KR101108506B1 - 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접방법 및 그 용접장치 - Google Patents

접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접방법 및 그 용접장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101108506B1
KR101108506B1 KR1020110088828A KR20110088828A KR101108506B1 KR 101108506 B1 KR101108506 B1 KR 101108506B1 KR 1020110088828 A KR1020110088828 A KR 1020110088828A KR 20110088828 A KR20110088828 A KR 20110088828A KR 101108506 B1 KR101108506 B1 KR 101108506B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filler metal
welding
base material
metal
cooling
Prior art date
Application number
KR1020110088828A
Other languages
English (en)
Inventor
나영목
Original Assignee
나영목
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 나영목 filed Critical 나영목
Priority to KR1020110088828A priority Critical patent/KR101108506B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101108506B1 publication Critical patent/KR101108506B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K13/00Welding by high-frequency current heating
    • B23K13/01Welding by high-frequency current heating by induction heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261Rods, electrodes, wires
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3006Ag as the principal constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/302Cu as the principal constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/38Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area
    • B23K35/383Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area mainly containing noble gases or nitrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/003Cooling means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/02Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021Composite material
    • H01H1/023Composite material having a noble metal as the basic material
    • H01H1/0237Composite material having a noble metal as the basic material and containing oxides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/02Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021Composite material
    • H01H1/025Composite material having copper as the basic material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

모재와 필러메탈을 환원분위기 하에서 고주파 유도코일에서 유도되는 유도전류를 이용해 용접되게 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 방법 및 그 장치가 개시되어 있다. 본 발명에 따른 용접방법은, 환원분위기 하에서 서로 접촉된 모재와 필러메탈을 고주파유도가열기에서 유도되는 유도전류를 이용해 가열시켜 용접되게 한다. 그리고 본 발명의 따른 용접장치는 권취된 형태로 제공되는 모재와 필러메탈을 풀어 제공하는 공급수단, 및 공급수단에서 제공되는 모재와 필러메탈을 환원분위기 하에서 고주파유도가열기에의 유도코일에서 유도되는 유도전류를 이용해 가열시켜 용접되게 하는 용접수단을 포함하여 이루어진다. 그리고 용접장치는, 용접수단 통과하여 용접된 모재와 필러메탈을 환원분위기에서 냉각되게 하는 냉각수단, 및 용접된 모재와 필러메탈을 되감는 리와인딩수단을 더 포함한다.

Description

접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접방법 및 그 용접장치{WELDING DEVICE FOR FILLER METAL WELDING AND METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 접점재료인 모재의 일측에 필러메탈을 용접하는 용접방법 및 그 용접장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모재와 필러메탈을 환원분위기 하에서 고주파 유도코일에서 유도되는 유도전류를 이용해 용접되게 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
전기접점이란 차단기, 개폐기 등의 전기기기에 대하여 전기 회로의 개폐 또는 접촉을 기계적으로 행하는 접촉소자를 말하며, 스위치(swtch), 릴레이(relay), 개폐기, 차단기, 자동차 전장품, 전기기관차, 고압 송배전 설비 등에 이용되고 있다.
전기접점은 도 1에 도시된 바와 같이, 모재(10), 필러메탈(30), 그리고 모재(10)와 필러메탈(30) 사이에 필러메탈의 용접 흐름성을 향상하기 위해 Ag(Pure silver: 20)로 이루어진다. 누구나 알 수 있듯이 모재(10)는 대부분 Ag-산화물계 합금(Ag-CdO계, Ag-SnO2계, Ag-SnO2-In2O3계, Ag-Ni계, Ag-ZnO계, Ag-MgO계 등)이 사용되고, 필러메탈(30)은 동 합금(Ag : 1.5~16.0wt%, P : 4.5~8.5wt%, Cu : 75.5~94wt%)이 사용되며, Ag(20)는 순수한 은(Ag)이 사용된다.
전술한 바와 같은 종래의 전기접점재료는 모재와 Ag가 부착된 팁(tip) 형태의 접점재료가 상용화되고 있으며 Cu 단자에 전기접점을 용접하기 위해 일정한 크기의 필러메탈을 절단하여 사용하거나 고/액상의 페이스트(paste) 형태의 필러메탈을 적용하고 있다. 전기접점 팁(tip)의 용접속도가 더디기 때문에 작업 생산효율이 떨어지는 문제점을 가지고 있다.
