KR100970111B1 - 용접 와이어의 용착속도 향상을 위한 컨텍팁 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 아크 발열에만 의존하여 와이어를 용융시키는 방식에서 탈피하기 위해 컨텍팁과 접촉되는 지점부터 와이어 끝단까지의 길이를 길게 유지할 수 있도록 컨텍팁의 중심부에 부도체인 세라믹 튜브를 삽입하여 보다 높은 저항 발열을 유도함에 따라 같은 전류대에서도 와이어의 용융이 빨리 이루어져서 고 용착 용접이 이루어질 수 있도록 한 용착 속도 향상을 위한 용접 토치의 컨텍팁을 제공하고, 상기 부도체 튜브는 상기 컨텍팁의 선단부에서 소정길이 더 돌출되어 구성하여 팁선단의 아크발열 및 용접 스패터로부터 보호하고 탈부착이 용이하도록 구성함에 특징이 있다.

용접 토치, 컨텍팁, 와이어, 전류, 부도체 튜브

Description

용접 와이어의 용착속도 향상을 위한 컨텍팁{Contact-Tip to increase deposition efficiency}

본 발명은 용접을 위해 파워 소스(Power source)로부터 공급된 전류를 용접 와이어 로 전송하는 역할을 하는 용접용 컨텍팁(Contact Tip)에 관한 것으로, 특히히 컨텍팁의 내구성 향상 및 저항 발열을 극대화시켜 용착속도를 향상시키기 위해 부도체인 세라믹등의 튜브가 삽입된 컨텍팁에 관한 것이다.

일반적으로 아크 용접용 용접 토치는, 용접 와이어에 전류를 공급하여 용접 와이어를 융착시키면서 용접하기 위한 것으로서 도 1은 일반적인 용접 토치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 파워소스에서 공급되는 전류를 전달해주는 컨듀트 튜브(Conduit Tube)(12)와, 용접 와이어(14)를 결합하여 상기 컨듀트 튜브(12)로부터 공급되는 전류를 용접 와이어(14)에 전달하는 컨텍팁(13)과, 상기 컨텍팁(13) 및 컨튜트 튜브(12)를 감싸도록 결합되어 가스의 정상적인 분출을 위한 토치 노즐(11)로 구성되어 있다.

도 2는 일반적인 용접 토치의 컨텍팁 단면도이다. 컨텍팁(13)은 내부에 관통홀이 형성되어 용접 와이어(14)가 관통삽입되어 공급되도록 이루어지고, 재질은 통상 크롬 동으로서 전류 통전 역할을 하도록 이루어진다. 와이어(14)가 컨텍팁과 접촉되는 지점에서 와이어(14) 끝단 까지의 길이인 L1은 접촉점의 잦은 변경으로 인해 L1 길이가 달라지게 되며, 이로인해 전압 강하의 정도가 달라져 아크 길이가 변하게 된다. 이에 의해 용접 품질도 산포가 커지고, 전반적으로 L1길이가 짧아 와이어(14)의 용융은 와이어 끝단에서 발생하는 아크 발열에만 의존하게 된다.

도 3은 종래 아크 용접 토치의 컨텍팁의 사용후 손상부를 보여주는 것으로서 아크 발열, 마찰, 용접 시의 스패터(spatter)등에 의해 팁 끝단의 손상이 심해지며, 이로 인해 와이어의 송급성 불량 및 전류 통전 불량이 발생된다.

