KR101150366B1 - 마그네슘 용접 와이어 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 마그네슘을 포함하는 금속으로 이루어진 중심 와이어 및 상기 중심 와이어를 둘러싸는 코팅층을 포함하는 마그네슘 용접 와이어 및 그 제조 방법을 제공한다.
마그네슘, 용접, 와이어, MIG

Description

마그네슘 용접 와이어 및 그 제조 방법{Magnesium welding wire and manufacturing method thereof}
본 발명은 마그네슘 용접 와이어 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
마그네슘 혹은 그 합금은 육방조밀형 결정 구조를 갖고, 밀도가 1.74g/㎤ 으로, 구조 재료용 금속 중에서 가장 낮기 때문에 레져, 스포츠, 복지기기, 자동차, 철도, 항공기 등에 널리 사용되고 있다.
마그네슘 혹은 그 합금을 이용하여 구조물을 제작하기 위해서는 부품을 서로 결합하기 위한 용접이 사용되는데, 철강 혹은 알루미늄 등과 같은 타 소재에 비하여 마그네슘은 용접하기 어렵다.
산업적으로 이용 가능한 마그네슘의 용접 방법은 필러 와이어를 이용한 TIG(Tungsten Inert Gas) 용접법이 있다. 이 방법은 자동화하기 어렵고, 생산성이 낮으며, 성능이 부족한 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 MIG(Metal Inert Gas) 용접법이 고안되었는데, 이 방법에 사용하기 적당한 용접 와이어가 필요하다.
본 발명은 마그네슘 용접 와이어 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘 용접 와이어는, 마그네슘을 포함하는 금속으로 이루어진 중심 와이어 및 상기 중심 와이어를 둘러싸는 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 중심 와이어는 원통형이고 직경이 0.7㎜ 이상 5.0 ㎜ 이하일 수 있고, 상기 코팅층의 두께는 0㎛ 보다 크고 10㎛ 이하일 수 있다.
상기 코팅층은 아크릴, 페놀, 우레탄 및 에폭시를 포함하는 군으로부터 선택된 물질 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 코팅층은 알루미늄, 아연 및 구리를 포함하는 군으로부터 선택된 물질 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 중심 와이어는, wt%로, 알루미늄(Al): 0 이상 10 이하, 아연(Zn): 0 이상 5 이하, 망간(Mn): 0 이상 1 이하, 리튬(Li): 0 이상 1 이하, 나머지 마그네슘 및 불순물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘 용접 와이어 제조 방법은, 중심 와이어를 제조하는 단계, 상기 중심 와이어를 산세하는 단계, 상기 산세한 중심 와이어를 세정하는 단계, 상기 세정한 중심 와이어의 표면에 코팅층을 형성하는 단계 및 상기 코팅층이 형성된 중심 와이어를 세정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 마그네슘 용접 와이어 및 그 제조 방법을 제공한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서, 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 명세서 전체에서 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
용접 와이어
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘 용접 와이어(wire)를 나타내는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘 용접 와이어는, 중심 와이어(110) 및 코팅층(120)을 포함한다.
중심 와이어(110)은 마그네슘을 포함하는 금속으로 이루어질 수 있다. 즉, 중심 와이어는 순수한 마그네슘 또는 마그네슘 합금일 수 있다.
예를 들어, 중심 와이어는 wt%로, 알루미늄(Al): 0 이상 10 이하, 아연(Zn): 0 이상 5 이하, 망간(Mn): 0 이상 1 이하, 리튬(Li): 0 이상 1 이하, 나머지 마그네슘 및 불순물을 포함할 수 있다.
알루미늄(Al)은 0wt% 이상 10wt% 이하일 수 있다. 알루미늄(Al)의 함량이 10wt%를 넘으면 편석이 석출하는 문제가 있다.
아연(Zn)은 0wt% 이상 5wt% 이하일 수 있다. 아연(Zn)의 함량이 5wt%를 넘으면 편석이 석출하는 문제가 있다.
망간(Mn)은 0wt% 이상 1wt% 이하일 수 있다. 망간(Mn)의 함량이 1wt%를 넘으면 편석이 석출하는 문제가 있다.
리튬(Li)은 0wt% 이상 1wt% 이하일 수 있다. 리튬(Li)의 함량이 1wt%를 넘으면 편석이 석출하는 문제가 있다.
한편, 중심 와이어는 원통형으로 이루어질 수 있다. 이 경우 직경은 0.7㎜ 이상 5.0 ㎜ 이하일 수 있다. 직경이 0.7㎜ 미만이면 중심 와이어가 지나치게 얇아지는 문제가 있고, 5.0 ㎜를 넘으면 생산 단가가 너무 높아지는 문제가 있다.
코팅층(120)은 중심 와이어(110)의 외주를 둘러싸도록 형성된다. 코팅층(120)을 형성하는 방법으로는 스프레이 법, 물리적 기상 증착법, 화학적 기상 증착법 등 다양한 방법이 있다.
코팅층(120)의 두께는 0㎛ 보다 크고 10㎛ 이하일 수 있다. 코팅층(120)의 두께가 10㎛를 넘으면 용접부에 균열이 발생하는 문제가 있다.
코팅층(120)은 아크릴, 페놀, 우레탄 및 에폭시를 포함하는 군으로부터 선택된 물질 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 코팅층(120)은 알루미늄, 아연 및 구리를 포함하는 군으로부터 선택된 물질 중 어느 하나를 포함할 수도 있다.
마그네슘 용접 와이어 제조 방법
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘 용접 와이어 제조 방법을 나타내는 개략적인 공정도이다.
도2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘 용접 와이어 제조 방법은, 중심 와이어를 제조하는 단계(S210), 중심 와이어를 산세하는 단계(S220), 산세한 중심 와이어를 세정하는 단계(S230), 세정한 중심 와이어의 표면에 코팅층을 형성하는 단계(S240) 및 코팅층이 형성된 중심 와이어를 세정하는 단계(S250)를 포함할 수 있다.
중심 와이어를 제조하는 단계(S210)는 마그네슘 재질로 된 봉을 압연하거나 인발하여 중심 와이어를 제조한다. 다만, 중심 와이어 제조 방법은 압연이나 인발에 한정되지 않고 일반적으로 알려져 있는 다양한 방법일 수 있다.
중심 와이어를 산세하는 단계(S220)는 산 용액을 사용하여 중심 와이어의 표면에서 이물질을 제거하는 단계이다.
중심 와이어를 세정하는 단계(S230)는 이물질이 제거된 중심 와이어의 표면에서 산 용액을 제거하는 단계이다.
코팅층을 형성하는 단계(S240)는 중심 와이어의 표면에 무기물 또는 유기물로 코팅층을 형성하는 단계이다.
코팅층이 형성된 중심 와이어를 세정하는 단계(S250)은 중심 와이어의 표면에서 이물질을 제거하고 건조하는 단계이다.
용접 와이어는 일정한 길이를 가진 선 형태로 만들 수도 있고 MIG 용접을 위해 스풀에 감을 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘 용접 와이어를 나타내는 개략도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘 용접 와이어 제조 방법을 나타내는 개략적인 공정도이다.

Claims (7)

  1. 중량퍼센트(wt%)로,
    알루미늄(Al): 0 초과 10 이하,
    아연(Zn): 0 초과 5 이하,
    망간(Mn): 0 초과 1 이하,
    리튬(Li): 0 초과 1 이하,
    나머지 마그네슘 및 불순물로 이루어진 중심 와이어 및
    상기 중심 와이어를 둘러싸는 코팅층
    을 포함하는 용접 와이어.
  2. 제1항에서,
    상기 중심 와이어는 원통형이고 직경이 0.7㎜ 이상 5.0 ㎜ 이하인 용접 와이어.
  3. 제1항에서,
    상기 코팅층의 두께는 0㎛ 보다 크고 10㎛ 이하인 용접 와이어.
  4. 제1항에서,
    상기 코팅층은 아크릴, 페놀, 우레탄 및 에폭시를 포함하는 군으로부터 선택된 물질 중 어느 하나를 포함하는 용접 와이어.
  5. 제1항에서,
    상기 코팅층은 알루미늄, 아연 및 구리를 포함하는 군으로부터 선택된 물질 중 어느 하나를 포함하는 용접 와이어.
  6. 삭제
  7. 중량퍼센트(wt%)로,
    알루미늄(Al): 0 초과 10 이하,
    아연(Zn): 0 초과 5 이하,
    망간(Mn): 0 초과 1 이하,
    리튬(Li): 0 초과 1 이하,
    나머지 마그네슘 및 불순물로 이루어진 중심 와이어를 제조하는 단계,
    상기 중심 와이어를 산세하는 단계,
    상기 산세한 중심 와이어를 세정하는 단계,
    상기 세정한 중심 와이어의 표면에 알루미늄, 아연 및 구리를 포함하는 군으로부터 선택된 물질 중 어느 하나를 포함하는 코팅층을 형성하는 단계 및
    상기 코팅층이 형성된 중심 와이어를 세정하는 단계
    를 포함하는 용접 와이어 제조 방법.
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