그런데, 전술한 필러메탈을 각각의 전기접점 팁에 적용 후, 일일이 가압하여야 하기 때문에 작업이 번거롭고, 작업능률이 떨어지는 문제점이 있었다.
게다가, 모재와 필러메탈 간의 수작업 및 일률적인 작업이 난해하여 용접후 모재와 Cu 단자사이에 기공 및 용접결함이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 모재와 필러메탈을 환원분위기 하에서 유도코일에 의해 유도된 유도전류를 이용해 필러메탈이 모재에 용접되게 함으로써, 모재와 필러메탈의 접합력을 증진시킬 수 있고, 원천적으로 재료의 손실을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 전기접점을 Cu 단자에 연속적인 생산이 가능하여 작업능률을 높일 수 있는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 방법을 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은, 연속적으로 모재와 필러메탈을 공급하고, 공급되는 모재와 필러메탈을 환원분위기 하에서 유도코일에 의해 유도된 유도전류를 이용해 필러메탈이 모재에 용접되게 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은,
접점재료인 모재와 필러메탈을 일체화하는 방법에 있어서,
환원분위기 하에서 서로 접촉된 모재와 필러메탈을 고주파유도가열기에서 유도되는 유도전류를 이용해 가열시켜 용접되는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접방법을 제공한다.
또한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해서 본 발명은,
접점재료인 모재와 필러메탈을 일체화하는 용접장치에 있어서,
용접장치는;
권취된 형태로 제공되는 모재와 필러메탈을 풀어 제공하는 공급수단; 및
공급수단에서 제공되는 모재와 필러메탈을 환원분위기 하에서 고주파유도가열기에의 유도코일에서 유도되는 유도전류를 이용해 가열시켜 용접되게 하는 용접수단;을 포함하여 이루어지는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치를 제공한다.
바람직하게는 용접장치는, 용접수단 통과하여 용접된 모재와 필러메탈을 환원분위기에서 냉각되게 하는 냉각수단; 및 용접된 모재와 필러메탈을 되감는 리와인딩수단;을 더 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 모재와 필러메탈을 연속적으로 공급하고, 공급되는 모재와 필러메탈을 고주파유도가열기의 유도코일에서 유도되는 유도전류를 이용해 용접시킴으로써, 기존의 마찰압접 방식을 벗어나 저비용 및 고생산성을 제공할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 환원분위기 하에서 모재와 필러메탈을 용접하기 때문에 제품의 표면이 미려하며, 모재와 필러메탈의 접합력이 우수한 양질의 제품을 연속적으로 대량 생산할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 통상적인 전기접점의 구조를 보인 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치를 나타낸 사시도이며,
도 3은 도 2에 도시된 공급수단을 확대하여 나타낸 도면이고,
도 4는 도 2에 도시된 용접수단을 확대하여 나타낸 도면이며, 그리고
도 5는 도 2의 선 A-A를 따라 도시된 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접점재료에 필러메탈을 용접하는 방법 및 그 장치에 대해 설명한다.
본 발명은 전기접점 제조공정 중 접점재료인 모재(10)의 일측 표면에 필러메탈(30)을 일체화하는 기술을 제공하려는 것으로, 기존의 단품 tip 형태의 전기접점재료의 단순용접 방식을 벗어나 저비용, 고생산성을 제공하고, 모재(10)와 필러메탈(30)의 접합력이 우수한 양질의 제품을 연속적으로 대량 생산할 수 있는 기술을 제공하려는 것이다.
본 발명에 따른 모재(10)와 필러메탈(30)의 용접은, 모재(10)와 필러메탈(30)을 접촉시킨 후, 환원분위기 하에서 고주파 유도전류를 이용해 모재(10)와 필러메탈(30)을 가열시켜 용접되게 하는 것이다.
