KR102084949B1 - 부스바 제조방법 - Google Patents

부스바 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102084949B1
KR102084949B1 KR1020190050546A KR20190050546A KR102084949B1 KR 102084949 B1 KR102084949 B1 KR 102084949B1 KR 1020190050546 A KR1020190050546 A KR 1020190050546A KR 20190050546 A KR20190050546 A KR 20190050546A KR 102084949 B1 KR102084949 B1 KR 102084949B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conductor
friction
welding
bus bar
conductors
Prior art date
Application number
KR1020190050546A
Other languages
English (en)
Inventor
김명훈
서종덕
Original Assignee
에이에프더블류 주식회사
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 에이에프더블류 주식회사 filed Critical 에이에프더블류 주식회사
Priority to KR1020190050546A priority Critical patent/KR102084949B1/ko
Priority to CN201910707990.5A priority patent/CN111843379B/zh
Application granted granted Critical
Publication of KR102084949B1 publication Critical patent/KR102084949B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0036Details
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/38Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling sheets of limited length, e.g. folded sheets, superimposed sheets, pack rolling
    • 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
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • 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
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1245Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
    • B23K20/125Rotary tool drive mechanism
    • 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
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1245Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
    • B23K20/126Workpiece support, i.e. backing or clamping
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0016Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for heat treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/02Single bars, rods, wires, or strips
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18Dissimilar materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

본 발명은 제1 전도체와 제2 전도체를 마찰용접하되, 마찰용접시 발생되는 용접비드를 최소화시킬 수 있도록 한 부스바 제조방법에 관한 것으로, 제1 전도체의 양단에 제2 전도체를 각각 배치하는 배치단계; 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체 사이를 마찰용접하는 마찰용접단계; 및 상기 마찰용접단계에서 마찰용접된 제1 전도체와 제2 전도체를 압착 또는 압연하여 부스바를 형성하는 부스바 형성단계를 포함하되, 상기 마찰용접단계는, 마찰용접기에 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체를 기 설정된 간격을 두고 장착하는 장착과정; 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체를 상호 역방향으로 회전시키면서 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체를 밀착시켜 마찰열을 발생시키는 마찰열 발생과정; 및 상기 마찰열에 의해 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체가 용융되면서 발생되는 용접비드를 최소화시키는 최소화과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

부스바 제조방법{Manufacturing method of a bus bar}
본 발명은 부스바 제조방법에 관한 것으로, 특히 제1 전도체와 제2 전도체를 마찰용접하되, 마찰용접시 발생되는 용접비드를 최소화시킬 수 있도록 한 부스바 제조방법에 관한 것이다.
전기 에너지를 전달하는 매개체인 부스바(Bus bar)는 발전소, 대형 건물, 대형 공장, 대형 백화점, 지하철, 신공항 등에서 전류 용량이 큰 대형 송배전선, 전기기기용 도체, 통신 케이블 등의 송전회로를 구성하며, 일반적으로 주로 케이블이 많이 사용되어 왔으나, 최근에는 부스바의 다양한 장점 때문에 케이블의 대체품으로 많이 사용되고 있다.
부스바와 케이블을 구조상으로 비교해 보면, 유사한 점은 도체와 절연체를 가진다는 것이지만, 부스바의 가장 큰 장점은 같은 부피의 도체로 더욱 많은 전기 에너지를 전달할 수 있다는 점이다. 따라서 대용량의 배전 시스템에서 부스바의 장점이 인식되면서 그 사용량이 급속히 증가되고 있으며, 과거와 비교하여 대용량의 전기에너지를 필요로 하는 대형 건물, 대형 공장, 발전소, 지하철 등의 수요가 급증하는 추세에 맞추어 부스바는 안전하고 에너지의 손실이 적어서 현대의 대용량 송전 시스템에 매우 적합한 부품으로 인식되고 있다.
