KR101107879B1 - 이산화탄소 용접토치용 컨택트 팁 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 용접토치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 간단한 구성으로 내구성과 내 마모성을 개선한 이산화탄소 용접토치의 컨택트 팁에 관한 발명이다.

본 발명은 이산화탄소 용접토치의 화염부를 이루고 있는 컨택트 팁의 전단 내부에 세리믹 링을 삽입하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이산화탄소 용접토치의 컨택트 팁은 간단한 구조로서 제조단가가 저렴하며, 작업도중 컨택트 팁을 교체하기 위한 시간과 비용을 절감하고, 종래 컨택트 팁의 끝부분이 용융되어 내부 용접봉과의 융착을 방지하며, 컨택트 팁의 끝부분 마모로 인해 용접봉 공급되는 관통구멍이 넓어짐으로 인해 용접비드가 정확하게 용접부위에 생성되지 못해 발생하던 제품불량을 방지하는 효과가 있다.

용접기, 이산화탄소, 토치. 컨택트 팁, 세라믹

Description

이산화탄소 용접토치용 컨택트 팁{Contact tip for carbon dioxide welding torch}

본 발명은 이산화탄소 용접토치용 컨택트 팁에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이산화탄소 용접기의 선단에 결합되어 소재측으로 이송되는 용접봉을 지지하고, 가스가 분출되도록 하여 용접공정이 이루어지도록 하는 이산화탄소 용접토치의 화염부를 구성하는 부품 중 하나인 컨택트 팁의 개량에 관한 발명이다.

통상적으로 가스 용접토치 중에서도 이산화탄소 용접기의 용접토치는 이산화탄소 및 아르곤 등의 불활성가스 속에서 용접이 행해지는 것으로, 용접봉에 의한 용융금속이 대기와 접촉되지 않아 산화나 질화를 방지할 수 있다.

따라서, 철은 물론이고 알루미늄이나, 동, 스테인레스강, 특수강을 용접하는데 널리 사용되고 있다.

이산화탄소 용접기에 사용되는 이산화탄소 용접토치는, 원통형 노즐의 내부로 가스 디퓨저와 컨택트 팁이 결합된 화염부가 끼워지고, 후방으로 가스관과 몸체부가 조립된다.

상기 가스관을 통해 투입된 용접봉은 상기 컨택트 팁의 내부로 이동되어 모 재 사이에서 아크를 발생시키게 되고, 상기 가스 디퓨저를 통해 나온 이산화 탄소는 노즐로 이동되어 용접부분을 감싸면서 용접이 이루어지게 된다.

종래 이산화탄소 용접기에 사용되는 이산화탄소 용접토치의 부품 중 컨택트 팁은 소모성이 강한 부품이었다.

대략적인 수명은, 작업조건에 따라 다소 차이는 있겠지만, 고온에 의해 용융되는 동으로 제작된 컨택트 팁은 약 8시간 작업을 기준으로 할 때 자동용접은 약 10개, 수동용접은 약 5개 정도의 컨택트 팁이 소모되는 것으로 알려져 있다.

따라서, 상기 컨택트 팁을 구입하기 위한 비용과 작업도중 수시로 컨택트 팁을 교체하기 위한 시간이 소요됨에 따라 비경제적이고, 또 비효율적이었다.

또한, 컨택트 팁은 끝부분이 용융되면서 내부의 용접봉과 융착되어 작업이 중단되는 경우도 발생하는 등 생산성이 현저히 떨어지는 단점이 있다.

그리고, 컨택트 팁은 도 4에서 도시된 바와 같이 사용중 컨택트 팁의 전단부 마모로 인해 용접봉이 나오는 관통구멍(11)의 선단부가 마모에 의해서 확장되는 사례가 빈번하였고, 이러한 경우에 용접봉이 똑바로 공급되지 않고 굽어져 공급되기 때문에 모재의 다른 곳에 용접비드가 생성되어 제품불량이 발생하는 단점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 최근에 기술들은 세라믹 코팅을 제안하고 있으나, 작업시의 충격으로 인해 세라믹 코팅막의 파손이 되는 단점이 있다.

