착칩 50 : 초음파 금속 용착 혼

Claims

주파수전달을 위한 진동자연결홈(10)이 본체(1)의 일측면에 구성되어 진동자에 연결되고, 본체(1)의 외측으로는 방향설정을 위한 방향이동홈(20)이 등간격으로 형성되며, 본체(1)의 타측면 양측으로는 초음파 용착을 위한 용착혼(30)을 형성한 초음파 금속 용착 혼에 있어서,

상기 용착혼(30)은 상기 본체(1)의 전면 양측에 각각 구성되는 받침돌부(31)와, 상기 받침돌부(31)에 일체로 경사지게 형성되며 내측에서 외측으로 갈수록 직경(D1, D2)이 작아지도록 30°의 테이퍼각(α)을 형성한 테이퍼용착팁(32)과, 상기 테이퍼용착팁(32)에 일체로 돌출형성되며 직경(D3)이 테이퍼용착팁(32)의 외측직경(D2)보다 작게 돌출형성된 용착팁(33)으로 구성된 것에 특징이 있는 초음파 금속 용착 혼.
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