한국등록특허 제10-1844270호(2018.03.27 등록)는 부스바 및 그 제조방법에 관하여 기재되어 있으며, 개시된 기술에 따르면, 리본 형태의 전기가 도통하는 복수개의 금속부재를 마련하는 단계; 상기 복수개의 금속부재를 얇은 두께 방향인 측면 방향으로만 벤딩하되, 벤딩 전후에도 상하면이 항상 평평한 상태를 유지하도록 벤딩시키는 단계; 상기 복수개의 금속부재의 벤딩된 벤딩부를 용접하는 단계; 상기 복수개의 금속부재를 적층하고, 적층된 상기 복수개의 금속부재가 서로 밀착된 상태에서 일체로 거동되도록 결속하는 단계를 포함하며, 상기 복수개의 금속부재는 구리 또는 알루미늄으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
한국등록특허 제10-1306914호(2013.09.04. 등록)는 안정성이 개선된 용접비드 가공기에 관하여 기재되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 중앙에 전후로 개방된 용접비드 진행로가 형성되도록 이격 설치되고, 상부면 전후에 각각 고정블럭이 연결 설치된 한 쌍의 스키드판과; 상기 고정블럭의 사이에 설치되고, 하부 개방된 본체 헤드와; 상기 본체 헤드의 내부 일측에 회전가능하게 설치되고, 중앙 외측에 주기어가 일체로 삽입 설치된 주커터축과; 상기 본체 헤드의 내부 타측에 회전가능하게 설치되고, 상부 외측에 상기 주기어와 맞물림 회전하는 종동기어가 일체로 삽입 설치된 종동 커터축과; 상기 주 커터축의 상부 외측에 일체로 삽입 설치되어 동력축의 회전동력을 입력받는 스파이럴기어와; 상기 본체 헤드의 후면에 회동브라켓이 일체로 돌출 형성되고, 상기 회동브라켓은 후방 측 고정블럭에 회동가능하게 결합되며, 상기 본체 헤드의 전면에 구비된 커팅깊이 조절장치로 이루어지는 한편, 상기 커팅깊이 조절장치는 본체 헤드의 전면에 부착된 조절구 하우징과; 상기 조절구 하우징의 상하를 관통하여 회전가능하게 설치되고, 중앙 외주면에 방사상으로 다수의 락킹홈이 형성된 커팅깊이 조절구와; 상기 전방 측 고정블럭에 하측이 회전자유롭게 연결되고, 상측은 커팅깊이 조절구를 관통하여 나사결합된 나사축과; 상기 조절구 하우징을 관통하여 설치되고, 선단에 출몰가능하게 돌출된 볼이 상기 어느 하나의 락킹홈에 끼워지면서 커팅깊이 조절구의 락킹을 유지하는 볼프랜져로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 종래에는 구리 또는 알루미늄 소재로 부스바를 제조하는 것이 일반적이며, 구리의 경우 가격이 비싸고 무게가 무겁기 때문에 제품의 내구성에 문제를 일으킬 소지가 있으며, 알루미늄의 경우 구리소재에 비하여 낮은 전기전도도로 인하여 구리보다 2배 이상의 부피를 가져야하며 그렇지 않은 경우 전기 통전시 열이 발생하게 되어 사용환경에 따라 냉각기를 설치해 주어야 하는 문제가 발생하며, 통전시 발생 가능한 아크에 의해서 용융점이 낮은 알루미늄 소재의 용융이 발생할 여지가 높기 때문에 중전기기나 그 이상의 용량 기기에는 적합하지 않은 문제점이 있다.
또한, 알루미늄과 구리를 용접하여 부스바를 제조한다하더라도 알루미늄과 구리의 결합시 불량이 발생하거나, 알루미늄과 구리 간의 결합이 견고하지 못한 경우가 많아 외부 충격 등에 의해 결합부분이 갈라지는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 상술한 바와 같은 용접비드 가공기를 이용하여 용접시 발생된 용접비드를 제거하기 위해 후가공 공정이 필수적이므로 제조과정이 번거로운 단점이 있었다.
