KR101105558B1 - 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 용접 스터드 또는 용접핀들의 표면을 사전처리하기 위한 방법 - Google Patents

알루미늄 또는 알루미늄 합금의 용접 스터드 또는 용접핀들의 표면을 사전처리하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알루미늄 또는 그 합금의 용접 부분 및 해당 용접부분의 표면을 사전처리하기 위한 방법에 관한 것으로, 용접 이전에 붕소 또는 실리콘 또는 티타늄 또는 지르코늄 또는 하프늄 이온 요소를 포함하는 산성 수용액내에서, 알루미늄 또는 그 합금의 용접 부분의 표면을 사전처리한다. 본 발명에서는 용접공정동안 공급장치내의 슬라이딩을 개선하기 위해 폴리싱 단계(9)가 상기 산성 수용용내의 처리전에 수행된다.

Description

알루미늄 또는 알루미늄 합금의 용접 스터드 또는 용접핀들의 표면을 사전처리하기 위한 방법{Method for Pretreating the Surfaces of Weld Parts of Aluminum or Alloys thereof and Corresponding Weld Parts}
도 1은, 본 발명에 따른 알루미늄 또는 알루미늄합금의 용접 부품을 제조하기 위한 방법의 흐름도이다.
본 발명은 용접이전에 붕소 또는 실리콘 또는 티타늄 또는 지르코늄 또는 하프늄 이온 요소를 포함한 산성 수용액을 이용하고 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 용접 부품의 표면을 사전처리하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기 방법으로 생산되는 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 용접부품에 관한 것이다.
상기 특징을 가진 방법과 상기 방법에 따라 생산된 용접부품은, 문헌 제 DE 198 56 613 A1호에 공지되어 있다.
상기 처리방법은, 대기중에서 그리고 물이 존재할 때 새로 스크래치된 알루미늄상에서 수 초내에 형성되는 산화필름을 영구적으로 방지한다. 상기 특징의 산화 필름은, 부식방지 기능을 제공하지만 용접 공정에서는 역효과를 가진다. 산성용액내에서 특정처리를 하면, 우선 산화필름이 제거되고 다음에, 새로운 산화필름의 형성이 영구적으로 방지된다.
이에 따라 처리된 용접부품이 용접을 위한 자동장치에 공급되면, 상기 처리작업에 의해 용접부품은 슬라이딩 또는 구름(rolling)마찰운동에 대해 높은 마찰계수를 가지는 문제점이 발생한다. 상기 문제점을 해결하기 위해, 용접부품에 윤활제를 사용하는 시도가 있었다. 그러나, 상기 윤활제는 용접부품의 다른 처리 및 오염문제를 발생시킨다.
본 발명의 목적은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 용접부품의 표면 및 상응하는 용접부품을 사전처리하는 방법을 제공하기 위한 것이며 먼저 산화필름이 제거되고 용접부품상에 새로운 산화 필름의 형성을 영구적으로 제거하여 공급장치내의 용접 부품의 공급을 개선하기 위한 것이다.
놀랍게도 상기 목적은 폴리싱(polishing) 단계가 산성 수용액내에서 처리되기 전에 수행되는 본 발명에 의해 달성된다. 본 해결책이 놀라운 이유는 용접 부품의 표면이 산화 필름을 제거하기 위한 산성 수용액내의 처리로 변하기 때문이다.
따라서, 용접부품을 산성 수용액내에서 처리하기 전에 수행되는 폴리싱 단계가, 용접부품들의 슬라이딩 및 구름(rolling) 운동에 대해 유리한 효과를 가진다.
종속항에 기재된 수단은, 본 발명에 따른 방법의 바람직한 개선을 위한 것이다. 수조내에서 진동에 의해 용접 부품을 폴리싱하는 작업이 특히 경제적이다. 냉간 성형으로부터 발생한 잔류물을 제거하기 위해, 폴리싱 단계 이전에 하나이상의 세척단계와 하나이상의 린스 단계가 수행되는 것이 바람직하다.
프레스작업의 오일이 용접부품의 원심분리에 의해 제거된다. 산성 수용액은 크롬이 없기 때문에 건강에 해를 주지않는다. 폴리싱의 최적 결과는 폴리싱 단계가 최대 1시간동안 수행될 때 달성된다. 공급 특성의 다른 개선은 폴리싱 후 및 산성 수용액 처리 전 용접부품이 최대 200℃의 고온으로 열치리되어 달성된다.
본 발명은 도 1에 도시된 실시예를 기초로 하기에 상세히 설명된다.
예를 들어, 스터드 또는 핀과 같은 용접 부품은 많은 영역의 산업 제조부분에서 사용되며 베이스 구조와 고정되는 요소사이의 홀이 없는 금속 연결을 허용한다.
용접 스터드 또는 핀은 파이프 도관, 푸시버튼, 플라스틱 너트 또는 케이블 클립을 고정하는데 사용될 수 있다. 상기 용접 스터드는 용접면이 용접 헤드상에 형성되는 헤드와 섕크를 가지고 베이스 구조에 용접된 후에 상기 섕크는 상기 요소를 고정하는데 사용된다.
상기 용접 부품들을 제조하는 단계는 화살표로 연결된 직사각형으로 도 1에 개략적으로 도시된다. 각 단계는 참조번호가 부여되어 있다. 연결화살표는 개별 단계가 수행되는 순서를 표시한다.
상기 특정 용접 부품은 단계(1)에서, 와이어로부터 냉간 성형을 위한 형상 및 길이로 주어진다. 이어지는 단계(3)에서, 프레스 오일이 원심분리에 의해 용접부품으로부터 제거된다. 이어지는 단계(5)는 산 또는 베이스로 용접부품을 세척하는 것을 포함하고 이어지는 단계(7)에서, 세척된 용접 부품이 린스처리된다.
다음에 폴리싱하는 단계(9)를 위해, 용접 부품은 드럼내에 위치하고 물로 덮인다. 상기 드럼이 회전되면 용접 부품은 서로 전도되고 이에 따라 폴리싱 효과가 달성된다. 폴리싱은 최대 1시간 바람직하게는 최대 30 분동안 수행된다.
드럼의 회전을 통해 용접 부품이 폴리싱된 후에 용접 부품은 단계(11)에서 물로 린스처리되고 다음에 드럼으로부터 제거되고 단계(13)에서 원심분리에 의해 건조된다.
상기 단계는, 산성 수용액내에서 처리하기 전에 최대 200℃ 바람직하게 최대 150℃로 열처리하는 단계(15)를 수행하는 바람직한 실시예에서 이루어진다.
열처리가 완료된 후에, 단계(17)에서 산성수용액과 함께 알려진 처리가 용접 부품이 이어지는 단계(21)에서 건조되기 전에 수행된다. 헨켈 서피스 테크놀로지 사의 알로딘 2040으로 알려진 용액이 산성 수용액으로 이용되는 것이 바람직하다. 이것은 크롬이 없는 용액이다.
다른 실시예에서, 폴리싱하는 단계(9)는 진동 수조에서 수행될 수 있다. 여기서 용접 부품은 상술한 경우와 마찬가지로 물로 완전히 커버되어야 한다. 진동 수조는 용접 부품이 서로 전도되도록 적절히 알려진 장치로 동작(진동)되는 직사각형 용기로 구성된다.