여기서, 모재(10)는 통상의 Ag-산화물계 합금이 사용되며, 필러메탈(30)은 동 합금(Ag : 1.5~16.0wt%, P : 4.5~8.5wt%, Cu : 75.5~94wt%)이 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 환원분위기는 질소와 수소의 혼합가스를 고내열관(142)에 주입함으로써 환원분위기가 조성된다. 혼합가스에는 환원가스인 수소가 5~28% 농도로 포함되며, 대기압 하에서 고내열관(142)의 가스량은 질소 1~10L/min, 수소 1~5L/min에 대응되게 혼합가스가 주입됨이 바람직하다. 이와 같은 환원분위기의 조성을 통하여 가열된 모재(10)와 필러메탈(30)의 표면이 검게 산화되는 것이 방지됨과 아울러 산화물이 존재하지 않아 모재(10)와 필러메탈(30)의 접합력을 우수하게 한다.
즉, 서로 접촉된 모재(10)와 필러메탈(30)은 환원분위기가 조성된 고내열관(142)을 통과하게 되고, 환원분위기가 조성된 고내열관(142)을 통과하는 모재(10)와 필러메탈(30)은 고주파 유도전류에 의해서 필러메탈(30)의 융점인 680℃~750℃ 까지 가열되며, 그로 인해 필러메탈(30)은 용융되어 모재(10)의 표면 전체로 거동되면서 모재(10)의 일측 Ag(20) 표면에 일체화 된다.
하기에는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치를 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치(100)는 권취된 형태로 제공되는 모재(10)와 필러메탈(30)을 풀어 제공하는 공급수단(110)과, 공급수단(110)에서 제공되는 모재(10)와 필러메탈(30)을 환원분위기 하에서 일체화시키는 용접수단(140)을 포함하여 이루어진다.
또한 본 발명에 따른 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치(100)는 용접수단(140)을 통과하여 용접된 모재(10)와 필러메탈(30)을 환원분위기에서 냉각되게 하는 냉각수단(150) 및 용접된 모재(10)와 필러메탈(30)을 되감는 리와인딩 수단(170)을 더 포함한다.
전술한 공급수단(110), 용접수단(140), 냉각수단(150) 및 리와인딩 수단(170)은 작업이 끊어짐 없이 연속적으로 연결될 수 있도록 고정다이(D)의 상부에 순차적으로 배치된다. 즉 고정다이(D) 상부의 일측에서 타측으로 공급수단(110), 용접수단(140), 냉각수단(150), 리와인딩수단(170)이 차례로 배치된다.
먼저, 공급수단(110)은 제 1 보빈(112) 및 제 2 보빈(114)을 구비한다. 도시된 바와 같이, 제 1 보빈(112) 및 제 2 보빈(114)은 고정다이(D)의 상부면 상에서 상측으로 수직하게 연장된 수직한 판 형상의 수직플레이트(P)의 일측에 회전가능하게 배치된다. 이러한 제 1 보빈(112)에는 접점재료인 모재(10)가 권취되며, 제 2 보빈(114)에는 필러메탈(30)이 권취된다. 여기서 모재(10)는 통상의 Ag-산화물계 합금이 사용되며, 필러메탈(30)은 동 합금(Ag : 1.5~16.0wt%, P : 4.5~8.5wt%, Cu : 75.5~94wt%)이 사용되는데, 필러메탈(30)은 통상의 자체적으로 flux 역할을 할 수 있는 인(P)이 첨가된 은납을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 모재(10)는 제 1 보빈(112)에 권취될 수 있도록 소정의 길이를 가지는 밴드(band) 형상을 가지는 것이 바람직하며, 마찬가지로 필러메탈(30)은 제 2 보빈(114)에 권취될 수 있도록 소정의 길이를 가지는 밴드(band) 또는 와이어(wire) 형상 중 어느 하나의 형상을 가지는 것이 바람직하다.
한편, 공급수단(110)은 제 1 보빈(112)과 제 2 보빈(114)에 간섭되지 않게 제 1 보빈(112) 및 제 2 보빈(114) 사이에 순차적으로 배치되는 교정부(116), 피딩부(122) 및 픽커(128)를 더 구비한다. 교정부(116), 피딩부(122) 및 픽커(128)는 제 1 보빈(112) 및 제 2 보빈(114)과 마찬가지로 수직플레이트(P)의 일측에 배치된다.