한국등록특허 제10-1844270호 한국등록특허 제10-1306914호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제1 전도체와 제2 전도체를 마찰용접하되, 마찰용접시 발생되는 용접비드를 최소화시켜 별도의 용접비드 제거공정을 생략할 수 있도록 한 부스바 제조방법을 제공한다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 특징에 따르면, 제1 전도체의 양단에 제2 전도체를 각각 배치하는 배치단계; 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체 사이를 마찰용접하는 마찰용접단계; 및 상기 마찰용접단계에서 마찰용접된 제1 전도체와 제2 전도체를 압착 또는 압연하여 부스바를 형성하는 부스바 형성단계를 포함하되, 상기 마찰용접단계는, 마찰용접기에 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체를 기 설정된 간격을 두고 장착하는 장착과정; 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체를 상호 역방향으로 회전시키면서 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체를 밀착시켜 마찰열을 발생시키는 마찰열 발생과정; 및 상기 마찰열에 의해 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체가 용융되면서 발생되는 용접비드를 최소화시키는 최소화과정을 포함하는 부스바 제조방법을 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 최소화과정은, 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체의 밀착면과 이격 형성된 용접비드방지부를 이용하여 용접비드가 부푸는 현상을 방지하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 최소화과정은, 상기 용접비드방지부에 연결된 실린더를 이용하여 상기 용접비드방지부를 상하 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 최소화과정은, 마찰용접기에 인가되는 전류량 감지하는 감지과정; 감지된 전류량과 미리 설정된 기준 전류량과 비교하여, 감지된 전류량이 기준 전류량 이상인 경우에 과부하로 판단하는 판단과정; 및 과부하로 판단되는 경우에 상기 실린더가 하부 방향으로 이동하도록 제어하는 제어과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 마찰용접단계 이후에, 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체가 마찰용접된 부분에 냉각제를 도포하여 냉각시키는 냉각단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 제1 전도체인 알루미늄의 양단에 제2 전도체인 구리를 각각 마찰용접하여 부스바를 제조함으로써, 원가를 절감하고 무게를 줄이며, 성능을 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명에 의해 부스바의 대폭적인 경량화가 가능해짐에 따라 경량화 및 강성이 요구되는 자동차를 비롯한 각종 이동수단에 사용이 가능하며, 보관 및 운반이 용이하고 작업성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 알루미늄과 구리 사이의 결합력이 견고하고 높은 강도를 가질 뿐만 아니라, 마찰용접시 발생되는 용접비드를 최소화시켜 용접후 별도의 용접비드를 제거하기 위한 후가공 공정이 생략 가능하며, 이로 인해 제조 공정이 간단해져 대량 생산은 물론, 용접비드 제거시 금속파편이 튀거나 제거된 용접비드를 수거해야 되는 등의 번거로움도 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 부스바 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 3은 도 1에 있는 최소화과정을 다른 예로 설명하는 단면도이다.
도 4는 도 1에 있는 최소화과정을 또 다른 예로 설명하는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 부스바 제조방법을 설명하는 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 부스바 제조방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 부스바 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 이송장치를 이용하여 제1 전도체(100)의 양단에 제2 전도체(200)를 각각 배치한다(S100).
상술한 단계 S100에 있어서, 제1 전도체(100)는 봉 형태의 알루미늄이며, 제2 전도체(200)는 봉 형태의 구리인 것을 특징으로 한다. 이때, 전기접점이 발생하는 부분에 상대적으로 전기전도도가 높고 용융점이 높은 구리소재를 위치시켜주는 것이 바람직하다.
상술한 단계 S100에서 배치된 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200) 사이를 마찰용접기(300)를 이용하여 마찰용접한다(S200).
상술한 단계 S200에 있어서, 먼저, 마찰용접기(300)에 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)를 기 설정된 간격(예를 들어, 약 1cm)을 두고 장착한다(S210).
상술한 단계 S210에서 장착된 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)를 상호 역방향으로 회전시키면서 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)를 밀착시켜 마찰열을 발생시킨다(S220).
상술한 단계 S220에 있어서, 밀착면에서 발생되는 마찰열에 의해 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)의 밀착면이 용융되면서 서로 접합시킬 수 있다. 이때, 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)를 서로 역회전시켜 밀착함으로써, 상대속도를 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)의 회전속도를 합친 것만큼 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 외부로부터의 제동력이 없는 경우에도 정회전하는 제1 전도체(100)의 짝힘과 역회전하는 제2 전도체(200)의 역짝힘이 밀착면에서 힘의 합성에 의해 관성이 상쇄됨으로써 제동되도록 하는 효과를 제공할 수 있다.
상술한 단계 S220에 있어서, 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)를 상호 역방향으로 기 설정된 회전속도(예를 들어, 1분에 1600 내지 2200rpm 등)로 회전시킬 수 있으며, 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)의 밀착면이 반고체상태인 겔(gel)상태가 될 때까지 회전시켜 마찰열을 발생시킬 수 있다.
상술한 단계 S220에 있어서, 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)가 밀착된 상태에서 상호 역방향으로 회전하는 동안에 밀착면 방향으로 7 내지 20ton 범위로 가압력을 제공할 수 있다.