그리고, 이산화탄소 용접기용 토치의 내부에 컨택트 팁이 형성되어 있는 노즐을 세라믹으로 만들어 컨택트 팁의 내구성과 내 마모성을 향상시켰으나, 노즐과 컨택트 팁 전체를 세라믹으로 제작하였기 때문에 통전이 원활하지 못하고, 또 비싼 제조원가로 인해 현장에서는 널리 사용되지 못하는 등 많은 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 이산화탄소 용접토치용 컨택트 팁은, 간단한 구조로서 제조단가가 저렴하도록 구성하며, 또한 통전에서 완벽하여 컨택트 팁의 기능을 확실하게 할 수 있으면서, 컨택트 팁의 소모를 현저히 개선시켜 정확한 용접비드를 제공하고 불량을 방지하는 등, 실용성을 극대화시킨 이산화탄소 용접토치용 컨택트 팁을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 이산화탄소 용접토치용 컨택트 팁은 용접봉을 공급하기 위하여 내부에 관통구멍이 형성되고, 가스 디퓨저와 결합되도록 하기 위하여 후단부 외주면으로 나사부가 구성되며, 특히 전단부 내면 중심에 용접봉 공급을 위한 관통구멍에는 세라믹 링이 삽입홈을 형성하여 관통구멍과 같은 직경의 구멍이 형성된 세라믹 링을 결합하고 상기 컨택트 팁의 전단부를 오므려 세라믹 링을 고정시킨 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이산화탄소 용접토치의 컨택트 팁은 간단한 구조로서 제조단가가 저렴하며, 내구성 및 내마모성을 향상시켜 작업도중 수시로 컨택트 팁을 교체하기 위한 시간과 비용을 절감하여 제품의 제조원가 상승을 억제하는 효과가 있으며,

또한, 컨택트 팁의 전단부가 용융되어 내부의 용접봉과의 융착으로 인해 작업이 정지되는 일을 방지하며, 컨택트 팁의 전단부 마모로 인해 용접봉 공급을 위한 관통구멍이 넓어짐으로 인해 용접비드가 정확하게 용접부위에 생성되지 못해 발생하던 제품불량을 저하시켜줌으로써, 고품질의 용접제품을 생산하게 하는 등의 효과가 기대되는 발명이다.

이하 본 발명의 구성을 첨부된 도면과 함께 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 이산화탄소 용접토치의 전체 구성도, 도 2는 본 발명에 의한 컨택트 팁의 단면도, 도 3은 본 발명에 의한 컨택트 팁의 요부를 확대한 단면도, 도 4는 전단부가 마모된 종래 컨택트 팁의 단면도이다.

본 발명은 용접기의 선단에 접속되어 작업물측으로 이송되는 용접봉을 지지하고, 가스가 분출되도록 하여 용접공정이 이루어지도록 하는 이산화탄소 용접토치(1)의 화염부(6)를 이루는 컨택트 팁(5)에 있어서,

상기 컨택트 팁(5)에 용접봉의 공급을 위해 내부는 관통구멍(11)이 형성되고, 후단부 외주면으로 가스 디퓨저(4)와의 연결을 위한 나사부(12)가 구성되며,

상기 컨택트 팁(5)의 전단부 내면에 상기 관통구멍(11)보다 직경이 세라믹 링이 삽입홈(13)이 형성되고,

상기 세라믹 링이 삽입홈(13)에는 용접봉 공급을 위한 구멍(100)이 형성된 세라믹 링(10)이 삽입되며,

상기 컨택트 팁(5)의 전단부를 오므려 컨택트 팁와 일체로 구성된 걸림 테(50)를 형성시켜 세라믹 링(10)을 고정하여 구성한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 이산화탄소 용접토치용 컨택트 팁에 관한 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 이산화탄소 용접토치(1)는 용접라인과 접속되는 몸체부(2)에 가스가 이동하는 가스관(3)이 연결되고, 상기 가스관(3)의 전단부에 인슐레이터(8)와 가스 디퓨저(4)가 구성되고, 상기 가스 디퓨저(4)에 컨택트 팁(5)이 나사 결합되어지고, 상기 가스 디퓨저(4)와 컨택트 팁(5)을 감싸는 노즐(7)이 인슐레이터(8)에 나사 결합되어 구성된다.