Claims (11)

  1. 연속적인 자동 공급과 용접을 위해 알루미늄 또는 알루미늄합금의 용접 스터드 또는 용접핀들의 표면을 사전처리하기 위한 방법에 있어서,
    용접 스터드 또는 용접핀들을 자동으로 공급하기 위해, 상기 용접 스터드들 또는 용접 핀들을 서로 전도시켜서 용접 스터드들 또는 용접 핀들을 폴리싱하는 단계(9) 및,
    상기 폴리싱하는 단계(9) 후에 폴리싱된 용접 스터드들 또는 용접 핀들을 산성 수용액내에서 처리하는 단계(17)를 포함하고, 상기 산성 수용액은 붕소 또는 실리콘 또는 티타늄 또는 지르코늄 또는 하프늄 이온 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄합금의 용접 스터드 또는 용접핀들의 표면을 사전처리하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리싱하는 단계는 수조내의 용접 스터드 또는 용접핀들을 진동시켜서 달성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄합금의 용접 스터드 또는 용접핀들의 표면을 사전처리하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 냉간 성형에 의해 와이어 물질로부터 상기 용접 부품들이 제조되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄합금의 용접 스터드 또는 용접핀들의 표면을 사전처리하기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 하나 이상의 세척단계(5)와 하나 이상의 린스 단계(7)가 표면 처리를 위한 준비시 폴리싱 단계이전에 수행되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄합금의 용접 스터드 또는 용접핀들의 표면을 사전처리하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 용접 스터드 또는 용접핀들은 냉간 성형된 후에 세척하기 위해 원심분리되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄합금의 용접 스터드 또는 용접핀들의 표면을 사전처리하기 위한 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 용접 부품이 스터드 또는 핀인 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄합금의 용접 스터드 또는 용접핀들의 표면을 사전처리하기 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 산성 수용액은 크롬을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄합금의 용접 스터드 또는 용접핀들의 표면을 사전처리하기 위한 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 폴리싱하는 단계는 최대 1시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄합금의 용접 스터드 또는 용접핀들의 표면을 사전처리하기 위한 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 폴리싱하는 단계(9) 후에 열처리하는 단계(15)가 산성수용액의 처리 전에 수행되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄합금의 용접 스터드 또는 용접핀들의 표면을 사전처리하기 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 열처리가 200℃의 최대온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄합금의 용접 스터드 또는 용접핀들의 표면을 사전처리하기 위한 방법.
  11. 제 1 항에 따라 제조되는 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 용접부품.
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