도 3은 도 2에 도시된 공급수단을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 교정부(116)는 제 1 보빈(112)에 인접하게 배치되어 모재(10)의 폭과 두께를 교정하는 역할을 수행한다. 이러한 교정부(116)는 상하로 평행하게 배치된 다수열의 상부교정롤러(118a) 및 하부교정롤러(118b)와, 상부교정롤러(118a)와 하부교정롤러(118b)의 선단 및 후단에 배치되고 좌우로 평행하게 배치된 다수열의 좌측교정롤러(120a)와 우측교정롤러(120b)로 이루어진다. 즉 모재(10)는 좌측교정롤러(120a) 및 우측교정롤러(120b) 사이, 그리고 상부교정롤러(118a) 및 하부교정롤러(118b) 사이를 지나면서 두께 및 폭이 일정하게 교정된다.
피딩부(122)는 제 1 보빈(112) 및 제 2 보빈(114)에 권취된 모재(10) 및 필러메탈(30)을 풀어내는 역할을 수행한다. 피딩부(122)는 제 1 보빈(112)에 권취된 모재(10)를 풀어내는 제 1 상부피딩롤러(124a) 및 제 1 하부피딩롤러(124b)와, 제 2 보빈(114)에 권취된 필러메탈(30)을 풀어내는 제 2 상부피딩롤러(126a) 및 제 2 하부피딩롤러(126b)로 이루어진다. 여기서 제 2 상부피딩롤러(126a) 및 제 2 하부피딩롤러(126b)는 필러메탈(20)과 함께 제 1 상부피딩롤러(124a) 및 제 1 하부피딩롤러(124b)에서 안내된 모재(10)를 다음 공정으로 안내한다. 바람직하게는 제 1 상부피딩롤러(124a) 및 제 1 하부피딩롤러(124b) 중 어느 하나, 그리고 제 2 상부피딩롤러(126a) 및 제 2 하부피딩롤러(126b) 중 어느 하나에는 각각 구동모터(도시되지 않음)가 장착된다.
한편, 픽커(128)는 피딩부(122)에서 안내된 모재(10)와 필러메탈(30)을 접촉시키는 역할을 수행한다. 이를 위해서 픽커(128)는 에어실린더(130)와, 이동 조(132) 및 고정 조(134)를 구비한다. 이동 조(132)는 에어실린더(130)의 작동에 의해서 신장 또는 수축될 수 있도록 에어실린더(130)에 장착되면, 고정 조(134)는 수직플레이트(P)의 일측에서부터 이동 조(132)와 마주보도록 연장된다. 이러한 이동 조(132)와 고정 조(134) 사이로는 피딩부(122)에 의해 안내되는 모재(10)와 필러메탈(20)이 지나게 되고, 에어실린더(130)의 작동에 의해 이동 조(132)는 고정 조(134) 측으로 이동하면서 모재(10)와 필러메탈(30)을 접촉시킨다. 이와 같이 구성된 픽커(128)는 일정시간을 간격으로 작동하게 된다. 따라서 피딩부(122)에 의해서 안내되는 모재(10)와 필러메탈(30)은 소정의 간격을 가지면서 접촉하게 된다. 이와 같이 형성된 공급수단(110)의 일측에는 용접수단(140)이 제공된다.
도 4는 도 2에 도시된 용접수단을 확대하여 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 용접수단(140)은 서로 접촉된 모재(10)와 필러메탈(30)이 내부로 안내되는 고내열관(142)과, 고내열관(142)의 내부로 안내되는 모재(10)와 필러메탈(30)을 용접되게 하는 통상의 고주파유도가열기(144)를 구비한다.
고내열관(142)은 수평하게 연장된 관 형상을 가진다. 고내열관(142)의 일단은 피딩부(122)로부터 서로 접촉된 모재(10)와 필러메탈(30)을 넘겨받을 수 있도록 피딩부(122)에 인접하게 배치되고, 타단은 피딩부(122)의 외측으로 수평하게 연장된다. 이와 같은 고내열관(142)은 석영관, 또는 강화유리관, 또는 세라믹관 중 선택된 어느 하나를 채택함이 바람직하다.