상술한 단계 S220에서 발생되는 마찰열에 의해 제1 전도체(100)와 제2 전도체(100)의 밀착면이 용융되면서 발생되는 용접비드를 최소화시키는 작업을 수행한다(S230).
용접비드(weld bead)란, 용접 작업에서 용착 부분에 띠모양으로 볼록하게 형성되는 것을 의미한다.
상술한 단계 S230에 있어서, 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)의 밀착면과 이격 형성된 하나 또는 다수개의 용접비드방지부(400)를 이용하여 용접비드가 부푸는 현상을 방지할 수 있다.
상술한 단계 S230에 있어서, 용접비드방지부(400)는, 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)의 밀착면으로부터 1mm ~ 5mm의 간격을 두고 이격 형성된 것일 수 있다. 이때, 용접비드방지부(400)가 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)의 밀착면에 완전히 밀착되면 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200) 회전 및 접합을 방해하여 제대로 용접이 이루어지지 않아 결함이 발생할 수 있으며, 용접비드방지부(400)가 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)의 밀착면으로부터 5mm 이상의 간격을 두고 이격 형성될 경우 용접비드가 그 간격 사이로 흘러나오면서 용접비드가 부푸는 현상을 제대로 방지할 수 없다.
상술한 단계 S230에 있어서, 용접비드방지부(400)는, 단면이 오각형 형상을 지니며, 가로 방향으로 길게 형성된 칼날로 이루어져 용접비드가 부푸는 현상을 방지하면서 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)의 밀착면이 용융되면서 흘러나오는 부분은 양쪽으로 평평하고 얇게 퍼지도록 유도할 수 있다.
즉, 용접비드방지부(400)로 인해 용접비드가 거의 발생하지 않으나, 마찰용접시 용융되면서 흘러나오는 양이 많은 경우에 용접비드방지부(400)의 양쪽으로 평평하고 얇게 퍼지면서 용접비드가 형성되어 볼록하게 부풀어 오르지 않으므로 별도의 그라인딩 작업을 수행하지 않아도 된다.
상술한 단계 S200에서 마찰용접된 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)를 압착 또는 압연하여 부스바를 형성한다(S300).
상술한 단계 S300에 있어서, 마찰용접된 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)를 설치 장소에 따라 기 설정된 모양(예를 들어, 판 형상, 원기둥 형상) 및 두께로 압착 성형할 수 있다.
상술한 단계 S300에 있어서, 마찰용접된 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)를 압연롤장치를 통과시켜 압연 성형할 수 있다.
상술한 단계 S300에서 형성된 부스바를 원하는 크기로 절단할 수 있으며, 부스바의 양단을 펀칭하여 단자연결을 위한 홀을 형성할 수 있다.
상술한 단계 S300에서 형성된 부스바의 표면을 코팅제를 이용하여 코팅할 수 있다. 이때, 코팅은 캘린더도장, 커튼도장, 침적도장, 전착도장, 정전도장, 용사도장, 유동침적도장, roll도장, 나이프 스프레이도장 중에서 필요에 따라 선택하여 도장할 수 있으며, 코팅제는, 외부로 방출되는 전기의 절연에 탁월한 폴리염화비닐수지(PVC), 에폭시수지 또는 실리콘일 수 있으며, 그 외에 절연 기능을 가진 재질을 사용할 수도 있다.
상술한 단계를 지니는 부스바 제조방법은, 제1 전도체(100)인 알루미늄의 양단에 제2 전도체(200)인 구리를 각각 마찰용접하여 부스바를 제조함으로써, 원가를 절감하고 무게를 줄이며, 성능을 향상시킬 수 있다. 즉, 부스바의 대폭적인 경량화가 가능해짐에 따라 경량화 및 강성이 요구되는 자동차를 비롯한 각종 이동수단에 사용이 가능하며, 보관 및 운반이 용이하고 작업성이 향상된다.
또한, 알루미늄과 구리 사이의 결합력이 견고하고 높은 강도를 가질 뿐만 아니라, 마찰용접시 발생되는 용접비드를 최소화시켜 용접후 별도의 용접비드를 제거하기 위한 후가공 공정이 생략 가능하며, 이로 인해 제조 공정이 간단해져 대량 생산은 물론, 용접비드 제거시 금속파편이 튀거나 제거된 용접비드를 수거해야 되는 등의 번거로움도 해결할 수 있다.
도 3은 도 1에 있는 최소화과정을 다른 예로 설명하는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 상술한 단계 S230에 있어서, 용접비드방지부(400)에 연결된 실린더를 이용하여 용접비드방지부(400)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
상술한 단계 S230에 있어서, 실린더(500)는, 용접비드방지부(400)의 하부에 형성되며, 상하 방향으로 왕복 운동하면서 용접비드방지부(400)의 높낮이를 조절하여, 제1 전도체(100)및 제2 전도체(200)의 밀착면과 용접비드방지부(400) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 여기서, 실린더(500)는, 전동방식, 유압방식 및 공기압방식 중 어느 한 방식으로 이루어질 수 있으며, 업/다운 스위치를 이용하여 실시간으로 높낮이를 조절할 수 있도록 한다.
상술한 단계 S230에 있어서, 제1 전도체(100) 및 제2 전도체(200)의 크기, 회전속도 등에 따라 실린더(500)를 승강 또는 하강시켜 제1 전도체(100) 및 제2 전도체(200)의 밀착면과 용접비드방지부(400) 사이를 알맞은 간격으로 조절하여, 용접비드방지부(400)가 제1 전도체(100) 및 제2 전도체(200)의 회전을 방해하거나, 용접비드가 부풀어 오르는 현상들을 방지할 수 있다.
도 4는 도 1에 있는 최소화과정을 또 다른 예로 설명하는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 마찰용접기(300)에 설치된 감지센서를 이용하여 마찰용접기(300)에 인가되는 전류량을 감지하여 제어수단으로 전달한다(S231).
상술한 단계 S231에서 제어수단이 전달받은 전류량을 메모리에 미리 설정된 기준 전류량과 비교하며, 전달받은 전류량이 기준 전류량 이상인 경우에 과부하로 판단한다(S232).
상술한 단계 S232에서 과부하로 판단되는 경우에 제어수단은 실린더(500)가 하부 방향으로 이동하도록 하강신호를 발생시켜 실린더(500)로 전달한다(S233).
이로 인해, 작업자가 계속적으로 마찰용접기(300)의 과부하 여부를 감시할 필요가 없고, 정확하고 신속하게 마찰용접기(300)의 과부하 상태를 판단하여 즉각적으로 실린더(500)를 하강시켜 대처하도록 함으로써, 과부하에 따른 오작동 및 파손 등의 사고를 미연에 방지하고 작업능률을 대폭 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 부스바 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 상술한 단계 S200 이후에, 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)가 마찰용접된 부분에 냉각제(예를 들어, 냉각수, 액체 질소 등)를 도포하여 냉각시킨다(S400).
상술한 단계 S400에 있어서, 마찰용접된 부분에 냉각제를 스프레이로 분사하여, 마찰용접된 부분을 직접 급랭시킴으로써 금속 내부에서 일어나는 변화를 막아 고온에서의 안정 상태 또는 중간 상태를 유지하도록 하여 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
상술한 단계 S400에 있어서, 냉각제를 이용하여 제1 전도체(100)와 제2 전도체(200)가 마찰용접된 부분을 서서히 냉각(서냉)시켜 금속 표면 및 내부에 균열이 발생하거나 뒤틀림 등의 변형이 발생되지 않도록 할 수도 있다.
이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : 제1 전도체
200 : 제2 전도체
300 : 마찰용접기
400 : 용접비드방지부
500 : 실린더

Claims (5)

  1. 제1 전도체의 양단에 제2 전도체를 각각 배치하는 배치단계;
    상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체 사이를 마찰용접하는 마찰용접단계; 및
    상기 마찰용접단계에서 마찰용접된 제1 전도체와 제2 전도체를 압착 또는 압연하여 부스바를 형성하는 부스바 형성단계를 포함하되,
    상기 마찰용접단계는,
    마찰용접기에 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체를 기 설정된 간격을 두고 장착하는 장착과정;
    상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체를 상호 역방향으로 회전시키면서 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체를 밀착시켜 마찰열을 발생시키는 마찰열 발생과정; 및
    상기 마찰열에 의해 상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체가 용융되면서 발생되는 용접비드를 최소화시키는 최소화과정을 포함하며,
    상기 최소화과정은,
    상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체의 밀착면으로부터 1mm ~ 5mm의 간격을 두고 이격 형성된 용접비드방지부를 이용하여 용접비드가 부푸는 현상을 방지하되,
    상기 용접비드방지부의 하부에 연결된 실린더를 이용하여 상기 용접비드방지부를 상하 방향으로 이동시키며,
    상기 실린더는, 전동방식, 유압방식 및 공기압방식 중 어느 한 방식으로 이루어진 것이며,
    상기 용접비드방지부는,
    단면이 오각형 형상을 지니며, 가로 방향으로 길게 형성된 칼날로 이루어진 것을 특징으로 하는 부스바 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 최소화과정은,
    마찰용접기에 인가되는 전류량 감지하는 감지과정;
    감지된 전류량과 미리 설정된 기준 전류량과 비교하여, 감지된 전류량이 기준 전류량 이상인 경우에 과부하로 판단하는 판단과정; 및
    과부하로 판단되는 경우에 상기 실린더가 하부 방향으로 이동하도록 제어하는 제어과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 부스바 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 마찰용접단계 이후에,
    상기 제1 전도체와 상기 제2 전도체가 마찰용접된 부분에 냉각제를 도포하여 냉각시키는 냉각단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부스바 제조방법.

KR1020190050546A 2019-04-30 2019-04-30 부스바 제조방법 KR102084949B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190050546A KR102084949B1 (ko) 2019-04-30 2019-04-30 부스바 제조방법
CN201910707990.5A CN111843379B (zh) 2019-04-30 2019-08-01 汇流条制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190050546A KR102084949B1 (ko) 2019-04-30 2019-04-30 부스바 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102084949B1 true KR102084949B1 (ko) 2020-03-05

Family

ID=69804039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190050546A KR102084949B1 (ko) 2019-04-30 2019-04-30 부스바 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102084949B1 (ko)
CN (1) CN111843379B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102382788B1 (ko) * 2021-05-21 2022-04-11 에이에프더블류 주식회사 플렉시블 부스바 제조방법 및 이에 의해 제조된 플렉시블 부스바

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07144287A (ja) * 1993-11-25 1995-06-06 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd 摩擦圧接装置
KR20020074068A (ko) * 2001-03-15 2002-09-28 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 철기 미세결정체의 접합방법 및 그 구조물
KR20030083574A (ko) * 2002-04-19 2003-10-30 후지 오오젝스 가부시키가이샤 마찰 용접 장치
JP2009248090A (ja) * 2008-04-01 2009-10-29 Toyota Industries Corp 摩擦圧接方法および摩擦圧接装置
KR101291615B1 (ko) * 2012-12-26 2013-08-01 (주) 모평 이미지 프로세싱을 이용한 용접 비드의 자동 그라인딩 장치 및 방법
KR101306914B1 (ko) 2011-11-22 2013-09-10 주식회사 대성지티 안전성이 개선된 용접비드 가공기
KR20140010565A (ko) * 2012-07-13 2014-01-27 주식회사 보성알앤디 마찰교반용접 기술을 이용한 알루미늄 부재의 접합방법
KR101534779B1 (ko) * 2014-04-08 2015-07-08 화천기공 (주) 마찰교반접합 장치 제어 시스템 및 방법
KR20160086465A (ko) * 2015-01-09 2016-07-20 금오공과대학교 산학협력단 서보모터 마찰용접을 이용한 이종 금속의 접합체 및 이의 접합 방법
KR20170043251A (ko) * 2015-10-13 2017-04-21 에코프릭션웰딩 (주) 마찰교반 용접장치의 버 제거 및 발생 방지 방법
KR101844270B1 (ko) 2016-05-18 2018-04-02 주식회사 리즈텍시스템 부스바 및 그 제조방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103921937B (zh) * 2013-01-11 2016-08-24 佛山市安尔康姆航空科技有限公司 无人飞行器旋翼的快装结构及无人飞行器
KR20160023782A (ko) * 2013-06-26 2016-03-03 콩스텔리움 이수와르 선형 마찰 용접에 의해 얻어진 개선된 구조적 요소
JP6077409B2 (ja) * 2013-07-08 2017-02-08 昭和電工株式会社 バスバーおよびその製造方法
KR101555628B1 (ko) * 2014-07-17 2015-09-25 한국알박(주) 구조체 및 그 제조방법
CN105517890B (zh) * 2014-11-10 2018-08-31 深圳市大疆创新科技有限公司 驱动装置、螺旋桨及动力系统
CN104923911B (zh) * 2015-07-16 2017-06-20 辽宁石油化工大学 一种异种金属搅拌摩擦焊接单面焊双面成形的方法
CN207071969U (zh) * 2017-06-16 2018-03-06 周丽玲 一种建筑施工用管件切割装置
CN108188565B (zh) * 2018-01-02 2020-09-08 沈阳航空航天大学 一种制备组织可控的梯度纳米结构的装置和方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07144287A (ja) * 1993-11-25 1995-06-06 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd 摩擦圧接装置
KR20020074068A (ko) * 2001-03-15 2002-09-28 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 철기 미세결정체의 접합방법 및 그 구조물
KR20030083574A (ko) * 2002-04-19 2003-10-30 후지 오오젝스 가부시키가이샤 마찰 용접 장치
JP2009248090A (ja) * 2008-04-01 2009-10-29 Toyota Industries Corp 摩擦圧接方法および摩擦圧接装置
KR101306914B1 (ko) 2011-11-22 2013-09-10 주식회사 대성지티 안전성이 개선된 용접비드 가공기
KR20140010565A (ko) * 2012-07-13 2014-01-27 주식회사 보성알앤디 마찰교반용접 기술을 이용한 알루미늄 부재의 접합방법
KR101291615B1 (ko) * 2012-12-26 2013-08-01 (주) 모평 이미지 프로세싱을 이용한 용접 비드의 자동 그라인딩 장치 및 방법
KR101534779B1 (ko) * 2014-04-08 2015-07-08 화천기공 (주) 마찰교반접합 장치 제어 시스템 및 방법
KR20160086465A (ko) * 2015-01-09 2016-07-20 금오공과대학교 산학협력단 서보모터 마찰용접을 이용한 이종 금속의 접합체 및 이의 접합 방법
KR20170043251A (ko) * 2015-10-13 2017-04-21 에코프릭션웰딩 (주) 마찰교반 용접장치의 버 제거 및 발생 방지 방법
KR101844270B1 (ko) 2016-05-18 2018-04-02 주식회사 리즈텍시스템 부스바 및 그 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102382788B1 (ko) * 2021-05-21 2022-04-11 에이에프더블류 주식회사 플렉시블 부스바 제조방법 및 이에 의해 제조된 플렉시블 부스바

Also Published As

Publication number Publication date
CN111843379B (zh) 2022-06-03
CN111843379A (zh) 2020-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102034011B1 (ko) 부스바 제조방법
CA3044310C (en) Irregular-shaped cable and method for manufacturing the cable
KR102084949B1 (ko) 부스바 제조방법
US4650954A (en) Process for the butt-welding of especially deep-drawable steel sheets or steel strips galvanized at least on one side
CN102761206B (zh) 用于连接定子导线的方法和系统
US20150143689A1 (en) Brush holder apparatus, brush assembly, and method
CN102990214B (zh) 用于铜导体的反应冶金结合的自动化
CN105040943A (zh) 一种无缝拼装泡沫铝板材及其制备方法
KR102024575B1 (ko) 선형 마찰 용접을 이용한 부스바 제조방법
US10730135B2 (en) Welding electrodes and adapter therefor
KR102019069B1 (ko) 퓨즈용 부스바 제조방법
KR102034012B1 (ko) 마찰 교반 용접을 이용한 부스바 제조방법
JP2023013803A (ja) 摩擦攪拌接合及び抵抗溶接のための接合装置及び接合方法
CN209906075U (zh) 供电线缆收卷防护结构
CN203674595U (zh) 带电应急处理输变电设备线夹发热短并接装置
CN210517295U (zh) 一种可调节式电缆生产用对接装置
CN104003224A (zh) 一种钢带收卷机
CN215643878U (zh) 一种废线导体分离剥线机
CN115647560A (zh) 一种旋铡式搅拌摩擦增材制造装置及方法
CN208761860U (zh) 一种可以对电线夹紧的电缆收线机
CN220887685U (zh) 一种具有防护结构的激光熔覆头
CN212274349U (zh) 一种气刀刀体冷却装置
CN216520874U (zh) 一种内壁激光熔覆用保护装置
CN209811070U (zh) 推料机构和开卷线
CN217824486U (zh) 电机转子、电机及汽车

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant