KR101328549B1 - Chips scatter preventing apparatus for friction stir welding - Google Patents

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KR101328549B1 KR1020120032133A KR20120032133A KR101328549B1 KR 101328549 B1 KR101328549 B1 KR 101328549B1 KR 1020120032133 A KR1020120032133 A KR 1020120032133A KR 20120032133 A KR20120032133 A KR 20120032133A KR 101328549 B1 KR101328549 B1 KR 101328549B1
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(주)태광테크
김주호
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Abstract

본 발명은 마찰교반접합 시 마찰교반접합 툴 및 접합부재의 산화를 방지함과 아울러 용융된 칩이 가공영역 외부로 비산되는 것을 막을 수 있을 뿐만 아니라 용융점이 높인 접합부재를 미리 예열할 수 있는 마찰교반접합용 칩 비산 방지장치에 관한 것으로, 마찰교반접합 설비의 테이블에 고정 장착되고, 내부에는 접합하고자 하는 접합부재가 수용되는 수용공간부가 마련되어 마찰교반접합 작업 시 칩의 비산을 방지하는 케이싱을 가지는 차폐수단; 및 수용공간부 내부에 고정 장착되고, 수용공간부에 수용된 접합부재를 고정 및 예열시키는 히팅수단;을 포함한다. The present invention not only prevents the oxidation of the friction stir welding tool and the joining member during friction stir welding, but also prevents the molten chip from scattering outside the processing area, and also allows the preheating of the joining member having a high melting point. An apparatus for preventing chip scattering for bonding, the apparatus comprising: a shielding means fixedly mounted to a table of a friction stir welding facility, and having an accommodating space therein for accommodating a joining member to be joined; ; And heating means fixedly installed in the accommodation space and fixing and preheating the bonding member accommodated in the accommodation space.

Description

마찰교반접합용 칩 비산 방지장치{CHIPS SCATTER PREVENTING APPARATUS FOR FRICTION STIR WELDING}Chip scatter prevention device for friction stir welding {CHIPS SCATTER PREVENTING APPARATUS FOR FRICTION STIR WELDING}

본 발명은 마찰교반접합에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마찰교반접합 시 마찰교반접합 툴에 의해 연화된 재료가 비산되는 것을 방지하면서 효율적인 접합분위기를 조성할 수 있는 마찰교반접합용 칩 비산 방지장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a friction stir welding, and more particularly, to a friction stir welding apparatus for preventing friction stir welding, which is capable of forming an effective bonding atmosphere while preventing the softened material from being scattered by the friction stir welding tool. It is about.

일반적으로 자동차, 항공기 및 선박 등과 같은 운송장비, 그리고 건축, 토목 분야 등 다양한 산업분야에서 경량소재를 활용한 경량합금이 널리 사용되고 있다. 이러한 경량합금을 이용한 각종 기기 및 구조물의 조립은 접합 공정에 의해 이루어진다. Lightweight alloys utilizing lightweight materials are widely used in various industrial fields such as transportation equipment such as automobiles, aircrafts and ships, and construction and civil engineering fields. Assembly of various devices and structures using such a lightweight alloy is performed by a bonding process.

전술한 경량합금을 접합하는 기술로는 마찰교반접합(Friction Stir Welding; FSW)이 개발되어 적용되고 있다. Friction Stir Welding (FSW) has been developed and applied as a technique for joining the above-described lightweight alloys.

마찰교반접합은, 접합하고자 하는 접합부재에 비하여 경질재료인 비소모성 회전공구를 고속으로 회전시키면서 접합부재들의 맞닿은 면에 접촉시키면, 회전공구와 접합부재와의 상호마찰에 의해 열이 발생하여 회전공구 주변의 재료가 연화되고, 회전공구의 교반에 의한 재료의 소성유동으로 접합면 양쪽의 재료들이 강제로 혼합되는 원리로 접합부재들이 접합되는 것으로, 이러한 마찰교반접합은 접합부재의 용융을 수반하지 않기 때문에 기존의 용융용접에서 발생하는 용접결함을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 접합과정에서 유해물질이 배출되지 않아 친환경적인 접합기술로 널리 이용되고 있는 실정이다. When the non-consumable rotary tool, which is a hard material, is brought into contact with the abutting surface of the abutting members while rotating at a high speed as compared with the abutting member to be bonded, heat is generated due to mutual friction between the rotating tool and the abutting member, The material of the periphery is softened and the joining members are joined on the principle that the materials on both sides of the joining face are forcibly mixed by the plastic flow of the material by the stirring of the rotary tool. Such friction stir joining does not involve melting of the joining member Therefore, it is possible to prevent welding defects occurring in conventional melting welding, and harmful substances are not discharged during the bonding process, and thus, it is widely used as an environmentally friendly bonding technique.

그런데, 전술한 마찰교반접합 공정에서는 연화된 재료, 즉 용융물이 접합부위 외부로 비산되는데, 이렇게 접합부위 외부로 비산되는 용융물(이하; "칩(chip)"이라 한다.)은 마찰교반접합 설비의 내부로 유입되어 마찰교반접합 설비의 고장을 유발하는 문제점이 있었다.However, in the above-described friction stir welding process, the softened material, that is, the melt is scattered to the outside of the joint, and the melt scattered to the outside of the joint (hereinafter referred to as "chip") is the friction stir welding facility. There was a problem that caused the failure of the friction stir welding equipment flows into the interior.

또한, 마찰교반접합이 완료된 후에는 비산된 칩을 작업자가 수작업을 통해 제거해야 하는 불편한 문제점이 있었다. In addition, after the friction stir welding is completed, there is an uncomfortable problem that the worker must manually remove the scattered chip.

관련 선행기술로는 한국공개특허공보 제 2006-11285 호(공개일자 : 2006년 02월 03일, 명칭: "절삭 찌꺼기 제거방법 및 안전커버")가 있다.
Related prior arts include Korean Laid-Open Patent Publication No. 2006-11285 (published date: February 03, 2006, titled: "Method of removing cutting residue and safety cover").

본 발명은 마찰교반접합 시 마찰교반접합 툴 및 접합부재의 산화를 방지함과 아울러 용융된 칩이 가공영역 외부로 비산되는 것을 막을 수 있을 뿐만 아니라 용융점이 높인 접합부재를 미리 예열할 수 있는 마찰교반접합용 칩 비산 방지장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention not only prevents the oxidation of the friction stir welding tool and the joining member during friction stir welding, but also prevents the molten chip from scattering outside the processing area, and also allows the preheating of the joining member having a high melting point. It is to provide a bonding chip scattering prevention device.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 마찰교반접합용 칩 비산 방지장치는, 마찰교반접합 설비의 테이블에 고정 장착되고, 내부에는 접합하고자 하는 접합부재가 수용되는 수용공간부가 마련되어 마찰교반접합 작업 시 칩의 비산을 방지하는 케이싱을 가지는 차폐수단; 및 수용공간부 내부에 고정 장착되고, 수용공간부에 수용된 접합부재를 고정 및 예열시키는 히팅수단;을 포함할 수 있다. Chip scattering prevention device for friction stir welding according to the present invention for achieving the above object, is fixedly mounted on the table of the friction stir welding equipment, there is provided an accommodating space for accommodating the bonding member to be bonded therein chip during friction stir welding operation Shielding means having a casing to prevent the scattering of; And heating means fixedly installed in the accommodation space and fixing and preheating the bonding member accommodated in the accommodation space.

차폐수단은, 케이싱의 상부를 덮는 커버;를 더 포함할 수 있다. The shielding means may further include a cover covering the upper portion of the casing.

구체적으로 케이싱의 측벽 및 커버는 마찰교반접합 작업 시 접합상태를 육안으로 확인할 수 있도록 투명한 재질로 제작될 수 있다. Specifically, the side wall and the cover of the casing may be made of a transparent material to visually check the bonding state during friction stir welding.

더 구체적으로 케이싱의 측벽 일측에는 수용공간부 내부로 아르곤 가스를 공급할 수 있는 가스공급라인이 연결될 수 있다. More specifically, a gas supply line capable of supplying argon gas into the accommodating space part may be connected to one side of the side wall of the casing.

그리고 케이싱의 측벽에는 칩 회수공이 마련되며, 칩 회수공은 선회도어에 의해 개폐될 수 있다. And a chip recovery hole is provided on the side wall of the casing, the chip recovery hole can be opened and closed by the swing door.

커버의 중심부에는 마찰교반접합 작업 시 마찰교반접합 툴이 장착된 주축을 수용공간부 내부로 안내함과 아울러 주축을 회전가능하게 지지하는 주축헤드가 끼워지는 관통공이 형성될 수 있다. In the center of the cover may be formed through-holes for guiding the main spindle equipped with the friction stir welding tool into the receiving space during the friction stir welding operation, as well as the main head rotatably supporting the main shaft.

그리고 히팅수단은, 수용공간부의 바닥면에 고정 장착되고 접합부재를 예열시키는 히팅판; 및 히팅판에 올려진 접합부재를 고정시키는 다수의 고정브라켓;을 포함할 수 있다. And the heating means, the heating plate fixedly mounted on the bottom surface of the receiving space portion for preheating the bonding member; And a plurality of fixing brackets for fixing the bonding member mounted on the heating plate.

고정브라켓들은 접합부재들의 접합부위에 간섭되지 않게 접합부재의 상부에 걸쳐지며, 접합부재에 상부에 걸쳐진 고정브라켓들은 조임나사에 의해 접합부재들을 가압 고정하면서 히팅판에 결합될 수 있다.
The fixing brackets are attached to the upper part of the joining member so as not to interfere with the joining portions of the joining members, and the fastening brackets covering the upper part to the joining members may be coupled to the heating plate while pressing and fixing the joining members by tightening screws.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 마찰교반접합용 칩 비산 방지장치는, 접합하고자 하는 접합부재를 내부에 한정하는 차폐수단을 구비함으로써, 마찰교반접합 시 용융된 칩이 가공영역 외부로 비산되는 것을 방지할 수 있으며, 칩의 회수가 용이한 이점이 있다. As described above, the apparatus for preventing friction stir welding according to the present invention includes shielding means for limiting a joining member to be bonded therein, thereby preventing the molten chip from scattering out of the processing region during friction stir welding. It can be prevented, there is an advantage that the recovery of the chip is easy.

또한 본 발명은 차폐수단 내부로 아르곤(Ar) 가스를 취입함으로써, 안정적이고 효율적인 접합분위기 하에서 마찰교반접합을 실시할 수 있을 뿐만 아니라 마찰교반접합 시 마찰교반접합 툴 및 접합부재가 산화되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. In addition, by injecting argon (Ar) gas into the shielding means, the present invention can not only perform friction stir welding under a stable and efficient bonding atmosphere, but also prevent the oxidation of the friction stir welding tool and the joining member during friction stir welding. There is an advantage to that.

게다가, 차폐수단 내부에 접합부재를 예열하는 히팅수단을 더 구비함으로써, 용융점이 높은 백금 또는 티타늄 소재의 접합 효율성을 극대화시킬 수 있는 이점이 있다.
In addition, by further providing a heating means for preheating the bonding member inside the shielding means, there is an advantage that can maximize the bonding efficiency of the platinum or titanium material having a high melting point.

도 1은 본 발명에 따른 칩 비산 방지장치가 마찰교반접합 설비에 장착된 상태를 개략적으로 보인 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 칩 비산 방지장치를 분해하여 나타낸 분해사시도이며, 그리고
도 3은 도 1에 도시된 히팅수단에 접합부재가 고정되는 상태를 보인 도면이다.
1 is a perspective view schematically showing a state in which a chip scattering prevention device according to the present invention is mounted on a friction stir welding facility,
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the chip shatterproof device shown in FIG.
3 is a view showing a state in which the bonding member is fixed to the heating means shown in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 본 발명에 따른 칩 비산 방지장치가 마찰교반접합 설비에 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 마찰교반접합용 칩 비산 방지장치(100)는 내부에 접합하고자 하는 접합부재(P1, P2; 도 3참조)가 수용되는 차폐수단(110), 및 차폐수단(110) 내부에 고정 장착되고, 차폐수단(110)에 수용된 접합부재(P1, P2)를 고정 및 예열시키는 히팅수단(130)을 포함한다. 1 schematically shows a state in which the chip scattering prevention device according to the present invention is mounted in a friction stir welding facility, the chip scattering prevention device 100 for friction stir welding according to the present invention is a bonding member to be bonded to the inside ( P1, P2 (see FIG. 3), the shielding means 110 is accommodated, and the heating means fixedly mounted in the shielding means 110, fixing and preheating the bonding members (P1, P2) accommodated in the shielding means 110 130.

이렇게 차폐수단(110) 및 히팅수단(130)을 포함하는 본 발명의 칩 비산 방지장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 통상의 마찰교반접합 설비(도시되지 않음)의 테이블(T)에 고정 장착된다. Thus, the chip scattering prevention device 100 of the present invention including the shielding means 110 and the heating means 130, as shown in Figure 1, the table T of the conventional friction stir welding equipment (not shown) It is fixedly mounted on.

먼저, 차폐수단(110)은 접합할 접합부재(P1, P2)가 수용되는 케이싱(112), 및 케이싱(112)의 상부를 덮는 커버(122)를 포함한다. First, the shielding means 110 includes a casing 112 in which the bonding members P1 and P2 to be bonded are accommodated, and a cover 122 covering the upper portion of the casing 112.

케이싱(112)은 내부에 수용공간부(114)가 마련되고 상부가 열린 함체 형상을 가진다. 수용공간부(114)에는 접합하고자 하는 접합부재(P1, P2)가 수용되고, 후술하는 히팅수단(130)이 고정 장착된다. 그리고 케이싱(112)의 하부는 고정볼트(B)에 의해 통상의 마찰교반접합 설비(도시되지 않음)의 테이블(T)에 고정 장착된다. The casing 112 has a housing shape in which an accommodation space 114 is provided and an upper portion thereof is opened. In the receiving space 114, the bonding members P1 and P2 to be bonded are accommodated, and the heating means 130 described later is fixedly mounted. And the lower part of the casing 112 is fixedly mounted to the table T of a normal friction stir welding facility (not shown) by the fixing bolt B.

그리고 케이싱(112)의 측벽은 마찰교반접합 작업 시 접합상태를 육안으로 확인할 수 있도록 내부를 투시할 수 있는 투명한 재질로 이루어진다. 이러한 케이싱(112)의 측벽 일측에는 수용공간부(114) 내부로 아르곤(Ar) 가스를 공급할 수 있는 가스공급라인(116)이 연결된다. 가스공급라인(116)을 통해 수용공간부(114)로 공급되는 아르곤(Ar) 가스는 마찰교반접합 시 마찰교반접합 툴(10) 및 접합부재(P1, P2)가 산소와 접촉되는 것을 차단하여 산화되는 것을 방지한다. And the side wall of the casing 112 is made of a transparent material that can see through the inside to visually check the bonding state during friction stir welding operation. One side wall of the casing 112 is connected to a gas supply line 116 capable of supplying argon (Ar) gas into the accommodation space 114. The argon (Ar) gas supplied to the accommodation space 114 through the gas supply line 116 blocks the friction stir welding tool 10 and the joining members P1 and P2 from contacting oxygen during friction stir welding. Prevents oxidation

또한 케이싱(112)의 측벽에는 칩 회수공(118)이 마련된다. 칩 회수공(118)은 마찰교반작업 완료 시 수용공간부(114) 내의 칩을 회수하기 위한 것으로, 이러한 칩 회수공(118)으로는 칩을 진공으로 흡입할 수 있는 통상의 진공청소기와 같은 진공흡입수단(도시되지 않음)이 삽입된다. 그리고 칩 회수공(118)은 마찰교반접합 시 선회도어(120)에 의해 폐쇄되는데, 선회도어(120)의 일단은 케이싱(112)의 측벽과 통상의 경첩(H)에 의해 연결된다. In addition, a chip recovery hole 118 is provided on the sidewall of the casing 112. The chip recovery hole 118 is for recovering the chip in the receiving space 114 when the friction stir work is completed. The chip recovery hole 118 is a vacuum such as a conventional vacuum cleaner that can suck the chip into the vacuum. Suction means (not shown) are inserted. And the chip recovery hole 118 is closed by the swinging door 120 during friction stir welding, one end of the swinging door 120 is connected to the side wall of the casing 112 and the ordinary hinge (H).

도 1 및 도 2에서는 사각함체 형상의 케이싱(112)이 도시되어 있지만, 케이싱(112)의 형상을 사각함체 형상으로 한정하지 않음을 누구나 알 수 있을 것이다.1 and 2, although the casing 112 of the rectangular box shape is shown, it will be appreciated by anyone that the shape of the casing 112 is not limited to the rectangular box shape.

한편, 커버(122)는 수평한 평판 형상을 가진다. 커버(122)는 케이싱(112)의 측벽과 마찬가지로 마찰교반접합 작업 시 접합상태를 육안으로 확인할 수 있도록 내부를 투시할 수 있는 투명한 재질로 이루어진다. 이러한 커버(122)의 중심부에는 관통공(124)이 형성된다. 관통공(124)에는 통상의 마찰교반접합 툴(10)이 장착된 주축(12)을 회전가능하게 지지하는 주축헤드(14)가 끼워진다. 즉, 마찰교반접합 작업 시 마찰교반접합 툴(10) 및 주축(12)은 관통공(124)을 통해 수용공간부(114) 내부로 안내되어 접합부재(P1, P2)의 접합부위에 밀착되고, 주축헤드(14)는 관통공(124)에 끼워진다. 누구나 알 수 있듯이, 주축헤드(14)는 마찰교반접합 설비의 이송수단(도시되지 않음)에 의해 승강 및 좌우 방향으로 이동됨을 누구나 알 수 있을 것이다.On the other hand, the cover 122 has a horizontal flat plate shape. The cover 122 is made of a transparent material that can see through the inside of the casing 112 so as to visually check the bonding state during the friction stir welding operation. The through hole 124 is formed in the center of the cover 122. The through hole 124 is fitted with a spindle head 14 for rotatably supporting the spindle 12 on which the ordinary friction stir welding tool 10 is mounted. That is, during the friction stir welding operation, the friction stir welding tool 10 and the main shaft 12 are guided into the receiving space 114 through the through hole 124 to be in close contact with the joint portions of the joining members P1 and P2. The spindle head 14 is fitted into the through hole 124. As will be appreciated by anyone, anyone will know that the spindle head 14 is moved up and down and left and right by the conveying means (not shown) of the friction stir welding facility.

이와 같이 형성된 커버(122)는 마찰교반접합 작업 시 관통공(124)에 끼워진 주축헤드(14)의 작동에 의해서 케이싱(112) 상부에서 슬라이딩 운동하게 된다. 즉 마찰교반접합 작업 시 주축헤드(14)는 접합부위를 따라 마찰교반접합 툴(10)을 안내시키는데, 이에 의해 커버(122)는 주축헤드(14)를 따라 안내된다. The cover 122 formed as described above is slid in the upper part of the casing 112 by the operation of the spindle head 14 fitted in the through hole 124 during the friction stir welding operation. That is, during the friction stir welding operation, the spindle head 14 guides the friction stir welding tool 10 along the joint portion, whereby the cover 122 is guided along the spindle head 14.

그리고 커버(122)는 마찰교반접합 작업 시 주축헤드(14)를 따라 안내되더라도 항상 케이싱(112)의 상부를 덮을 수 있는 크기로 제작된다. 이와 같이 형성된 차폐수단(110)의 수용공간부(114)에는 히팅수단(130)이 배치된다.In addition, the cover 122 is always manufactured to have a size to cover the upper portion of the casing 112 even when guided along the spindle head 14 during the friction stir welding operation. The heating means 130 is disposed in the accommodation space 114 of the shielding means 110 formed as described above.

히팅수단(130)은 히팅판(132), 및 히팅판(132)에 올려진 접합부재(P1, P2)를 고정시키는 다수의 고정브라켓(134)을 포함한다. The heating means 130 includes a heating plate 132, and a plurality of fixing brackets 134 for fixing the bonding members (P1, P2) mounted on the heating plate 132.

히팅판(132)은 도시된 바와 같이 평판 형상을 가지며 수용공간부(114)의 바닥면 상에 고정 장착된다. 이러한 히팅판(132)은 수용공간부(114)의 외부에 배치되는 제어기(도시되지 않음)와 전기적으로 연결되어 온도가 조절되는 것을 누구나 알 수 있을 것이다.The heating plate 132 has a flat plate shape as shown, and is fixedly mounted on the bottom surface of the accommodation space 114. The heating plate 132 may be electrically connected to a controller (not shown) disposed outside the accommodation space 114 to control the temperature.

한편, 고정브라켓(134)은 마찰교반접합 시 접합부재(P1, P2)가 흔들리지 않도록 접합부재(P1, P2)들을 지지하는 기능 수행한다. 이러한 고정브라켓(134)들은 접합부재(P1, P2)들의 접합부위에 간섭되지 않게 접합부재(P1, P2)의 상부에 걸쳐지는데, 이렇게 접합부재(P1, P2)의 상부에 걸쳐진 고정브라켓(134)들은 조임나사(136)에 의해 접합부재(P1, P2)들을 가압 고정하면서 히팅판(132)에 결합된다. On the other hand, the fixing bracket 134 serves to support the bonding members (P1, P2) so that the bonding members (P1, P2) does not shake during friction stir welding. The fixing brackets 134 are spread over the upper portions of the bonding members P1 and P2 so as not to interfere with the bonding portions of the bonding members P1 and P2. Thus, the fixing brackets 134 span the upper portions of the bonding members P1 and P2. They are coupled to the heating plate 132 while pressing and fixing the bonding members P1 and P2 by the tightening screw 136.

하기에는 전술한 바와 같이 형성된 칩 비산 방지장치(100)의 사용 상태를 간략하게 설명한다. Hereinafter, the state of use of the chip scattering prevention device 100 formed as described above will be briefly described.

우선, 히팅수단(130)의 조임나사(136)를 풀어 히팅판(132)에서 고정브라켓(134)을 분리시킨 후, 접합하고자 하는 접합부재(P1, P2)를 케이싱(112)의 수용공간부(114) 내부로 삽입시켜 히팅판(132)의 상부에 올려놓는다. 그리고 고정브라켓(134) 및 조임나사(136)를 이용해 접합부재(P1, P2)를 히팅판(132)에 고정시킨다. First, after loosening the fastening screw 136 of the heating means 130 to separate the fixing bracket 134 from the heating plate 132, the joining members (P1, P2) to be bonded to the receiving space of the casing 112 (114) is inserted into the top of the heating plate 132. Then, the fixing members 134 and the fastening screw 136 are used to fix the bonding members P1 and P2 to the heating plate 132.

이렇게 히팅판(132)에 접합부재(P1, P2)가 고정되면, 케이싱(112)의 상부에 커버(122)를 덮은 후, 안정적이고 효율적인 접합분위기를 조성하기 위해 히팅판(132)을 작동시켜 접합부재(P1, P2)를 가열시키고, 수용공간부(114) 내부로 아르곤(Ar) 가스를 공급한다. When the bonding members P1 and P2 are fixed to the heating plate 132, the cover 122 is covered on the casing 112, and then the heating plate 132 is operated to form a stable and efficient bonding atmosphere. The bonding members P1 and P2 are heated, and argon (Ar) gas is supplied into the accommodation space 114.

전술한 바와 같이 케이싱(112)의 상부에 커버(122)가 덮어지고 수용공간부(114)에 접합분위기가 조성되면, 마찰교반접합 툴(10)이 접합부재(P1, P2)의 접합부위에 접촉되도록 주축헤드(14)를 수용공간부(114) 내부로 하강시킨다. 이때 회전하는 마찰교반접합 툴(10) 및 주축(12)은 커버(122)에 형성된 관통공(124)을 통해 수용공간부(114) 내부로 안내되고, 주축헤드(14)는 관통공(124)에 걸쳐지게 된다. 이러한 상태 하에서 주축헤드(14)를 접합부위를 따라 이동시키면, 마찰교반접합 툴(10)에 의해서 접합부위에서는 마찰열이 발생하고, 그로 인해 접합부위의 재료는 용융되어 교반되며, 교반된 용융물은 마찰교반접합 툴(10)이 통과하여 형성된 홈에 채워진 후, 마찰열의 즉각적인 손실에 의해 냉각되어 응고된다. 이렇게 교반 용융된물이 응고됨에 따라 접합부재(P1, P2)는 서로 접합된다. As described above, when the cover 122 is covered on the upper part of the casing 112 and the bonding atmosphere is formed in the accommodation space 114, the friction stir welding tool 10 contacts the joint portions of the joining members P1 and P2. The spindle head 14 is lowered to the inside of the accommodation space 114 as much as possible. At this time, the rotating friction stir welding tool 10 and the main shaft 12 are guided into the receiving space 114 through the through hole 124 formed in the cover 122, and the main shaft head 14 is the through hole 124. ). In this state, when the spindle head 14 is moved along the joint, friction heat is generated at the joint by the friction stir welding tool 10, whereby the material at the joint is melted and agitated, and the stirred melt is rubbed. After the stirring joining tool 10 is filled in the groove formed through it, it is cooled and solidified by an immediate loss of frictional heat. As the stirred melt is solidified, the bonding members P1 and P2 are bonded to each other.

한편, 마찰교반접합 작업 중 마찰교반접합 툴(10)의 외부로 비산되는 용융 칩(chip)은 케이싱(112) 및 커버(122)에 의해 수용공간부(114) 내부에 잔류하게 되는데, 이렇게 수용공간부(114)에 잔류하는 칩(chip)은 마찰교반접합 작업 완료 후, 칩 회수공(118)을 통해 삽입되는 진공흡입수단(도시되지 않음)에 의해 회수된다. Meanwhile, molten chips scattered to the outside of the friction stir welding tool 10 during the friction stir welding operation remain inside the accommodating space 114 by the casing 112 and the cover 122. Chip remaining in the space 114 is recovered by the vacuum suction means (not shown) inserted through the chip recovery hole 118 after the friction stir welding operation is completed.

그리고 주축헤드(14)와 같이 이동되는 커버(122)가 항상 케이싱(112)의 상부를 덮고 있기 때문에 마찰교반접합 작업 중에 아르곤(Ar) 가스가 외부로 누수되지 않는다. And since the cover 122, which is moved with the spindle head 14, always covers the upper portion of the casing 112, argon (Ar) gas is not leaked to the outside during the friction stir welding operation.

이와 같이 형성된 마찰교반접합용 칩 비산 방지장치(100)는, 접합하고자 하는 접합부재(P1, P2)를 내부에 한정하는 차폐수단(110)을 구비함으로써, 마찰교반접합 시 용융된 칩이 비산되는 것을 방지할 수 있으며, 칩의 회수가 용이하게 한다. The chip scattering prevention device 100 for friction stir welding formed as described above includes shielding means 110 defining the joining members P1 and P2 to be bonded therein, such that the molten chip is scattered during friction stir welding. Can be prevented and the recovery of chips is facilitated.

또한 본 발명은 차폐수단(110) 내부로 아르곤(Ar) 가스를 취입함으로써, 안정적이고 효율적인 접합분위기 하에서 마찰교반접합을 실시할 수 있을 뿐만 아니라 마찰교반접합 시 마찰교반접합 툴(10) 및 접합부재(P1, P2)가 산화되는 것을 방지할 수 있다. In addition, the present invention, by injecting the argon (Ar) gas into the shielding means 110, not only can carry out the friction stir welding under a stable and efficient bonding atmosphere, but also the friction stir welding tool 10 and the joining member during friction stir welding. The oxidation of (P1, P2) can be prevented.

게다가, 차폐수단(110) 내부에 접합부재(P1, P2)를 예열하는 히팅수단(130)을 더 구비함으로써, 용융점이 높은 백금 또는 티타늄 소재의 접합 효율성을 극대화시킬 수 있다. In addition, by further providing a heating means 130 for preheating the bonding members (P1, P2) in the shielding means 110, it is possible to maximize the bonding efficiency of the platinum or titanium material having a high melting point.

상기와 같은 마찰교반접합용 칩 비산 방지장치(100)는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
The chip scattering prevention device 100 for friction stir welding as described above is not limited to the configuration and operation of the embodiments described above. The above embodiments may be configured such that various modifications may be made by selectively combining all or part of the embodiments.

100 : 칩 비산 방지장치 110 : 차폐수단
112 : 케이싱 114 : 수용공간부
116 : 가스공급라인 118 : 칩 회수공
122 : 커버 124 : 관통공
130 : 히팅수단 132 : 히팅판
100: chip scattering prevention device 110: shielding means
112: casing 114: accommodation space
116: gas supply line 118: chip recovery hole
122: cover 124: through hole
130: heating means 132: heating plate

Claims (8)

마찰교반접합 설비의 테이블에 고정 장착되고, 내부에는 접합하고자 하는 접합부재가 수용되는 수용공간부가 마련되어 마찰교반접합 작업 시 칩의 비산을 방지하는 케이싱을 가지는 차폐수단; 및
상기 수용공간부 내부에 고정 장착되고, 상기 수용공간부에 수용된 상기 접합부재를 고정 및 예열시키는 히팅수단;을 포함하며,
상기 히팅수단은,
상기 수용공간부의 바닥면에 고정 장착되고 상기 접합부재를 예열시키는 히팅판; 및
상기 히팅판에 올려진 상기 접합부재를 고정시키는 다수의 고정브라켓;을 포함하며,
상기 고정브라켓들은 상기 접합부재들의 접합부위에 간섭되지 않게 상기 접합부재의 상부에 걸쳐지며, 상기 접합부재에 상부에 걸쳐진 고정브라켓들은 조임나사에 의해 상기 접합부재들을 가압 고정하면서 상기 히팅판에 결합되는 마찰교반접합용 칩 비산 방지장치.
A shielding means fixedly mounted to a table of the friction stir welding facility, and having an accommodating space for accommodating a joining member to be joined therein, the shielding means having a casing to prevent chip scattering during the friction stir welding operation; And
And a heating means fixedly mounted in the accommodation space and fixing and preheating the bonding member accommodated in the accommodation space.
The heating means,
A heating plate fixedly mounted to a bottom surface of the accommodation space and preheating the bonding member; And
It includes; a plurality of fixing brackets for fixing the bonding member mounted on the heating plate,
The fixing brackets are attached to the upper portion of the joining member so as not to interfere with the joining portions of the joining members, and the fastening brackets spread over the joining members are frictionally coupled to the heating plate while pressing and fixing the joining members by tightening screws. Chip scattering prevention device for stir welding.
청구항 1에 있어서,
상기 차폐수단은,
상기 케이싱의 상부를 덮는 커버;를 더 포함하는 마찰교반접합용 칩 비산 방지장치.
The method according to claim 1,
The shielding means,
Cover for covering the upper portion of the casing; Friction stir welding device further comprising a scattering prevention device.
청구항 2에 있어서,
상기 케이싱의 측벽 및 상기 커버는 마찰교반접합 작업 시 접합상태를 육안으로 확인할 수 있도록 투명한 재질로 제작되는 마찰교반접합용 칩 비산 방지장치.
The method according to claim 2,
The side wall and the cover of the casing friction scattering bonding chip scattering prevention device is made of a transparent material so as to visually check the bonding state during the friction stir welding operation.
청구항 1에 있어서,
상기 케이싱의 측벽 일측에는 상기 수용공간부 내부로 아르곤 가스를 공급할 수 있는 가스공급라인이 연결되는 마찰교반접합용 칩 비산 방지장치.
The method according to claim 1,
Friction stir welding device for friction stir welding is connected to one side of the casing side gas supply line for supplying argon gas into the receiving space.
청구항 1에 있어서,
상기 케이싱의 측벽에는 칩 회수공이 마련되며,
상기 칩 회수공은 선회도어에 의해 개폐되는 마찰교반접합용 칩 비산 방지장치.
The method according to claim 1,
The side wall of the casing is provided with a chip recovery hole,
The chip recovery hole is a chip scattering prevention device for friction stir welding is opened and closed by the swing door.
청구항 2에 있어서,
상기 커버의 중심부에는 마찰교반접합 작업 시 마찰교반접합 툴이 장착된 주축을 상기 수용공간부 내부로 안내함과 아울러 상기 주축을 회전가능하게 지지하는 주축헤드가 끼워지는 관통공이 형성된 마찰교반접합용 칩 비산 방지장치.
The method according to claim 2,
Chips for friction stir welding having a through hole into which a main shaft, in which a friction stir welding tool is mounted, is guided into the accommodation space and a main shaft head rotatably supporting the main shaft is inserted in the center of the cover. Shatterproof device.
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