고주파유도가열기(144)는 누구나 알 수 있듯이 원형으로 감겨지는 형태를 가지면서 고주파 전류가 인가되는 하나 이상의 유도코일(146)을 구비한다. 유도코일(146)은 고내열관(142)의 외측, 또는 고내열관(142)의 외주면을 감싸도록 배치된다. 즉, 유도코일(146)에 고주파 전류가 인가되면, 원형으로 감겨진 유도코일(146)의 내부 및 외부에 고주파 자기장이 형성되고, 고주파 자기장은 유도전류를 생성시키며, 유도전류는 모재(10) 및 필러메탈(30)의 자체 저항에 인하여 열에너지로 변화되어 모재(10) 및 필러메탈(30)을 가열시켜 모재(10)와 필러메탈(30)을 용접되게 한다.
그리고 고내열관(142)의 내부는 용접되는 모재(10)와 필러메탈(30)의 표면이 검게 산화되는 것을 방지하고 우수한 접합력을 얻기 위해 환원분위기가 조성된다. 이를 위해서 고내열관(142)에는 환원가스인 질소와 수소의 혼합가스가 주입되면, 환원가스는 고내열관(142)의 외부에 배치되는 환원가스공급수단(148)으로부터 유입된다.
이와 같이 형성된 용접수단(140)의 일측으로 냉각수단(150) 및 리와인딩수단(170)이 배치된다.
다시 도 1을 참조하면, 냉각수단(150)은 용접수단(140)에 인접하게 배치되는 제 1 냉각부(152)와, 제 1 냉각부(152)의 연장단부에 인접하게 배치되는 제 2 냉각부(154)를 구비한다.
도 5는 도 1의 선 A-A를 따라 도시된 단면도로써, 냉각수단의 내부를 보인 도면이다. 도 5를 참조하면, 제 1 냉각부(152)는 내부로 고내열관(142)이 관통되는 냉각탱크(156)를 구비하며, 제 2 냉각부(154)는 제 1 냉각부(152)를 관통한 고내열관(142)으로부터 일체화된 모재(10)와 필러메탈(30)을 넘겨받아 냉각시키면서 안내하는 수평한 냉각관(158)을 구비한다.
냉각탱크(156)의 내부로는 외부에 배치된 냉각수 공급수단(도시되지 않음)을 통해 냉각수(160)가 충전 및 순환되며, 냉각관(158)의 내부에는 냉각관(158)의 길이방향을 따라 연장되며 일체화된 모재(10)와 필러메탈(30)을 안내하는 통상의 벨트컨베이어(162)가 배치된다. 여기서 제 1 냉각부(152)는 용접수단(140)의 고내열관(142)이 연장되기 때문에 환원분위기가 조성되면서 냉각이 이루어지며, 냉각관(158)은 환원가스공급수단(148)과 연결되어 환원가스가 제공됨으로써 환원분위기가 조성된다. 그리고 냉각관(162)의 타측에는 벨트컨베이어(162)를 구동시키는 컨베이어 모터(164)가 배치된다.
한편, 리와인딩수단(170)은 제 3 보빈(172)을 구비한다. 제 3 보빈(172)은 보빈 모터(174)에 의해 회전하면서 일체화된 모재(10)와 필러메탈(30)을 권취한다.
이와 같은 용접장치(100)는 모재(10)와 필러메탈(30)을 연속적으로 공급하고, 공급되는 모재(10)와 필러메탈(30)을 고주파 유도전류를 통해 용접시킴으로써, 기존의 마찰압접 방식을 벗어나 저비용 및 고생산성을 제공할 수 있고, 환원분위기 하에서 모재(10)와 필러메탈(30)을 용접하기 때문에 접합력이 우수한 양질의 제품을 연속적으로 대량 생산할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치
110 : 공급수단 140 : 용접수단
150 : 냉각수단 170 : 리와인딩부

Claims (18)

  1. 접점재료인 모재와 필러메탈을 일체화하는 방법에 있어서,
    환원분위기 하에서 서로 접촉된 상기 모재(일측에 Ag 포함)와 상기 필러메탈을 고주파유도가열기에서 유도되는 유도전류를 이용해 가열시켜 용접하되, 상기 환원분위기는 질소와 수소의 혼합가스를 고내열관에 주입함으로써 조성되고, 상기 혼합가스에는 환원가스인 수소가 5~28% 농도로 포함되며, 대기압 하에서 고내열관(142)의 가스량은 질소 1~10L/min, 수소 1~5L/min에 대응되게 주입되는 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 모재는 Ag-산화물계 합금이며, 상기 필러메탈은 동 합금(Ag : 1.5~16.0wt%, P : 4.5~8.5wt%, Cu : 75.5~94wt%)인 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 모재와 상기 필러메탈은 상기 고내열관을 지나면서 용접되며, 상기 모재와 상기 필러메탈은 680℃~750℃ 까지 가열되는 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접방법.
