KR102032479B1

KR102032479B1 - 접촉 팁 및 이를 구비하는 용접 장치

Info

Publication number: KR102032479B1
Application number: KR1020180071005A
Authority: KR
Inventors: 정규진; 이민규; 김성홍; 텔레긴 유리; 다닐로브스키 유리
Original assignee: (주)큐엠앤이 이노베이션
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2019-10-15

Abstract

본 발명은 용접 와이어가 관통되는 팁 본체; 적어도 일부가 상기 용접 와이어를 노출시키도록 상기 팁 본체의 적어도 일 영역에 형성된 절개부; 및 상기 절개부를 통해 상기 용접 와이어를 가압하는 가압 부재를 포함하는 접촉 팁 및 이를 구비하는 용접 장치를 제시한다.

Description

접촉 팁 및 이를 구비하는 용접 장치{Contact tip and welding apparatus having the same}

본 발명은 접촉 팁 및 이를 구비하는 용접 장치에 관한 것으로, 수명을 증가시킬 수 있는 접촉 팁 및 이를 구비하는 용접 장치에 관한 것이다.

가스메탈아크용접(Gas Metal Arc Welding;이하 'GMAW'라 함)은 전극 역할을 하는 용접 와이어를 접촉 팁의 내부 중앙을 통해 피용접물의 용접 부위로 공급하여 피용접물의 용접 부위 부근에 아크를 발생시키고 그 주위에는 차폐 가스를 공급하면서 용접을 실시하도록 하는 방법이다. 접촉 팁은 내부 중앙을 통해 지속적으로 공급되는 용접 와이어를 관통시키며 마지막까지 잡아주고 고압의 전류를 용접 와이어에 공급한다.

이러한 GMAW를 이용한 용접 장치는 용접 특성상 용접기에서 설정한 전류에 비례해서 용접 와이어의 공급 속도를 결정하게 되므로 정상 상태에서 설정된 전류에 의한 용접 와이어의 용융 속도와 공급 속도가 같게 되어야 안정된 용접 진행이 가능하게 된다. 그러나, 용접 시 고온의 아크열에 의해 열 팽창된 접촉 팁과 접촉 팁의 내부 중앙을 통해 공급되는 용접 와이어의 접촉으로 용접 와이어의 공급 마찰력이 증가하게 되고, 나아가서 접촉 팁과 용접 와이어의 융착이 종종 발생된다. 또한, 접촉 팁의 구멍이 닳아서 넓어지는 확공이 발생되면 전기적 접촉이 불안정해지고, 그에 따라 아크를 불안정하게 하여 용접 품질이 나빠지게 된다. 그리고, 용접 와이어가 넓어진 구멍속에서 움직이기 때문에 용접 라인이 구불구불해져 용접 품질이 저하될 수 있다. 따라서, 접촉 팁을 자주 교체하여 이러한 문제가 발생되지 않도록 해야 한다.

상기한 바와 같은 접촉 팁의 열화는 용접 품질의 불량 뿐만 아니라 접촉 팁의 교체를 위해 빈번하게 용접 작업 전체를 중단해야 하여 생산성 피해도 크기 때문에 부품 수명의 개선이 매우 중요하다.

한편, 용접 와이어가 접촉 팁 안에서 녹아버리는 불량인 번백(Burnback)의 원인은 확공 등으로 인한 접촉 팁의 부족한 또는 달라진 전기적 접촉일 수도 있다. 스틸(steel) 용접 와이어와 구리(copper) 접촉 팁의 전기적 접촉점이 원래는 접촉 팁의 끝에 있어야 하지만, 확공으로 인해 접촉점이 접촉 팁의 안쪽으로 옮겨가면 구리보다 높은 스틸의 비저항으로 인해 과도한 줄열(joule heat)이 발생하는 문제 등이다.

한국등록특허 제10-1542172호

본 발명은 수명을 증가시킬 수 있는 접촉 팁 및 이를 구비하는 용접 장치를 제공한다.

본 발명은 관통홀 내부에서 용접 와이어와의 접촉을 유지하도록 하는 접촉 팁 및 이를 구비하는 용접 장치를 제공한다.

본 발명의 일 양태에 따른 접촉 팁은 용접 와이어가 관통되는 팁 본체; 적어도 일부가 상기 용접 와이어를 노출시키도록 상기 팁 본체의 적어도 일 영역에 형성된 절개부; 및 상기 절개부를 통해 상기 용접 와이어를 가압하는 가압 부재를 포함한다.

상기 팁 본체의 일단에 마련된 연결부를 더 포함한다.

상기 가압 부재는 상기 용접 와이어를 가압하는 제 1 가압부와, 상기 팁 본체를 가압하는 제 2 가압부와, 상기 제 1 및 제 2 가압부를 이으면서 탄성력을 제공하는 탄성 연결부를 포함한다.

상기 연결부 또는 상기 팁 본체에 형성되어 상기 제 1 및 제 2 가압부의 적어도 일부를 수용하는 수용홈을 더 포함한다.

상기 절개부는 상기 용접 와이어의 진행 방향으로 형성된다.

상기 연결부와 대향되어 상기 팁 본체 타단의 말단부는 상기 팁 본체의 다른 부분보다 높은 경도를 갖는다.

상기 절개부 내에 삽입되어 상기 용접 와이어와 상기 가압 부재 사이에 마련된 삽입 부재를 더 포함한다.

상기 삽입 부재를 통해 상기 용접 와이어에 전원이 공급된다.

상기 삽입 부재에 전원을 전달하는 전원 전달 부재를 더 포함한다.

상기 삽입 부재는 상기 팁 본체보다 저저항의 재료로 형성된다.

본 발명의 다른 양태에 따른 용접 장치는 본 발명의 일 양태에 따른 접촉 팁을 구비한다.

상기 접촉 팁과 연결되며 차폐 가스를 공급하는 가스 디퓨저와, 상기 접촉 팁을 둘러싸도록 상기 가스 디퓨저와 연결되며, 상기 차폐 가스를 분사하는 노즐과, 상기 가스 디퓨저와 연결된 토치 바디와, 상기 토치 바디와 연결되어 상기 가스 디퓨저를 둘러싸도록 마련된 인슐레이터를 더 포함한다.

상기 접촉 팁을 향해 상기 용접 와이어를 공급하는 와이어 공급부와, 상기 가스 디퓨저를 통해 상기 차폐 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 접촉 팁 및 상기 전원 전달 부재 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함한다.

본 발명의 실시 예들에 따른 접촉 팁은 팁 본체 외부에 마련된 가압 부재를 이용하여 용접 와이어를 가압함으로써 용접 와이어와 접촉 팁의 접촉 상태를 유지할 수 있다. 즉, 접촉 팁의 관통홀의 커지는 확공 현상이 발생되더라도 가압 부재에 의해 용접 와이어가 접촉 팁과의 접촉을 유지할 수 있다. 따라서, 아크가 잘 형성될 수 있고, 발열 또는 번백(burnback) 현상을 최소화시킬 수 있으며, 용접 와이어의 흔들림을 방지할 수 있어 용접 불량을 방지할 수 있다.

또한, 접촉 팁의 일부를 통해 용접 와이어와 접촉되도록 전원 전달 부재가 마련되고, 전원 전달 부재를 통해 전원을 전달받을 수 있다. 즉, 접촉 팁의 본체를 통하지 않고 전원 전달 부재를 통해 용접 와이어에 전원이 공급될 수 있다. 따라서, 접촉 팁을 고경도 재료를 이용하여 제작할 수 있고, 그에 따라 접촉 저항, 발열, 용접 와이어의 흔들림 등을 크게 개선할 수 있다.

결국, 본 발명의 실시 예들은 접촉 팁의 수명을 연장시킬 수 있고, 그에 따라 접촉 팁의 교체 주기를 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 접촉 팁을 구비하는 용접 토치의 사시도 및 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 접촉 팁의 분리 사시도 및 결합 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 접촉 팁의 분해 사시도 및 결합 사시도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 접촉 팁의 분해 사시도, 결합 사시도 및 일 방향에서의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 접촉 팁의 사시도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 접촉 팁의 분해 사시도 및 결합 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접 장치는 피용접물(W)에 아크를 발생시켜 용접이 행해지도록 하는 용접 토치(10)와, 용접 토치(10)에 전극 역할을 하는 용접 와이어(23)(23)를 공급하는 와이어 공급부(20)와, 전원을 공급하는 전원 공급부(30)와, 피용접물(W) 상에 차폐 가스를 공급하는 가스 공급부(40)를 포함할 수 있다.

용접 토치(10)는 피용접물(W) 상에 위치하여 피용접물(W)에 아크를 발생시켜 용접이 실시되도록 한다. 이러한 용접 토치(10)는 와이어 공급부(20)로부터 용접 와이어(23)를 공급받고, 전원 공급부(30)로부터 전원을 공급받아 피용접물(W) 상에 아크가 발생되도록 한다. 또한, 용접 토치(10)는 가스 공급부(40)로부터 차폐 가스를 공급받아 피용접물(W) 상에 분사한다. 이러한 용접 토치(10)에 대해서는 도 2를 이용하여 보다 상세히 설명하겠다.

와이어 공급부(20)는 전극으로 기능하는 용접 와이어(23)를 용접 토치(10)를 통해 피용접물(W) 상에 공급한다. 이러한 와이어 공급부(20)는 용접 와이어(23)를 제공하는 와이어 소오스(21)와, 와이어 소오스(21)와 용접 토치(10) 사이에 마련된 롤러(22)를 포함할 수 있다. 롤러(22)는 적어도 두개 마련되며, 두개의 롤러(22)를 통해 용접 와이어(23)가 용접 토치(10) 방향으로 공급된다. 이러한 와이어 공급부(20)는 일정한 속도로 용접 와이어(23)를 공급할 수 있다. 즉, 롤러(22)의 회전 속도에 따라 소정의 속도로 용접 와이어(23)를 공급할 수 있다. 물론, 와이어 공급부(20)는 발생되는 아크의 크기 및 인가되는 전원 등에 따라 용접 와이어(23)의 공급 속도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 와이어 공급부(20)는 2∼30.5m/min 속도로 용접 와이어(23)를 공급할 수 있다. 한편, 와이어 공급부(20)로부터 공급되는 용접 와이어(23)는 용접되는 금속의 조성, 공정 조건 등에 따라 선택될 수 있다. 용접 와이어(23)는 용접 시 고온에 녹아 피용접물(W)을 용접하는 것으로, 용접의 기계적 특성에 크게 영향을 미치며 용접 품질의 핵심 요소이다. 용접 금속은 불연속성, 오염물의 혼입 또는 용접부 내의 기공 등과 같은 결함이 없고 기본 재료와 유사한 기계적 성질을 가져야 한다. 이를 위해 다양한 재료의 용접 와이어(23)가 이용될 수 있다. 예를 들어, 용접 와이어(23)는 스테인레스 스틸, 금, 은, 구리, 티타늄, 철 등을 포함할 수 있다. 또한, 용접 와이어(23)는 적어도 둘 이상의 금속 합금을 이용할 수 있다. 또한, 용접 와이어(23)는 공정 변화, 용접 크기 및 용접 재료 등에 따라 0.7㎜∼5㎜의 직경을 가질 수 있다.

전원 공급부(30)는 피용접물(W)를 용접하기 위해 전원을 공급한다. 전원 공급부(30)는 용접 토치(10) 및 피처리물(W)에 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 피처리물(W)에 접지 전원을 공급하고, 용접 토치(10)에 펄스형 용접 파형을 공급할 수 있다. 용접 파형은 DC 또는 AC 펄스 파형일 수 있는데, 어느 유형이라도 사용될 수 있다.

가스 공급부(40)는 용접이 수행되는 공간으로 차폐 가스를 공급한다. 즉, 가스 공급부(40)는 용접 토치(10)에 차폐 가스를 공급하고, 용접 토치(10)를 통해 용접이 수행되는 공간으로 차폐 가스가 분사된다. 차폐 가스는 아크 또는 용접과 접촉할 경우 융합 결함, 다공성 및 용접 금속 취성을 일으킬 수 있는 질소 및 산소와 같은 대기로부터 용접 영역을 보호하기 위해 필요하다. 이러한 가스 공급부(40)는 활성 가스, 불활성 가스, 이산화탄소를 포함하는 차폐 가스를 공급할 수 있다. 물론, 가스 공급부(40)는 혼합 가스를 공급할 수도 있는데, 예를 들어 아르곤 등의 불활성 가스와 이산화탄소의 혼합 가스를 공급할 수도 있다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 접촉 팁을 구비하는 용접 토치의 사시도 및 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 접촉 팁을 구비한 용접 토치는 토치 바디(11), 가스 디퓨저(12), 노즐(13) 및 접촉 팁(14)을 포함할 수 있다.

토치 바디(11)는 용접 토치의 다른 구성 요소를 수용한다. 이를 위해 토치 바디(11)는 내부에 공간이 마련된 관 형태로 마련될 수 있고, 토치 바디(11)의 선단에는 가스 디퓨저(12)가 연결될 수 있다. 이때, 토치 바디(11)와 가스 디퓨저(12)의 연결은 예를 들어, 나사 결합을 이용할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 결합 및 해제를 위한 다른 수단의 적용도 가능하다. 또한, 토치 바디(11)에 연결된 가스 디퓨저(12)를 보호하기 위하여 가스 디퓨저(12)를 감싸도록 형성되는 인슐레이터(15)가 토치 바디(11)에 더 연결될 수 있다. 예를 들어, 토치 바디(11)의 내측은 가스 디퓨저(12)와 연결되고, 토치 바디(11)의 외측은 인슐레이터(15)와 연결된 형상을 가질 수 있다. 또한, 노즐(13)은 가스 디퓨저(12)와 결합될 수 있는데, 예를 들어 나사 결합될 수 있다.