본 발명의 목적은 기존의 아크 발열에만 의존하여 와이어를 용융시키는 방식에서 탈피하기 위해 컨텍팁과 접촉되는 지점부터 와이어 끝단까지의 길이를 길게 유지할 수 있도록 컨텍팁의 중심부에 부도체인 세라믹 등의 튜브를 삽입하여보다 높은 저항 발열을 유도함에 따라 같은 전류대에서도 와이어의 용융이 빨리 이루어져서 고 용착 용접이 이루어질 수 있도록 한 용접 와이어의 용착속도 향상을 위한 컨텍팁을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은, 중앙으로 관통홀이 형성되어 그 관통홀 속으로 용접 와이어를 결합시키는 용접 토치의 컨텍팁에 있어서, 상기 관통홀의 하단부터 소정 길이까지 상기 관통홀을 확장된 확장홀로 형성하고, 그 확장된 확장홀에 상기 용접 와이어와 절연시키는 부도체 튜브를 삽입 결합하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 컨텍팁은, 중심부에 용접 와이어를 삽입 지지하면서 전기적 통전이 이루어지는 관통홀이 형성되고, 상단 외주면에는 컨텍팁을 컨듀트 튜브에 고정 결합하기 위한 볼트부가 형성되며, 상기 컨텍팁 관통홀의 하단부터 상부로 소정 길이까지 상기 관통홀을 확장시킨 확장홀이 형성되고, 컨텍팁의 하단부는 복수의 편으로 분리된 결합부가 형성되어 구성되고, 상기 와이어가 삽입되어 지지되는 관통홀이 형성된 부도체 튜브가 상기 컨텍팁의 결합부를 통해서 상기 확장홀에 삽입되고, 상기 결합부의 외주면에 탄력적으로 조여서 상기 부도체튜브를 고정시키는 일 단부가 개방된 탄성 링이 결합되어 구성됨에 특징이 있다.

상기 부도체 튜브는 세라믹 재질로 이루어지고, 부도체 튜브를 탈부착 할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.

상기 부도체 튜브는 상기 컨텍팁의 선단부에서 소정길이 더 돌출되어 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의한 용접 토치의 컨텍팁은, 와이어와 컨텍팁이 접촉되어 전류를 공급받는 접촉부분의 길이가 짧아져서 전압강하의 산포가 적고, 이로인해 아크 길이를 일정하게 유지할 수 있고, 안정된 용접 품질을 획득할 수 있는 효과가 있다. 또한, 컨텍팁의 선단으로 부도체 튜브가 돌출되어 팁선단과 와이어의 접촉을 방지하므로 팁선단을 아크 발열 및 용접 스패터등으로부터 보호하고 튜브의 탈착을 용이하게 하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 의한 용접 토치의 컨텍팁 구성을 보인 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 의한 용접 토치의 컨텍팁 구성을 보인 사시도이며. 도 6은 본 발명에 의한 용접 토치의 컨텍팁 구성을 보인 분해 단면도이고, 도 7은 본 발명에 의한 용접 토치의 컨텍팁 결합상태를 보인 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 용접 토치의 컨튜드 튜브와 나사 결합되고, 중심부에 관통홀(21)이 형성되어, 용접 와이어(14)를 상기 관통홀(21)을 통해 삽입 결합하여 지지함과 아울러 전류를 와이어(14)에 공급하도록 이루어진 용접 토치의 컨텍팁에 있어서, 상기 컨텍팁(20) 관통홀(21)의 하단부터 상부로 소정 길이까지 상기 관통홀(21)을 확장시킨 확장홀(23)이 형성되고, 그 확장된 확장홀(23)에 상기 용접 와이어(14)와 절연시키는 부도체 튜브(30)가 삽입 결합되되, 상기 부도체 튜브(30)에는 관통홀(31)이 형성되어 상기 용접 와이어(14)을 삽입 지지하도록 구성된다.

상기 컨텍팁(20)은 상단부에 상기 컨듀트 튜브에 결합되도록 외주면에 볼트부(22)가 형성되고, 하단부에는 복수의 편으로 절결된 결합부(24)가 형성되며, 상기 부도체 튜브(30)가 삽입되고 상기 결합부(24)의 외주면에 일단부가 개방된 탄성 링(40)이 끼워져 상기 부도체 튜브(30)를 고정 결합시킬 수 있도록 구성된다.

따라서, 용접 와이어(14)는 컨텍팁(20)의 관통홀(21)에서 접촉되고, 부도체 튜브(30)에서는 전기적 접촉없이 지지되며, 컨텍팁(20)의 하단부(선단)로 일정길이 더 연장되게 부도체 튜브(30)가 돌출된다.

즉, 상기 용접 와이어(14)는 컨텍팁의 관통홀(21)로 삽입되어 컨텍팁과의 접촉(접촉지점 A영역)되고 확장된 확장홀(23) 속에 삽입 결합된 부도체 튜브(30)의 관통홀(31)을 통해서 컨텍팁 하단으로 돌출된 상태로 결합된다.

여기서 상기 부도체 튜브(30)는 와이어 삽입 관통홀이 형성된 세라믹을 사용하고, 부도체 튜브는 탈부착 가능하도록 구성된다.

상기 용접 와이어(14)는 상기 컨텍팁의 상단부에서 관통홀(21)에 접촉되어 전류를 공급받고, 그 하부에는 부도체 튜브(30)에 의해 컨텍팁과의 접촉이 차단되어 있다. 따라서 용접 와이어(14)가 컨텍팁과 접촉되는 길이가 기존의 컨텍팁에서의 와이어와 컨텍팁의 접촉부분(도 2의 관통홀 전체영역)에 비해 월등히 짧아지게 된다. 이에 따라 전압강하의 산포가 적어 일정한 아크 길이를 유지할 수 있어서 안정된 용접 품질을 획득할 수 있게 된다.

기존 컨텍팁인 도 2의 L1에 비해 본 발명에 의한 컨텍팁인 도 4의 L2의 길이가 길어지게 된다. 이에 따라 저항 발열 증가(아크 발열 + 저항발열)의 효과가 있으며, 와이어의 용융 효율이 증가되고, 용착효율이 증가되며, 저입열 고속 용접이 가능해진다.

한편, 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 컨텍팁 선단부의 외부로 더 돌출되어 구성된다. 즉, 컨텍팁의 선단에서 1mm 이상 돌출되어 형성한다, 이는 크롬동으로 이루어진 팁선단을 아크발열, 용접스패터 등으로부터 보호하고 튜브의 탈착을 용이하도록 한 것이다.

도 1은 일반적인 용접 토치의 구성을 설명하기 위한 도면.

도 2는 일반적인 용접 토치의 컨텍팁 단면도.

도 3은 종래 아크 용접 토치의 컨텍팁의 사용후 손상부를 보여주는 도면.

도 4는 본 발명에 의한 용접 토치의 컨텍팁 구성을 보인 분해 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 용접 토치의 컨텍팁 구성을 보인 사시도.

도 6은 본 발명에 의한 용접 토치의 컨텍팁 구성을 보인 분해 단면도.

도 7은 본 발명에 의한 용접 토치의 컨텍팁 결합상태를 보인 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 용접 토치 11 : 토치 노즐

12 : 컨듀트 튜브 13 : 컨텍팁

14 : 용접 와이어 20 : 컨텍팁

21 : 관통홀 22 : 볼트부

23 : 확장홀 24 : 결합부

30 : 부도체 튜브 31 : 부도체 튜브의 관통홀

40 : 탄성 링

Claims (6)

1. 컨텍팁의 몸체 중심으로 관통홀이 형성되어 그 관통홀 속으로 용접 와이어를 결합시키는 용접 토치의 컨텍팁에 있어서,

   상기 관통홀의 하단부터 소정 길이까지 상기 관통홀을 확장된 확장홀로 형성하고, 그 확장된 확장홀에 상기 용접 와이어와 절연시키는 부도체 튜브를 삽입 결합하여 구성되되,

   상기 컨텍팁의 확장홀이 형성된 하단부는 복수의 편으로 절결된 결합부가 형성되고, 상기 부도체 튜브가 삽입 결합된 후 상기 결합부의 외주면에 일단부가 개방된 탄성 링이 결합되어 상기 부도체 튜브를 고정시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 용접 와이어의 용착속도 향상을 위한 컨텍팁.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 부도체 튜브는,

   세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 용접 와이어의 용착속도 향상을 위한 컨텍팁.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 부도체 튜브는,

   탈부착이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 용접 와이어의 용착속도 향상을 위한 컨텍팁.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 부도체 튜브는,

   상기 컨텍팁의 선단부에서 소정길이 더 돌출되어 구성된 것을 특징으로 하는 용접 와이어의 용착속도 향상을 위한 컨텍팁.
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