  5. 삭제
  6. 접점재료인 모재와 필러메탈을 일체화하는 용접장치에 있어서,
    상기 용접장치는;
    권취된 형태로 제공되는 상기 모재와 상기 필러메탈을 풀어 제공하는 공급수단; 및
    상기 공급수단에서 제공되는 상기 모재와 상기 필러메탈을 환원분위기 하에서 고주파유도가열기에의 유도코일에서 유도되는 유도전류를 이용해 가열시켜 용접되게 하는 용접수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 공급수단은;
    상기 모재가 권취되는 제 1 보빈; 및
    상기 필러메탈이 권취되는 제 2 보빈;을 구비하며,
    상기 모재는 Ag-산화물계 합금이고, 상기 필러메탈은 동 합금(Ag : 1.5~16.0wt%, P : 4.5~8.5wt%, Cu : 75.5~94wt%)인 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 공급수단은;
    상기 제 1 보빈에 인접하게 배치되어 상기 모재의 폭과 두께를 교정하는 교정부;
    상기 제 1 보빈 및 상기 제 2 보빈에 권취된 상기 모재 및 상기 필러메탈을 풀어내는 피딩부; 및
    상기 피딩부에서 안내된 상기 모재와 상기 필러메탈을 접촉시키는 픽커;를 구비하며,
    상기 교정부, 상기 피딩부 및 상기 픽커는 상기 제 1 보빈 및 상기 제 2 보빈 사이에 순차적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 교정부는;
    상하로 평행하게 배치된 다수열의 상부교정롤러 및 하부교정롤러;와,
    상기 상부교정롤러와 상기 하부교정롤러의 선단 및 후단에 배치되고 좌우로 평행하게 배치된 다수열의 좌측교정롤러와 우측교정롤러로 이루어지며,
    상기 모재는 상기 좌측교정롤러 및 상기 우측교정롤러 사이, 그리고 상기 상부교정롤러 및 상기 하부교정롤러 사이를 지나면서 두께 및 폭이 교정되는 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 피딩부는;
    상기 모재를 풀어내는 제 1 상부피딩롤러 및 제 1 하부피딩롤러;와,
    상기 필러메탈을 풀어내는 제 2 상부피딩롤러 및 제 2 하부피딩롤러;로 이루어지며,
    상기 제 2 상부피딩롤러 및 상기 제 2 하부피딩롤러는 상기 필러메탈과 함께 안내된 상기 모재를 상기 픽커 측으로 안내하며, 상기 제 1 상부피딩롤러 및 상기 제 1 하부피딩롤러 중 어느 하나, 그리고 상기 제 2 상부피딩롤러 및 상기 제 2 하부피딩롤러 중 어느 하나에는 각각 구동모터가 장착되는 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 픽커는;
    에어실린더;
    상기 에어실린더의 작동에 의해서 신장 또는 수축될 수 있도록 상기 에어실린더에 장착되는 이동 조; 및
    상기 이동 조와 마주보도록 제공되는 고정 조;로 이루어지며,
    상기 이동 조와 상기 고정 조 사이로는 상기 모재와 상기 필러메탈이 지날 때 상기 에어실린더의 작동에 의해 상기 이동 조는 상기 고정 조 측으로 이동하면서 상기 모재와 상기 필러메탈을 접촉시키는 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치.