가스 디퓨저(12)는 토치 바디(11)의 내측에 장착되어 차폐 가스 및 용접 와이어(23)를 공급한다. 여기서, 가스 디퓨저(12)는 토치 바디(11)로부터 차폐 가스 및 용접 와이어(23)를 전달받아 이를 각각 노즐(13)과 접촉 팁(14)으로 공급할 수 있다. 즉, 와이어 공급부(20)로부터 공급되는 용접 와이어(23)는 토치 바디(11), 가스 디퓨저(12) 및 접촉 팁(14)의 의 내측 중앙에 형성된 관통홀(16)을 통해 외부로 노출되고, 가스 공급부(40)로부터 공급되는 차폐 가스는 토치 바디(11) 및 가스 디퓨저(12)를 통해 노즐(13)로 공급된다. 또한, 가스 디퓨저(12)는 노즐(13)이 결합되고 접촉 팁(14)이 결합될 수 있다. 즉, 가스 디퓨저(12)는 일 영역이 토치 바디(11)에 결합되고, 타 영역에 노즐(13) 및 접촉 팁(14)이 결합될 수 있다. 이를 위해 가스 디퓨저(12)는 직경이 다른 세 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 직경을 갖는 제 1 영역의 외측이 토치 바디(11)의 내측에 결합될 수 있고, 제 1 영역에 인접하여 제 1 직경보다 작은 제 2 직경의 제 2 영역의 외측에 노즐(13)이 결합될 수 있으며, 제 2 영역에 인접하여 제 2 직경보다 작은 제 3 직경의 제 3 영역의 내측에 접촉 팁(14)이 결합될 수 있다. 이때, 토치 바디(11)와 가스 디퓨저(12)의 결합, 가스 디퓨저(12)와 노즐(13) 및 접촉 팁(14)의 결합은 나사 결합을 이용할 수 있다. 따라서, 토치 바디(11), 가스 디퓨저(12), 노즐(13) 및 접촉 팁(14)의 분리 및 결합이 용이할 수 있다.

노즐(13)은 가스 디퓨저(12)에 결합되어 가스 디퓨저(12)로부터 공급받은 차폐 가스를 피용접물(W)의 용접부 위치에 분사한다. 여기서, 노즐(13)은 내부에 차폐 가스가 배출될 수 있는 공간이 형성된 일종의 관 형태이고, 그 중심부에는 접촉 팁(14)이 위치될 수 있다. 즉, 노즐(13)은 접촉 팁(14)과 이격되어 접촉 팁(14)을 감싸는 형상일 수 있다. 따라서, 차폐 가스는 노즐(130)과 접촉 팁(14) 사이의 공간을 통해 피용접물(W)의 용접 위치로 배출될 수 있다. 또한, 노즐(13)은 접촉 팁(14)과 인접하게 접촉 팁(14)을 감싸도록 형성되므로 바람 등에 의해 용접 불량이 발생되는 것을 방지하고, 용접 와이어(23)가 접촉 팁(14)에 안정적으로 공급되어 용접 작업을 실시할 수 있도록 차폐 가스를 배출하여 용접 위치를 보호할 수 있다.

접촉 팁(14)은 피용접물(W)의 용접 위치로 용접 와이어(23)를 공급하고 전원을 공급한다. 여기서, 접촉 팁(14)은 가스 디퓨저(12)에 장착되어 노즐(13)의 내측에 위치할 수 있다. 따라서, 접촉 팁(14)의 외면으로는 차폐 가스가 배출되고 내면으로는 용접 와이어(23)가 배출될 수 있다. 또한, 접촉 팁(14)은 피용접물(W)의 용접 위치에 용접 와이어(23)를 배출하고, 전원이 공급되어 피용접물(W)의 용접 위치와 용접 와이어(23) 사이에 아크를 발생시킬 수 있다. 이러한 아크에 의해 용접 와이어(23)가 용융되어 피용접물(W)이 용접될 수 있다. 예를 들어, 분리된 두 피용접물(W) 사이가 용접되어 결합될 수 있다. 한편, 도시되지 않았지만, 접촉 팁(14)과 용접 와이어(23)를 가압하여 이들이 접촉될 수 있도록 가압 부재가 마련될 수 있다. 가압 부재를 포함하는 접촉 팁(14)에 대해서는 이후 상세히 설명한다.

한편, 토치 바디(11), 가스 디퓨저(12) 및 접촉 팁(14)의 중앙부에는 관통홀(16)이 형성되고, 관통홀(16)을 통해 용접 와이어(23)가 배출된다. 용접 와이어(23)는 전극으로 기능하여 전원 공급부(30)로부터 공급된 전원에 따라 피용접물(W) 상에 아크가 발생되도록 하여 피용접물(W)이 용접되도록 한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 접촉 팁의 분리 사시도 및 결합 사시도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 접촉 팁은 팁 본체(110)와, 팁 본체(110)의 일단에 마련된 연결부(120)와, 팁 본체(110)의 적어도 일 영역에 마련된 절개부(130)와, 적어도 일부가 팁 본체(110)에 접촉되어 용접 와이어(23)를 가압하는 가압 부재(140)를 포함할 수 있다. 또한, 접촉 팁은 도 2 및 도 3을 이용하여 설명한 바와 같이 팁 본체(110) 및 연결부(120)의 중앙부에 관통홀(16)이 형성되며, 관통홀(16)을 통해 용접 와이어(23)가 배출된다. 여기서, 본 발명은 절개부(130)의 적어도 일부가 용접 와이어(23)가 노출되도록 형성되고, 가압 부재(140)가 절개부(130)를 통해 용접 와이어(23)를 가압한다. 따라서, 가압 부재(140)에 의해 용접 와이어(23)가 가압되어 용접 와이어(23)와 팁 본체(110)의 접촉이 유지될 수 있다. 즉, 팁 본체(110)의 관통홀(16)이 커지는 확공 현상이 발생되더라도 가압 부재(140)에 의해 용접 와이어(23)가 가압되므로 용접 와이어(23)와 팁 본체(110)의 접촉이 유지될 수 있다. 이러한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 접촉 팁을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

팁 본체(110)는 대략 원기둥 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 팁 본체(110)는 적어도 일부가 경사진 형태로 마련될 수 있다. 예를 들어, 팁 본체(110)는 연결부(120)와 접촉되는 영역으로부터 이와 대향되는 일 방향으로 소정 길이가 원기둥 형상으로 마련되고, 이로부터 소정 길이가 각도가 점점 줄어드는 형태로 마련될 수 있다. 즉, 팁 본체(110)는 연결부(120)로부터 제 1 길이가 동일 각도를 갖는 원기둥 형태로 마련되고, 제 2 길이가 각도가 점점 줄어드는 형태로 마련될 수 있다. 이하, 원기둥 형태를 유지하는 영역을 제 1 영역이라 하고 각도가 점점 줄어드는 영역을 제 2 영역이라 한다. 이때, 제 2 영역의 단부는 제 1 영역의 1/2 정도의 직경을 가질 수 있다. 또한, 제 1 영역 및 제 2 영역은 일체로 제작될 수 있고, 별도로 제작된 후 결합될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 영역의 단부 내측에 제 2 영역의 일부가 연장 삽입되어 제 1 및 제 2 영역이 결합될 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 영역의 결합은 나사 결합을 이용할 수 있다. 한편, 팁 본체(110)는 구리 소재로 형성될 수 있다. 그러나, 팁 본체(110)는 이에 한정되지 않고 구리 이외에 다른 소재로 형성될 수도 있다.

연결부(120)는 팁 본체(110)의 일 단부에 마련될 수 있다. 즉, 연결부(120)는 가스 디퓨저(12)에 연결되어 접촉 팁이 고정될 수 있도록 팁 본체(110)의 일 단부에 마련될 수 있다. 이러한 연결부(120)는 팁 본체(110)의 직경보다 작은 직경으로 마련될 수 있다. 즉, 연결부(120)는 팁 본체(110)의 제 1 영역의 직경보다 작은 직경으로 마련될 수 있다. 또한, 연결부(120)는 가스 디퓨저(12)에 나사 결합될 수 있다. 그런데, 연결부(120)는 팁 본체(110)와 접촉되는 영역으로부터 소정 폭으로 나사산이 형성되지 않을 수 있다. 즉, 연결부(120)에는 가압 부재(140)의 적어도 일부가 접촉될 수 있는데, 가압 부재(140)가 접촉되는 영역에는 나사산이 형성되지 않을 수 있다. 또한, 연결부(120)의 가압 부재(140)가 접촉되는 영역에는 소정의 홈(121)이 형성될 수 있다. 즉, 가압 부재(140)의 적어도 일부가 삽입되어 체결될 수 있도록 연결부(120)의 소정 영역에는 홈(121)이 형성될 수 있다. 홈(121)이 형성됨으로써 가압 부재(140)가 연결부(120)에 더욱 견고하게 체결될 수 있고, 그에 따라 가압 부재(140)가 이탈되지 않도록 할 수 있다. 한편, 연결부(120)는 팁 본체(110)와 동일 재질로 마련될 수 있다.

한편, 팁 본체(110) 및 연결부(120)의 중앙을 관통하도록 관통홀(16)이 형성되며, 관통홀(16) 내에는 용접 와이어(23)가 마련될 수 있다. 관통홀(16)은 용접 와이어(23)의 직경에 대응되는 직경으로 형성될 수 있다. 즉, 용접 와이어(23)가 관통홀(16) 내에서 흔들리지 않도록 관통홀(16)은 용접 와이어(23) 직경의 100% 내지 110%의 직경으로 형성될 수 있다.

절개부(130)는 팁 본체(110)의 적어도 일 영역에 형성될 수 있다. 또한, 절개부(130)는 적어도 일부가 용접 와이어(23)가 노출되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 절개부(130)는 팁 본체(110)의 제 2 영역에 형성되어 용접 와이어(23)의 적어도 일부를 노출시키는 제 1 절개부(131)와, 팁 본체(110)의 제 2 영역에 형성되어 용접 와이어(23)를 노출시키지 않는 제 2 절개부(132)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 절개부(131, 132)는 팁 본체(110)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 형성될 수 있다. 즉, 연결부(120) 및 팁 본체(110)가 일 방향으로 마련되는데, 절개부(130)는 일 방향과 직교하는 타 방향으로 형성될 수 있다. 용접 와이어(23)를 노출시키는 제 1 절개부(131)는 팁 본체(110)의 말단으로부터 수 ㎜ 이내에 형성되는 것이 바람직하다. 제 1 절개부(131)의 위치가 전기적 접점의 위치이므로 제 1 절개부(131)가 접촉 팁의 말단에서 멀어지면 고저항에 의한 번백(Burnback) 등이 발생할 수 있기 때문이다. 또한, 제 2 절개부(132)는 용접 와이어(23)은 노출시키지 않으므로 어느 영역에 형성되어도 무방하지만, 제 2 절개부(132)는 제 1 절개부(131)와 대향되는 영역에 형성될 수 있다. 즉, 수직 방향으로 서로 대향되도록 제 1 및 제 2 절개부(131, 132)가 형성될 수 있다. 또한, 제 2 절개부(132)는 제 1 절개부(131)보다 팁 본체(110)의 말단으로부터 먼 위치에 형성될 수도 있다. 한편, 제 2 절개부(132) 및 연결부(120)에 형성된 홈(121)은 가압 부재(140)의 안정적인 고정을 위해 필요하지만, 접촉 팁(14)과 노즐(13) 사이의 아크 발생을 방지하기 위해서도 필요하다. 즉, 접촉 팁(14)과 노즐(13)에 각각 고전압 및 접지가 인가되는데, 가압 부재(140)가 돌출되어 노즐(13)과 접촉될 경우 아크가 발생할 수 있으므로 가압 부재(140)가 노즐(13)과 접촉되지 않도록 제 2 절개부(132) 및 홈(121)이 형성되어 가압 부재(140)가 수용되도록 하는 것이 바람직하다.

가압 부재(140)는 관통홀 내에 마련된 용접 와이어(23)를 가압하기 위해 마련될 수 있다. 가압 부재(140)가 용접 와이어(23)를 가압함으로써 용접 와이어(23)가 흔들리지 않고 팁 본체(110)와 접촉될 수 있다. 이러한 가압 부재(140)는 팁 본체(110)의 적어도 일부에 접촉되며 팁 본체(110)에 형성된 절개부(130)의 적어도 일부를 통해 용접 와이어(23)를 가압한다. 또한, 가압 부재(140)는 일부가 연결부(120)에 접촉된다. 즉, 가압 부재(140)는 연결부(120)에 고정되며 팁 본체(110)에 접촉되어 연장되고, 절개부(130)에 수용되어 일부가 용접 와이어(23)를 가압한다. 이러한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 가압 부재(140)는 연결부(120)를 감싸도록 마련된 고정부(141)과, 고정부(141)의 일 단부로부터 팁 본체(110)의 일부에 접촉되어 연장된 제 1 연장부(142)와, 고정부(141)의 타 단부로부터 팁 본체(110)의 일부에 접촉되어 연장된 제 2 연장부(143)와, 제 1 연장부(142)의 단부로부터 연장되어 제 1 절개부(131)을 통해 용접 와이어(23)와 접촉되는 제 1 가압부(144)와, 제 2 연장부(143)의 단부로부터 연장되어 제 2 절개부(132)에 수용되는 제 2 가압부(145)를 포함할 수 있다. 즉, 가압 부재(140)는 용접 와이어(23)를 가압하는 제 1 가압부(144)와, 접촉 팁을 가압하는 제 2 가압부(145)와, 제 1 및 제 2 가압부(144, 145)를 탄성적으로 연결 및 지지하는 고정부(141), 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)를 포함할 수 있다. 한편, 가압 부재(140)는 전체적으로 동일 직경을 갖도록 마련될 수 있고, 일체로 제작될 수 있다. 즉, 가압 부재(140)는 제 1 가압부(144)로부터 제 1 연장부(142), 고정부(141), 제 2 연장부(143) 및 제 2 가압부(145)가 동일 직경을 갖는 동일 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 소정 굵기를 갖는 금속 재료를 절곡시켜 가압 부재(140)를 제작할 수 있다. 한편, 가압 부재(140)는 제 1 및 제 2 가압부(144, 145)를 통해 팁 본체(110)를 가압할 수 있는 재료를 이용하여 제작될 수 있는데, 예를 들어 금속 재료를 이용하여 제작될 수 있다. 또한, 가압 부재(150)는 기계적인 힘을 제공하므로 반드시 저항이 낮은 재료를 사용할 필요는 없다.

고정부(141)는 연결부(120)를 감싸도록 대략 링 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 고정부(141)는 연결부(120)의 홈(121)에 적어도 일부가 수용되도록 마련될 수 있다. 따라서, 홈(121)은 고정부(141)의 적어도 일부가 수용되는 깊이로 형성되는데, 예를 들어 고정부(141) 직경의 10% 내지 100%의 깊이로 형성될 수 있다. 홈(121)의 깊이가 깊을수록 고정부(141)의 체결 강도가 강해지고 고정부(141)가 외부로 노출되는 정도가 적으므로 바람직하다. 한편, 고정부(141)는 일부가 개방된 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 고정부(141)는 일 단부 및 타 단부가 연결되지 않고 이격된 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 고정부(141)는 일 단부 및 타 단부가 엇갈리게 마련될 수 있다. 즉, 고정부(141)는 일 단부와 팁 본체(110) 사이로 타 단부가 들어가도록 엇갈린 형태로 마련될 수 있다.

제 1 및 제 2 연장부(142, 143)은 고정부(141)의 일 단부 및 타 단부로부터 팁 본체(110)의 말단 방향으로 연장되어 마련될 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)은 팁 본체(110)의 서로 대향되는 두 영역에 선 접촉될 수 있다. 즉, 제 1 연장부(142)는 팁 본체(110)의 일 영역에 선 접촉되고, 제 2 연장부(143)는 팁 본체(110)의 일 영역과 대향되는 타 영역에 선 접촉될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)은 고정부(141)로부터 이격된 영역에서 제 1 및 제 2 가압부(144, 145)로 갈수록 서로 각도가 좁아지도록 마련될 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)은 팁 본체(110)를 가압할 수 있다. 여기서, 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)은 서로 다른 길이로 마련될 수 있는데, 예를 들어 제 1 연장부(142)가 제 2 연장부(143)보다 길게 마련될 수 있다. 또한, 제 1 연장부(142)는 상향 연장되고, 제 2 연장부(143)은 수평 연장될 수 있다. 물론, 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)이 모두 상향 연장될 수도 있고, 제 1 연장부(142)가 수평 연장되고 제 2 연장부(143)이 상향 연장될 수도 있다. 한편, 도시되지 않았지만, 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)이 접촉되는 팁 본체(110)에 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)이 적어도 일부 수용되는 수용 홈이 형성될 수 있다. 수용 홈이 형성됨으로써 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)의 체결 및 고정을 더욱 용이하게 할 수 있고, 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)가 돌출되지 않게 되어 노즐(13)과의 사이에 아크 발생을 방지할 수 있다. 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)을 수용하기 위한 수용 홈은 제 1 및 제 2 연장부(142, 143) 직경의 10% 내지 100%의 깊이로 형성될 수 있다. 그런데, 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)을 수용하는 수용 홈에 의해 제 1 및 제 2 가압부(144, 145)의 가압력이 저하될 수 있으므로 수용 홈은 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)의 직경보다 넓은 폭으로 형성될 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 가압부(144, 145)의 가압력은 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)의 상하 유격 거리에 의해서도 일부 결정될 수 있는데 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)이 수용 홈에 고정되면 유격이 없어져 제 1 및 제 2 가압부(144, 145)의 가압력이 저하될 수 있다. 따라서, 수용 홈은 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)의 직경보다 큰 폭으로 형성되어 유격 거리를 확보하고 그에 따라 제 1 및 제 2 가압부(144, 145)의 가압력을 확보할 수 있다.

제 1 및 제 2 가압부(144, 145)는 각각 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)으로부터 직각으로 절곡되어 마련될 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 가압부(144, 145)는 서로 마주보는 방향으로 절곡될 수 있다. 제 1 가압부(144)는 용접 와이어(23)을 노출시키는 제 1 절개부(131)에 수용되어 용접 와이어(23)를 가압한다. 또한, 제 2 가압부(145)는 제 2 절개부(132)에 수용되어 팁 본체(110)를 가압한다. 이때, 제 1 및 제 2 가압부(144, 145)는 팁 본체(110) 방향으로 가압하므로 용접 와이어(23)를 가압하여 용접 와이어(23)가 팁 본체(110)와 접촉 상태를 유지하도록 할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 접촉 팁은 가압 부재(140)가 팁 본체(110) 및 용접 와이어(23)를 가압한다. 즉, 고정부(141)가 연결부(120)에 고정되고, 고정부(141)로부터 연장된 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)이 팁 본체(110)를 제 1 방향, 즉 수평 방향으로 가압하며, 제 1 및 제 2 연장부(142, 143)으로부터 각각 연장된 제 1 및 제 2 가압부(144, 145)이 팁 본체(110)를 제 2 방향, 즉 수직 방향으로 가압한다. 따라서, 가압 부재(140)에 의해 팁 본체(110) 내부를 관통하는 용접 와이어(23)가 가압되고, 그에 따라 용접 와이어(23)가 팁 본체(110)와 접촉 상태를 유지할 수 있다. 즉, 접촉 팁의 관통홀의 커지는 확공 현상이 발생되더라도 가압 부재(140)에 의해 용접 와이어(23)가 접촉 팁과의 접촉을 유지할 수 있다. 결국, 아크가 잘 형성될 수 있고, 저항 열 발생 또는 번백(burnback) 현상을 최소화시킬 수 있다.

한편, 본 발명이 제 1 실시 예는 가압 부재(140)의 적어도 일부가 변형될 수 있다. 예를 들어, 용접 와이어(23)의 가압력을 향상시키기 위해 제 1 가압부(144)가 변형될 수 있다. 이렇게 제 1 가압부(144)가 변형된 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 접촉 팁의 분해 사시도 및 결합 사시도를 도 6 및 도 7에 도시하였다. 본 발명의 제 2 실시 예를 제 1 실시 예와 차이나는 부분을 중심으로 설명하면 다음과 같다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 접촉 팁은 본 발명의 제 1 실시 예와 마찬가지로 팁 본체(110), 연결부(120), 절개부(130) 및 가압 부재(140)를 포함할 수 있다. 또한, 가압 부재(140)는 고정부(141), 제 1 및 제 2 연장부(142, 143), 제 1 및 제 2 가압부(144, 145)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 제 2 실시 예는 용접 와이어(23)와 접촉되는 제 1 가압부(144)가 이중 구조로 형성될 수 있다. 제 1 가압부(144)는 제 1 연장부(142)로부터 제 1 연장부(142)와 반대 방향으로 연장된 후 말단이 절곡되어 제 1 연장부(142) 방향으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 제 1 가압부(144)는 제 1 연장부(142)로부터 제 1 연장부(142)와 반대 방향으로 연장되어 용접 와이어(23)의 일 영역을 가압하는 제 1a 가압부(144a)와, 제 1a 가압부(144a)의 말단으로부터 절곡되어 제 1 연장부(142) 방향으로 연장되어 용접 와이어(23)의 타 영역을 가압하는 제 1b 가압부(144b)를 포함할 수 있다. 물론, 제 1 가압부(144)는 용접 와이어(23)의 적어도 둘 이상의 영역을 가압하도록 복수 절곡된 형상을 가질 수도 있다. 이렇게 제 1 가압부(144)가 이중 구조 이상으로 형성됨으로써 용접 와이어(23)를 가압하는 영역이 증가하고 그에 따라 용접 와이어(23)를 더욱 강하게 고정시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 제 1 실시 예는 제 1 가압부(144)가 용접 와이어(23)와 한 영역에 접촉되어 가압되지만, 본 발명의 제 2 실시 예는 제 1 가압부(144)가 용접 와이어(23)의 두 영역 이상에서 접촉되어 가압되므로 가압력을 증대시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제 1 실시 예는 용접 와이어(23)와 제 1 가압부(144)의 접점이 하나이므로 용접 와이어(23)의 길이 방향으로 전기적 접촉 구간의 길이가 짧아 접촉 영역에서 중점적으로 확공된다. 따라서, 용접 와이어(23)의 말단이 중심에서 많이 벗어나게 된다. 그러나, 본 발명의 제 2 실시 예는 제 1 가압부(144)와 용접 와이어(23)의 접점이 둘 이상이므로 용접 와이어(23)의 길이 방향으로 전기적 접촉 구간이 길어지고, 그에 따라 접촉 면적이 넓어 접촉 저항이 낮아진다. 따라서, 저항 발열량이 낮아 확공 속도가 느려지고, 확공되더라도 더 긴 길이에 걸쳐 확공되며 확공 경사가 완만해질 수 있으므로 용접 와이어(23)의 말단이 중심에서 벗어나는 정도가 작게 된다. 한편, 제 1 가압부(144)가 이중 절곡 구조로 형성되므로 제 1 가압부(144)가 수용되는 제 1 절개부(131)는 이중 구조의 제 1 가압부(144)를 수용할 수 있도록 제 1 실시 예보다 크게 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예는 용접 와이어(23)를 노출시키기 위해 용접 와이어(23)의 진행 방향과 직교하는 방향으로 제 1 절개부(131)를 형성하였다. 그러나, 용접 와이어(23)를 노출시키기 위해 다양한 구조 또는 방법이 가능하다. 예를 들어, 팁 본체(110)의 적어도 일 영역에 용접 와이어(23)를 노출시키는 개구(미도시)를 형성할 수도 있고, 제 1 절개부(131)를 용접 와이어(23)의 진행 방향으로 형성할 수도 있다. 즉, 일 방향으로 절개하지 않고 일 영역을 뚫어 용접 와이어(23)를 노출시키도록 소정의 직경으로 개구를 형성할 수 있다. 이때, 제 1 가압부(144)의 말단을 절곡시켜 용접 와이어(23)에 접촉시킬 수 있다. 즉, 제 1 가압부(144)의 절곡부를 개구에 삽입하여 용접 와이어(23)에 접촉되도록 하거나, 절곡부를 제 1 절개부(131)를 통해 용접 와이어(23)에 접촉되도록 할 수 있다. 따라서, 제 1 가압부(144)의 말단부, 즉 끝부분이 용접 와이어(23)에 접촉될 수 있다. 이렇게 제 1 가압부(144)의 말단부가 용접 와이어(23)에 접촉됨으로써 접촉 팁의 확공량이 증가하더라고 제 1 가압부(144)가 용접 와이어(23)를 계속적으로 가압할 수 있다. 즉, 도 4 내지 도 7을 이용하여 설명한 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예는 제 1 절개부(131)가 용접 와이어(23)의 진행 방향과 직교하는 방향으로 형성되기 때문에 접촉 팁의 확공량이 용접 와이어(23) 지름 이상이 되면 용접 와이어(23)가 제 1 절개부(131) 아래로 묻히게 되어 제 1 가압부(144)가 용접 와이어(23)를 가압할 수 없다. 그러나, 개구를 형성하거나 용접 와이어(23)의 길이 방향으로 절개부를 형성하고 제 1 가압부(144)의 말단부, 즉 끝부분을 이용하여 가압함으로써 제 1 가압부(144)가 용접 와이어(23)을 계속 가압할 수 있게 되고, 그에 따라 수명 연장의 효과가 있다.

본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예는 용접 와이어(23)의 전류 공급이 접촉 팁을 통해 이루어진다. 따라서, 용접 와이어(23)와 접촉되는 접촉 팁의 일측 내면에 확공이 발생될 수 있다. 그런데, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예는 제 1 절개부(131)가 용접 와이어(23)의 진행 방향과 직교하는 방향으로 형성되므로 용접 와이어(23)의 지름 이상으로 확공되면 용접 와이어(23)가 제 1 절개부(131)보다 아래로 묻혀 가압 부재(140)가 용접 와이어(23)를 가압할 수 없게 된다. 이러한 문제는 상기한 바와 같이 개구를 형성하거나, 용접 와이어(23)의 진행 방향으로 절개부를 형성하여 가압 부재(140)의 말단으로 가압함으로써 해결될 수 있다. 그러나, 확공에 따라 용접 영역에 접하는 용접 와이어(23)의 말단부가 중심으로부터 벗어나는 문제는 해결할 수 없다.

이러한 문제를 해결하기 위해 접촉 팁 뿐만 아니라 소모성 저저항판을 이용하여 용접 와이어(23)에 전류를 공급할 수 있다. 이러한 본 발명의 제 3 실시 예를 도 8 내지 도 10을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

도 8 및 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 접촉 팁의 분해 사시도, 결합 사시도이고, 도 10은 접촉 팁의 일부를 일 방향에서 본 사시도이다.

도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 접촉 팁은 팁 본체(110), 연결부(120), 절개부(130) 및 가압 부재(140)를 포함하고, 용접 와이어(23)와 가압 부재(140) 사이에 마련된 삽입 부재(150)를 더 포함할 수 있다. 또한, 가압 부재(140)는 고정부(141), 제 1 및 제 2 연장부(142, 143), 제 1 및 제 2 가압부(144, 145)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 제 3 실시 예는 삽입 부재(150)를 포함하고, 삽입 부재(150)를 수용하는 제 3 절개부(133)를 더 포함할 수 있다. 이러한 본 발명의 제 3 실시 예를 제 1 및 제 2 실시 예와 다른 내용을 중심으로 설명하면 다음과 같다.

절개부(130)는 용접 와이어(23)의 진행 방향과 직교하는 방향으로 형성되어 용접 와이어(23)를 노출시키는 제 1 절개부(131)와, 제 1 절개부(131)와 대향되는 위치에 용접 와이어(23)의 진행 방향과 직교하는 방향으로 형성된 제 2 절개부(132)와, 용접 와이어(23)의 진행 방향으로 형성되어 용접 와이어(23)를 노출시키는 제 3 절개부(133)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 3 절개부(133)는 제 1 절개부(131)와 교차하여 팁 본체(110)의 말단까지 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 3 절개부(133)는 팁 본체(110)의 제 1 영역의 소정 영역으로부터 제 2 영역까지 형성될 수 있다. 따라서, 제 3 절개부(133)는 용접 와이어(23)를 길이 방향으로 노출시킬 수 있다. 또한, 제 3 절개부(133)에 전원 전달 부재(160)가 삽입될 수 있고, 전원 전달 부재(160)는 외부로 노출되지 않을 수 있다. 즉, 전원 전달 부재(160)의 용접 와이어(23) 상측 방향으로의 너비(즉 폭)는 제 3 절개부(133)의 깊이보다 작을 수 있다.

삽입 부재(150)는 제 3 절개부(133)에 삽입되며, 제 1 절개부(131)에 수용되는 제 1 가압부(144)에 의해 가압된다. 즉, 삽입 부재(150)는 제 1 가압부(144)와 적어도 하나의 접점을 형성하며, 제 1 가압부(144)에 의해 삽입 부재(150) 및 용접 와이어(23)가 가압된다. 삽입 부재(150)는 소정 두께를 갖는 대략 사각형의 판 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 삽입 부재(150)는 용접 와이어(23)를 기준으로 용접 와이어(23)의 길이 방향으로 소정의 길이를 갖고, 용접 와이어(23)의 상측 방향으로 소정의 너비(즉 폭)를 가지며, 용접 와이어(23)의 진행 방향과 직교하는 방향으로 소정의 두께를 갖는다. 이때, 삽입 부재(150)의 두께는 제 3 절개부(133)와 같거나 작을 수 있으며, 길이는 제 3 절개부(133)와 같거나 짧을 수 있고, 너비는 제 3 절개부(133)의 깊이보다 작거나 같을 수 있다. 따라서, 삽입 부재(150)는 팁 본체(110)의 외부로 노출되지 않을 수 있다. 한편, 삽입 부재(150)는 접촉 팁, 즉 팁 본체(110)보다 저저항의 재질, 예를 들어 구리로 제작될 수 있다. 또한, 삽입 부재(150)를 통해 전류가 공급될 수 있다. 즉, 접촉 팁 뿐만 아니라 삽입 부재(150)를 통해 전류가 공급됨으로써 저항과 발열이 감소하고, 그에 따라 확공 속도가 줄어들어 수명이 연장될 수 있다.

한편, 제 1 가압부(144)는 삽입 부재(150)를 아래로 가압할 뿐만 아니라 삽입 부재(150)를 옆으로 가압하는 것이 바람직하다. 즉, 삽입 부재(150)를 통해 용접 와이어(23)를 가압하기 위해 제 1 가압부(144)는 삽입 부재(150)를 아래 방향으로 가압하고, 이와 동시에 삽입 부재(150)를 팁 몸체(110)로 가압하여 고정하기 위해 제 1 가압부(144)는 삽입 부재(150)를 옆 방향으로 가압할 수 있다. 이를 위해 도 10에 도시된 바와 같이 제 1 가압부(144)의 말단으로부터 소정 길이를 절곡시킨 제 3 가압부(146)가 삽입 부재(150)에 접촉되도록 할 수 있다. 즉, 제 1 가압부(144)의 절곡된 부분, 즉 제 3 가압부(146)가 삽입 부재(150)를 아래 방향 및 옆 방향으로 접촉되어 가압할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 접촉 팁의 사시도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 접촉 팁은 팁 본체(110)와, 연결부(120)와, 절개부(130)와, 가압 부재(140)를 포함할 수 있다. 절개부(130)는 제 1 및 제 2 절개부(131, 132)를 포함할 수 있고, 가압 부재(140)는 고정부(141), 제 1 및 제 2 연장부(142, 143), 제 1 및 제 2 가압부(144, 145)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 제 4 실시 예는 팁 본체(110)의 말단부(111)가 팁 본체(110)와는 다른 재료로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제 1 절개부(131)로부터의 말단부(111)가 팁 본체(110)와는 다른 재료로 제작될 수 있다. 이때, 말단부(111)는 세라믹으로 제작되거나 팁 본체(110)를 부분적으로 열처리하여 제작할 수 있다. 따라서, 말단부(111)는 팁 본체(110)보다 고경도로 제작되어 확공에 의한 용접 와이어(23)의 위치 변화를 완전히 방지할 수 있다. 또한, 말단부(111)는 분리 및 결합 가능한 구조로 제작될 수 있다. 예를 들어, 말단부(111)가 팁 본체(110)에 나사 결합되거나 삽입 결합될 수 있다. 한편, 본 발명의 제 4 실시 예는 도시되지 않았지만, 도 9 및 도 10을 이용하여 설명한 본 발명의 제 3 실시 예와 같이 용접 와이어(23)와 가압 부재(140) 사이에 마련된 전원 전달 부재를 더 포함할 수 있고, 삽입 부재를 수용하기 위해 제 1 절개부(131)과 직교하는 방향으로 형성된 제 3 절개부를 더 포함할 수 있다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 접촉 팁의 분해 사시도 및 결합 사시도이다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 접촉 팁은 팁 본체(110)와, 연결부(120)와, 절개부(130)와, 가압 부재(140)와, 용접 와이어(23)와 가압 부재(140) 사이에 마련된 전원 전달부(160, 170)을 포함할 수 있다. 전원 전달부는 절개부(130)의 적어도 일부에 삽입되어 용접 와이어(23)와 접촉되는 전원 전달 부재(160)와, 전원 전달 부재(160)를 고정하기 위한 고정 부재(170)을 포함할 수 있다. 여기서, 고정 부재(170)는 구비하지 않을 수도 있다. 즉, 전원 전달부는 고정 부재(170)를 구비할 수도 있고, 구비하지 않을 수도 있다. 또한, 절개부(130)는 용접 와이어(23)의 진행 방향으로 형성되어 용접 와이어(23)를 노출시키고 전원 전달 부재(160)가 수용되는 제 3 절개부(133)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 제 5 실시 예는 제 3 실시 예에 비해 제 1 절개부(131)가 형성되지 않는다. 또한, 본 발명의 제 5 실시 예는 고정 부재(170)가 팁 본체(110) 상에 접촉되는 영역은 평탄하게 형성될 수 있다. 즉, 도 12에 도시된 바와 같이 전원 전달 부재(160)가 삽입되고 고정 부재(170)가 접촉되는 팁 본체(110)의 상부가 평탄한 형상을 가질 수 있다. 한편, 가압 부재(140)는 고정부(141), 제 1 및 제 2 연장부(142, 143), 제 1 및 제 2 가압부(144, 145)를 포함할 수 있다.

전원 전달 부재(160)는 제 3 절개부(133)에 삽입된다. 전원 전달 부재(160)는 소정의 길이, 너비 및 두께를 갖는 대략 사각형의 판 형상으로 마련될 수 있다. 이때, 전원 전달 부재(160)의 두께는 제 3 절개부(133)와 같거나 작을 수 있으며, 길이는 제 3 절개부(133)와 같거나 짧을 수 있다. 또한, 전원 전달 부재(160)의 너비, 즉 폭은 제 3 절개부(133)보다 클 수 있다. 따라서, 전원 전달 부재(160)의 일부가 제 3 절개부(133)에 수용되고 나머지 일부가 제 3 절개부(133) 외측으로 노출될 수 있다. 이러한 전원 전달 부재(160)은 접촉 팁, 즉 팁 본체(110)보다 저저항의 재질, 예를 들어 구리로 제작될 수 있다.

이렇게 전원 전달 부재(160)가 접촉 팁의 외부로 노출됨으로써 접촉 팁을 통하지 않고 전원 전달 부재(160)를 통해 전류를 인가할 수 있다. 즉, 접촉 팁을 통해 전류를 인가하지 않고 전원 전달 부재(160)에 전류를 인가할 수 있고, 이를 통해 용접 와이어(23)에 전류가 인가될 수 있다. 이 경우 접촉 팁, 즉 팁 본체(110)는 저저항 재료일 필요가 없으므로 고경도 재료를 이용할 수 있다. 따라서, 접촉 팁에 확공이 발생되지 않아 내구성을 향상시킬 수 있으며, 전원 전달 부재(160)가 닳아도 용접 와이어(23)의 중심 위치가 흔들리지 않게 된다.

한편, 전원 전달 부재(160)의 경도가 낮아 가압 부재(140)가 직접 가압하기 어려울 수 있으므로, 고경도 재료의 고정 부재(170)를 더 마련할 수 있다. 즉, 고정 부재(170)를 이용하여 전원 전달 부재(160)를 고정시킬 수 있다. 고정 부재(170)는 소정의 길이를 갖는 접촉판(171)과, 접촉판(171)의 두 가장자리로부터 하측으로 연장된 연장판(172)를 포함할 수 있다. 이때, 접촉판(171)은 대략 전원 전달 부재(160)의 길이로 마련되어 일면이 전원 전달 부재(160)의 측면에 접촉되고, 타면의 일부 영역에 가압 부재(140)가 접촉될 수 있다. 또한, 연장판(172)은 접촉판(171)의 길이보다 짧게 마련될 수 있다. 따라서, 접촉판(171)과 연장판(172) 사이에 전원 전달 부재(160)가 삽입될 수 있다. 이때, 두 연장판(172) 사이의 거리는 전원 전달 부재(160)의 두께와 같거나 클 수 있다. 또한, 전원 전달 부재(160)를 안정적으로 고정하기 위해 두 연장부(172) 및 전원 전달 부재(160)를 관통하여 고정핀(173)이 마련될 수 있다. 고정핀(173)은 볼트 및 너트로 구성되어 전원 전달 부재(160)를 고정 부재(170)에 안정적으로 고정시킬 수 있다.

이러한 본 발명의 제 5 실시 예는 고정 부재(170)에 고정된 전원 전달 부재(160)가 제 3 절개부(133)에 삽입되어 용접 와이어(23)와 접촉되고, 전원 전달 부재(160)의 일부 및 고정 부재(170)는 제 3 절개부(133)의 외부로 노출된다. 이 상태에서 가압 부재(140)가 고정 부재(170)에 접촉되어 고정 부재(170)를 가압한다. 따라서, 전원 전달 부재(160)이 용접 와이어(23)를 가압할 수 있다. 또한, 접촉 팁, 즉 팁 본체(110)에 전류를 인가하지 않고 전원 전달 부재(160)에 전류가 인가될 수 있다. 이때, 전원 공급부와 전원 전달 부재(160)를 연결하는 연결 수단은 어떤 방식이든 전기 저항을 줄이는 연결 방식을 이용할 수 있고, 간편한 탈착을 위해 집게형을 이용할 수도 있다.

상기한 바와 같이 전원 전달 부재(160)을 통해 전류가 인가됨으로써 접촉 팁을 고경도 재료를 이용하여 제작할 수 있다. 따라서, 접촉 저항, 발열, 용접 와이어의 위치 변경 등의 대부분의 문제를 크게 개선하므로 수명이 매우 늘어나고 교체주기가 매우 길어질 수 있다.

본 발명은 상기에서 서술된 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 상기의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허청구범위에 의해서 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예들은 상호 조합될 수 있다.

110 : 팁 본체 120 : 연결부
130 : 절개부 140 : 가압 부재
150 : 삽입 부재 160 : 전원 전달 부재
170 : 고정 부재

Claims

용접 와이어가 관통되는 팁 본체;
상기 용접 와이어의 적어도 일부를 노출시키도록 상기 팁 본체의 적어도 일 영역에 형성된 절개부;
상기 절개부를 통해 상기 용접 와이어를 가압하는 가압 부재; 및
상기 절개부 내에 삽입되어 상기 용접 와이어와 상기 가압 부재 사이에 마련된 삽입 부재;
를 포함하는 접촉 팁.
청구항 1에 있어서, 상기 팁 본체의 일단에 마련된 연결부를 더 포함하는 접촉 팁.
청구항 2에 있어서, 상기 가압 부재는 상기 용접 와이어를 가압하는 제 1 가압부와,
상기 팁 본체를 가압하는 제 2 가압부와,
상기 제 1 및 제 2 가압부를 이으면서 탄성력을 제공하는 제 1 및 제 2 연장부를 포함하는 접촉 팁.
청구항 3에 있어서, 상기 연결부 또는 상기 팁 본체에 형성되어 상기 제 1 및 제 2 가압부의 적어도 일부를 수용하는 홈을 더 포함하는 접촉 팁.
청구항 1에 있어서, 상기 절개부는 상기 용접 와이어의 진행 방향으로 형성된 접촉 팁.
청구항 2에 있어서, 상기 연결부와 대향되어 상기 팁 본체 타단의 말단부는 상기 팁 본체의 다른 부분보다 높은 경도를 갖는 접촉 팁.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 삽입 부재를 통해 상기 용접 와이어에 전원이 공급되는 접촉 팁.
청구항 1에 있어서, 상기 삽입 부재에 전원을 전달하는 전원 전달 부재를 더 포함하는 접촉 팁.
청구항 1에 있어서, 상기 삽입 부재는 상기 팁 본체보다 저저항의 재료로 형성된 접촉 팁.
청구항 1 내지 청구항 6, 청구항 8 내지 청구항 10 중 적어도 어느 한 항에 따른 접촉 팁을 구비하는 용접 장치.
청구항 11에 있어서, 상기 접촉 팁과 연결되며 차폐 가스를 공급하는 가스 디퓨저와,
상기 접촉 팁을 둘러싸도록 상기 가스 디퓨저와 연결되며, 상기 차폐 가스를 분사하는 노즐과,
상기 가스 디퓨저와 연결된 토치 바디와,
상기 토치 바디와 연결되어 상기 가스 디퓨저를 둘러싸도록 마련된 인슐레이터를 더 포함하는 용접 장치.
청구항 12에 있어서, 상기 접촉 팁을 향해 상기 용접 와이어를 공급하는 와이어 공급부와,
상기 가스 디퓨저를 통해 상기 차폐 가스를 공급하는 가스 공급부와,
상기 용접 와이어와 상기 가압 부재 사이에 마련된 삽입 부재에 전원을 전달하는 전원 전달 부재 및 상기 접촉 팁 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하는 용접 장치.