상기와 같은 구성의 이산화탄소 용접토치(1)에 본 발명에 의한 세라믹 링(10)이 삽입된 컨택트 팁(5)을 연결하여 사용하게 되면 용접작업중 아크에 의한 고열에 지속적으로 노출되는 컨택트 팁(5)의 전단부가 내열성과 내 마모성이 우수한 세라믹 링(10)으로 인해 컨택트 팁(5)의 마모나 용융이 없게 되고, 그로인한 컨택트 팁(5)의 교체없이 지속적인 작업이 가능하게 된다.

더 구체적으로는 상기와 같은 본 발명에 의한 세라믹 링(10)이 삽입된 컨택트 팁(5)을 연결하여 사용하게 되면 세라믹 링(10)에 형성된 구멍(100)을 통해 용접봉이 공급되면서 용접봉과 모재에 통전이 가능하기 때문에 용접이 원활하게 이루어지게 된다.

상기와 같은 용접작업에서 구멍(100)이 형성된 세라믹 링(10)은 재질적 특성에 의한 내열성과 내 마모성이 우수하기 때문에 오랜기간 사용하여도 마모되지 않게 되므로 용접봉을 항시 정확한 위치에 공급할 수 있다.

따라서, 용접을 하고자하는 위치에 정확하게 용접비드를 형성시켜 용접을 할 수 있는 것이다.

그리고, 세라믹 링의 내부에 형성된 용접봉 공급을 위한 구멍이 관통구멍과 같은 직경으로 형성되었기 때문에 용접봉이 최초 공급될 때 용접봉의 선단이 원활하게 진입될 수 있으며, 특히 컨택트 팁(5)의 전단부를 오므려 컨택트 팁과 같은 재질에 의해서 일체로 구성된 걸림테(50)를 형성시켜 세라믹 링(10)을 고정하였기 때문에 구조적으로 매우 간단하고, 또 세라믹 링이 컨택트 팁과 견고한 고정상태를 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 가스 용접토치의 전체 구성도

도 2는 본 발명에 의한 컨택트 팁의 단면도

도 3은 본 발명에 의한 컨택트 팁의 요부를 확대한 단면도

도 4는 전단부가 마모된 종래 컨택트 팁의 단면도

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

1 : 이산화탄소 용접토치 2 : 몸체부

3 : 가스관 4 : 가스 디퓨저

5 : 컨택트 팁 10 : 세라믹 링

13 : 세라믹 링 삽입홈 50: 걸림테

100: 구멍

Claims (1)

1. 용접봉의 공급을 위해 내부는 관통구멍(11)이 형성되고, 후단부 외주면으로 가스 디퓨저(4)와의 연결을 위한 나사부(12)가 구성되며, 이산화탄소 용접토치(1)의 화염부(6)를 이루는 컨택트 팁(5)의 전단부 내부에 관통구멍(11)보다 직경이 큰 세라믹 링 삽입홈(13)을 형성하여 용접봉이 공급될 수 있게 구멍(100)이 형성된 세라믹 링(10)을 결합하여 구성된 용접토치용 컨택트 팁을 구성함에 있어서,

   상기 컨택트 팁(5)의 전단부 내부에 세라믹 링 삽입홈(13)을 형성하여 용접봉이 공급될 수 있는 구멍(100)이 형성된 세라믹 링(10)을 결합한 후, 컨택트 팁(5)의 전단부를 오므려 컨택트 팁과 일체로 걸림테(50)를 형성시켜 세라믹 링(10)을 고정시킨 것을 특징으로 하는 이산화탄소 용접토치용 컨택트 팁.

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