  12. 제 6 항에 있어서, 상기 용접수단은;
    상기 모재와 상기 필러메탈이 내부로 안내되는 고내열관; 및
    상기 고내열관의 내부로 안내되는 모재와 필러메탈을 용접되게 하는 상기 고주파유도가열기;를 구비하며,
    상기 고주파유도가열의 상기 유도코일은 상기 고내열관의 외측, 또는 상기 고내열관의 외주면을 감싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 고내열관은 석영관, 또는 강화유리관, 또는 세라믹관 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 고내열관 내부는 용접되는 상기 모재와 상기 필러메탈의 표면이 검게 산화되는 것을 방지하고 우수한 접합력을 얻기 위해 환원분위기가 조성되며,
    상기 고내열관에는 환원가스로 질소와 수소의 혼합가스가 주입되면, 상기 환원가스는 상기 고내열관의 외부에 배치되는 환원가스공급수단으로부터 유입되는 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치.
  15. 제 6 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 상기 용접장치에 있어서,
    상기 용접장치는,
    상기 용접수단 통과하여 용접된 상기 모재와 상기 필러메탈을 환원분위기에서 냉각되게 하는 냉각수단; 및
    상기 용접된 모재와 상기 필러메탈을 되감는 리와인딩수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 냉각수단은;
    상기 용접수단에 인접하게 배치되는 제 1 냉각부; 및
    상기 제 1 냉각부의 연장단부에 인접하게 배치되는 제 2 냉각부;를 구비하며,
    상기 제 1 냉각부는 내부로 상기 고내열관이 관통되는 냉각탱크를 구비하며, 상기 제 2 냉각부는 상기 제 1 냉각부를 관통한 상기 고내열관으로부터 일체화된 상기 모재와 상기 필러메탈을 넘겨받아 냉각시키면서 안내하는 수평한 냉각관을 구비하는 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 냉각탱크의 내부로는 외부에 배치된 냉각수 공급수단을 통해 냉각수가 충전 및 순환되며,
    상기 냉각관의 내부에는 상기 냉각관의 길이방향을 따라 연장되며 일체화된 상기 모재와 상기 필러메탈을 안내하는 통상의 벨트컨베이어가 배치되고, 상기 냉각관은 상기 환원가스공급수단과 연결되어 상기 환원가스가 제공되며, 상기 냉각관의 타측에는 상기 벨트컨베이어를 구동시키는 컨베이어 모터가 배치되는 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 리와인딩수단은;
    일체화된 상기 모재와 필러메탈을 되감는 제 3 보빈을 구비하며,
    상기 제 3 보빈은 보빈 모터에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접장치.

KR1020110088828A 2011-09-02 2011-09-02 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접방법 및 그 용접장치 KR101108506B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110088828A KR101108506B1 (ko) 2011-09-02 2011-09-02 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접방법 및 그 용접장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110088828A KR101108506B1 (ko) 2011-09-02 2011-09-02 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접방법 및 그 용접장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101108506B1 true KR101108506B1 (ko) 2012-02-08

Family

ID=45839912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110088828A KR101108506B1 (ko) 2011-09-02 2011-09-02 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접방법 및 그 용접장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101108506B1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103537825A (zh) * 2013-11-04 2014-01-29 力诺瑞特(上海)新能源有限公司 一种中温集热器铜管焊接保护气体及应用
CN103817425A (zh) * 2014-01-29 2014-05-28 浙江省医疗器械研究所 金属小构件在氢氮混合气体保护下的银焊接工艺
KR101436112B1 (ko) 2012-10-19 2014-09-01 희성금속 주식회사 스트립형상의 전기접점재와 납재간 전기저항용접 방법 및 장치
KR101456422B1 (ko) 2012-12-07 2014-10-28 희성금속 주식회사 금속 클래드재 또는 금속 산화물계 클래드재에 필러 메탈을 접합하여 전기 접점 소재를 제작하는 장치
KR101465358B1 (ko) 2013-08-14 2014-11-26 희성금속 주식회사 전기 개폐기용 접점 클래드 스트립의 제조방법 및 이로부터 제조된 전기 개폐기용 접점 클래드 스트립
KR101634202B1 (ko) 2015-11-18 2016-06-28 서영준 접점 소재에 부착한 필러 메탈 버핑 장치
DE102019120764A1 (de) * 2019-05-06 2020-11-12 Fuda Alloy Materials Co., Ltd. Ein elektrisches kontaktmaterial aus einem wolfram – kupfer – verbundwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR850001485A (ko) * 1983-08-29 1985-03-30 김성태 양어용 부상 또는 복합사료 저열 제조방법
JP2641549B2 (ja) * 1988-12-29 1997-08-13 株式会社徳力本店 Ag―酸化物系複合接点材料およびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR850001485A (ko) * 1983-08-29 1985-03-30 김성태 양어용 부상 또는 복합사료 저열 제조방법
JP2641549B2 (ja) * 1988-12-29 1997-08-13 株式会社徳力本店 Ag―酸化物系複合接点材料およびその製造方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101436112B1 (ko) 2012-10-19 2014-09-01 희성금속 주식회사 스트립형상의 전기접점재와 납재간 전기저항용접 방법 및 장치
KR101456422B1 (ko) 2012-12-07 2014-10-28 희성금속 주식회사 금속 클래드재 또는 금속 산화물계 클래드재에 필러 메탈을 접합하여 전기 접점 소재를 제작하는 장치
KR101465358B1 (ko) 2013-08-14 2014-11-26 희성금속 주식회사 전기 개폐기용 접점 클래드 스트립의 제조방법 및 이로부터 제조된 전기 개폐기용 접점 클래드 스트립
CN103537825A (zh) * 2013-11-04 2014-01-29 力诺瑞特(上海)新能源有限公司 一种中温集热器铜管焊接保护气体及应用
CN103817425A (zh) * 2014-01-29 2014-05-28 浙江省医疗器械研究所 金属小构件在氢氮混合气体保护下的银焊接工艺
CN103817425B (zh) * 2014-01-29 2017-01-18 浙江省医疗器械研究所 金属小构件在氢氮混合气体保护下的银焊接工艺
KR101634202B1 (ko) 2015-11-18 2016-06-28 서영준 접점 소재에 부착한 필러 메탈 버핑 장치
DE102019120764A1 (de) * 2019-05-06 2020-11-12 Fuda Alloy Materials Co., Ltd. Ein elektrisches kontaktmaterial aus einem wolfram – kupfer – verbundwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung
DE102019120764B4 (de) 2019-05-06 2022-01-27 Fuda Alloy Materials Co., Ltd. Verfahren zur herstellung eines elektrischen kontaktmaterialsaus einem wolfram – kupfer – verbundwerkstoff

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101108506B1 (ko) 접점재료에 필러메탈을 용접하는 용접방법 및 그 용접장치
CN102127720B (zh) 一种连续制备非晶合金丝的方法及其装置
JP2021170639A (ja) 光起電力ストリング溶接機および光起電力溶接リボンの加工方法
CN104014895A (zh) 压焊式电烙铁
CN106876048A (zh) 一种电缆双护套一体生产设备
EP2761626B1 (en) Method and apparatus for manufacturing lead wire for solar cell
CN210281059U (zh) 一种电机定子绕组接线高频焊接设备
US3825716A (en) Electroslag welding method
CN102873894B (zh) 钢带螺旋上料机构
CN207057878U (zh) 一种齿科点焊机及其专用弓丝成型钳
CN109550923B (zh) 一种半气室氩弧熔铸铜绞线电极头成型装置和方法
KR101491773B1 (ko) 단자 휴징장치
CN205927451U (zh) 同轴空心钨极热丝tig焊枪及焊接装置
CN112828432B (zh) 一种连续自动放料自动电阻焊焊接设备用焊接系统
US2446598A (en) Automatic arc welding apparatus
US3699756A (en) Machine for manufacturing steel structural parts
CN114367770A (zh) 一种多通道蓄电池汇流排焊接机
CN207563886U (zh) 台式钢棒焊接机
KR101456422B1 (ko) 금속 클래드재 또는 금속 산화물계 클래드재에 필러 메탈을 접합하여 전기 접점 소재를 제작하는 장치
CN202207857U (zh) 钢丝焊接装置用气体保护机构
CN113249612A (zh) 新型触点铜合金及其制备方法
KR101295398B1 (ko) 전극용 필라멘트 제조장치
CN103706934A (zh) 起动机电枢自动送丝焊接系统
CN220218682U (zh) 一种用于线束编织网管的裁切装置
CN202781864U (zh) 钢带螺旋上料机构

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150109

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151207

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee