KR102352109B1 - 이종소재 조립방법 및 이종소재 조립체 - Google Patents

이종소재 조립방법 및 이종소재 조립체 Download PDF

Info

Publication number
KR102352109B1
KR102352109B1 KR1020200131379A KR20200131379A KR102352109B1 KR 102352109 B1 KR102352109 B1 KR 102352109B1 KR 1020200131379 A KR1020200131379 A KR 1020200131379A KR 20200131379 A KR20200131379 A KR 20200131379A KR 102352109 B1 KR102352109 B1 KR 102352109B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
assembly
rivet
steel material
assembling
aluminum material
Prior art date
Application number
KR1020200131379A
Other languages
English (en)
Inventor
김병규
심우정
성영제
Original Assignee
주식회사 새한산업
(주)삼협
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 주식회사 새한산업, (주)삼협 filed Critical 주식회사 새한산업
Priority to KR1020200131379A priority Critical patent/KR102352109B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102352109B1 publication Critical patent/KR102352109B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11—Spot welding
    • B23K11/115—Spot welding by means of two electrodes placed opposite one another on both sides of the welded parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/02—Riveting procedures
    • B21J15/04—Riveting hollow rivets mechanically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/16—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
    • B23K11/20—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded of different metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/08—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of welds or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/18—Sheet panels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 이종소재 조립방법은, 제1 스틸소재와 제1 알루미늄소재를 적층한 후 조립하여 제1 조립체를 만드는 제1 조립단계; 및 상기 제1 조립체에 추가유닛을 적층하여 조립하는 최종조립단계;를 포함하며, 상기 제1 조립단계에서, 상기 제1 스틸소재와 제1 알루미늄소재를 제1 리벳을 이용한 저항엘리먼트용접으로 조립하고, 상기 최종조립단계에서, 상기 제1 조립체와 추가유닛을 스폿용접으로 조립한다.

Description

이종소재 조립방법 및 이종소재 조립체{METHOD FOR ASSEMBLING DIFFERENT MATERIALS AND DIFFERENT MATERIALS ASSEMBLY}
본 발명은 이종소재 조립방법 및 이종소재 조립체로서, 서로 다른 재질의 소재를 조립하는 이종소재 조립방법 및 이의 방법으로 조립된 이종소재 조립체에 관한 것이다.
최근 자동차 차체부품은 충돌안전규제 및 환경규제 강화로 인한 자동차 경량화 요구 증대에 따라, 초고강도소재와 알루미늄소재의 적용이 증가하고 있다.
기존에 사용되는 충돌부재 차체부품소재를 초고강도소재로 변경하여 두께를 줄이면서 강성을 증대시키는 방법으로 경량화 연구가 진행되고 있으며, 충돌보강부재 차체부품에는 철강소재를 대체하여 알루미늄 이종소재 차체부품 적용 등으로 경량화를 추구하여 고강성 경량 이종소재의 적용이 증가하는 추세이다.
그러나, 초고강도소재와 알루미늄 이종소재의 조립에 전기저항 스폿용접 방법의 적용이 어렵기 때문에, 알루미늄 이종소재 등에는 종래의 전기저항 스폿용접 방법이 아닌 SPR(Self-piercing riveting), FDS(Flow Drill Screw) 등의 이종접합 또는 알루미늄 스폿용접 등의 조립방법이 적용되고 있는 추세이다.
그런데, 이러한 경우 알루미늄소재 차체부품들끼리는 동종접합에 한해서만 알루미늄 스폿용접이 가능함에 따라 알루미늄 스폿용접 적용에 제한적이며, 알루미늄소재 차체부품과 스틸소재 차체부품에는 용접 적용이 아닌 이종접합으로의 조립적용으로 인한 종래 전기저항용접 대비 용접강성 및 접합강성의 저하로 인한 용접불량 또는 이종접합불량 등의 문제가 발생할 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1811416호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 여러 겹의 이종소재들을 조립 시 견고하면서도 결합력이 높게 조립할 수 있는 이종소재 조립방법 및 이의 방법으로 조립된 이종소재 조립체를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이종소재 조립방법은, 제1 스틸소재와 제1 알루미늄소재를 적층한 후 조립하여 제1 조립체를 만드는 제1 조립단계; 및 상기 제1 조립체에 추가유닛을 적층하여 조립하는 최종조립단계;를 포함하며, 상기 제1 조립단계에서, 상기 제1 스틸소재와 제1 알루미늄소재를 제1 리벳을 이용한 저항엘리먼트용접으로 조립하고, 상기 최종조립단계에서, 상기 제1 조립체와 추가유닛을 스폿용접으로 조립한다.
여기에서, 상기 추가유닛은 제2 조립체이며, 본 발명은 상기 최종조립단계 이전에, 제2 스틸소재와 제2 알루미늄소재를 적층한 후 제2 리벳을 이용한 저항엘리먼트용접으로 조립하여 상기 제2 조립체를 만드는 제2 조립단계;를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 조립단계에서는, 상기 제1 리벳의 제1 헤드가 상기 제1 알루미늄소재 측으로 돌출된 상태가 되도록, 상기 제1 리벳을 상기 제1 알루미늄소재 측에서 상기 제1 스틸소재 측으로 삽입하며, 상기 제2 조립단계에서는, 상기 제2 리벳의 제2 헤드가 상기 제2 알루미늄소재 측으로 돌출된 상태가 되도록, 상기 제2 리벳을 상기 제2 알루미늄소재 측에서 상기 제2 스틸소재 측으로 삽입할 수 있다.
또한, 상기 최종조립단계에서는, 상기 제1 리벳과 제2 리벳을 두 개의 전극 사이에 배치하여 상기 제1 조립체와 제2 조립체를 스폿용접할 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 제1 실시예로서, 상기 최종조립단계에서는, 상기 제1 스틸소재, 제1 알루미늄소재, 제2 알루미늄소재, 및 제2 스틸소재의 순서로 상측으로 순차적으로 적층되도록, 상기 제1 조립체와 제2 조립체를 적층하며, 상기 제1 스틸소재와 제2 스틸소재 사이에서 상기 제1 리벳과 제2 리벳을 서로 맞대도록 배치할 수 있다.
또한, 본 발명은 제2 실시예로서, 상기 최종조립단계에서는, 상기 제1 알루미늄소재, 제1 스틸소재, 제2 스틸소재, 및 제2 알루미늄소재의 순서로 상측으로 순차적으로 적층되도록, 상기 제1 조립체와 제2 조립체를 적층하며, 상기 제1 스틸소재와 제2 스틸소재를 사이에 두고 상기 제1 리벳과 제2 리벳을 서로 반대 측에 배치할 수 있다.
아울러, 본 발명은 제3 실시예로서, 상기 최종조립단계에서는, 상기 제1 스틸소재, 제1 알루미늄소재, 제2 스틸소재, 및 제2 알루미늄소재의 순서로 상측으로 순차적으로 적층되도록, 상기 제1 조립체와 제2 조립체를 적층하며, 상기 제2 스틸소재를 사이에 두고 상기 제1 리벳과 제2 리벳을 서로 반대 측에 배치할 수 있다.
나아가, 본 발명은 제4 실시예로서, 상기 추가유닛은 추가 스틸소재로서, 상기 최종조립단계에서는, 상기 추가유닛을 상기 제1 조립체의 상기 제1 리벳 또는 상기 제1 스틸소재에 접한 상태로 스폿용접할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 스틸소재와 제1 알루미늄소재가 적층되어 조립된 제1 조립체; 및 상기 제1 조립체에 적층되어 조립된 추가유닛;을 포함하며, 상기 제1 스틸소재와 제1 알루미늄소재가 제1 리벳을 이용한 저항엘리먼트용접으로 조립되고, 상기 제1 조립체와 추가유닛이 스폿용접으로 조립된 이종소재 조립체가 제공될 수 있다.
여기에서, 상기 추가유닛은 제2 조립체이며, 상기 제2 조립체는, 상기 제2 스틸소재와 제2 알루미늄소재가 적층되어 제2 리벳을 이용한 저항엘리먼트용접으로 조립된 것일 수 있다.
이때, 상기 제1 조립체에서 상기 제1 리벳의 제1 헤드가 상기 제1 알루미늄소재 측으로 돌출된 상태가 되도록, 상기 제1 리벳이 상기 제1 알루미늄소재 측에서 상기 스틸소재 측으로 삽입되며, 상기 제2 조립체에서 상기 제2 리벳의 제2 헤드가 상기 제2 알루미늄소재 측으로 돌출된 상태가 되도록, 상기 제2 리벳이 상기 제2 알루미늄소재 측에서 상기 스틸소재 측으로 삽입된 것일 수 있다.
아울러, 상기 제1 조립체와 제2 조립체는 스폿용접 시, 상기 제1 리벳과 제2 리벳이 두 개의 전극 사이에 배치된 상태로 스폿용접될 수 있다.
그리고, 본 발명은 제1 실시예로서 상기 제1 스틸소재, 제1 알루미늄소재, 제2 알루미늄소재, 및 제2 스틸소재의 순서로 상측으로 순차적으로 적층되고, 상기 제1 리벳과 제2 리벳이 상기 제1 스틸소재와 제2 스틸소재 사이에서 서로 맞대는 배치구조를 이룰 수 있다.
또한, 본 발명은 제2 실시예로서 상기 제1 알루미늄소재, 제1 스틸소재, 제2 스틸소재, 및 제2 알루미늄소재의 순서로 상측으로 순차적으로 적층되고, 상기 제1 리벳과 제2 리벳이 상기 제1 스틸소재와 제2 스틸소재를 사이에 두고 서로 반대 측에 배치될 수 있다.
아울러, 본 발명은 제3 실시예로서 상기 제1 스틸소재, 제1 알루미늄소재, 제2 스틸소재, 및 제2 알루미늄소재의 순서로 상측으로 순차적으로 적층되고, 상기 제1 리벳과 제2 리벳이 상기 제2 스틸소재를 사이에 두고 서로 반대 측에 배치될 수 있다.
나아가, 본 발명은 제4 실시예로서 상기 추가유닛이 추가 스틸소재로서, 상기 추가유닛이 상기 제1 조립체의 상기 제1 리벳 또는 상기 제1 스틸소재에 접하여 스폿용접된 것일 수 있다.
본 발명은, 이종소재들인 스틸소재와 알루미늄소재를 먼저 저항엘리먼트용접으로 조립하여 조립체를 만든 다음, 이러한 조립체들을 스폿용접으로 조립함에 따라, 여러 겹의 이종소재들을 견고하면서도 결합력이 높게 조립할 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 일례로서 먼저 저항엘리먼트용접으로 2매의 이종소재들을 조립하여 조립체를 만든 다음, 이와 같이 만들어진 2개의 조립체를 스폿용접으로 조립함으로써, 4매의 이종소재들을 견고하면서도 결합력이 높게 조립할 수 있으며, 나아가 상술된 같은 조립방법으로 3개 이상의 조립체를 저항엘리먼트용접으로 만들고, 이를 스폿용접으로 조립하여 6매 이상의 이종소재들을 견고하면서도 결합력이 높게 조립할 수도 있다.
또한, 본 발명은 다른 일례로서 먼저 저항엘리먼트용접으로 2매의 이종소재들을 조립하여 조립체를 만든 다음, 추가로 추가 스틸소재를 접하여 스폿용접으로 조립함으로써, 3매의 이종소재들을 견고하면서도 결합력이 높게 조립할 수 있으며, 나아가 상술된 같은 조립방법으로 조립체를 저항엘리먼트용접으로 2개 이상 만들고 추가 스틸소재를 접하도록 하고, 이를 최종적으로 스폿용접으로 조립함에 따라 5매 이상의 이종소재들을 견고하면서도 결합력이 높게 조립할 수도 있다.
도 1은 종래기술에 따라 4매의 이종소재가 조립되는 것을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 이종소재 조립방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제조방법으로 이종소재 조립체를 제조하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 이종소재 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제조방법으로 이종소재 조립체를 제조하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 이종소재 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제조방법으로 이종소재 조립체를 제조하는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 이종소재 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이종소재 조립방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 제조방법으로 이종소재 조립체를 제조하는 것을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10의 이종소재 조립체를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 또한, 본 명세서에서, '상', '상부', '상면', '하', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
기존에는 차체부품의 조립구조에 있어서, 단순히 2매의 이종소재는 종래의 여러 가지 조립방식을 활용하여 견고한 조립이 가능하나, 4매를 조립하는 데에는 한계가 있다.
구체적으로, 만약 도 1에 도시된 바와 같이 이종소재(M) 4매를 단순히 두 개의 전극(E)을 이용한 스폿용접으로만 조립하는 경우, 용접대상이 서로 다른 종류의 소재이기 때문에 용접을 위한 적정온도가 다름에 따라, 이종소재(M) 4매가 스폿용접으로 결합될 수 없다.
일례로서, 4매의 이종소재(M)에 스틸소재와 알루미늄소재가 포함된 경우, 스틸소재가 알루미늄소재에 비하여 용접온도가 월등히 높기 때문에, 용접온도를 스틸소재의 용접온도에 맞추게 되면 알루미늄소재가 모두 녹게 되는 한계점이 있다.
그리고, 비록 도면에 도시되지는 않았지만 만약 이종소재 4매를 단순히 리벳을 이용한 용접방식인 저항엘리먼트용접(Resistance Element Welding, REW)으로만 조립한다면, 리벳의 길이를 늘려서 적용할 수는 있으나, 4매에 따른 두께로 인하여 리벳이 충분히 삽입되지 못하는 문제점이 있다.
즉, 4매의 이종소재에 스틸소재가 2매 이상이 포함된다면, 리벳이 1매의 스틸소재를 관통하여 나머지 1매의 스틸소재까지 이르기에는, 리벳의 강도가 충분하지 않는 한계점이 있다.
나아가, 4매의 이종소재에 스틸소재가 2매 이상이 포함된다면 리벳의 길이와 강도를 증대시켜야 하므로, 리벳 강도 증대를 위한 고강도 소재 및 후처리 적용 등의 스페셜(주문 제작) 리벳 사용으로 인하여, 리벳의 가격이 상승하는 문제가 발생하며, 4매 관통을 위한 설비 가압력 증대를 위해 설비 사양이 증대되어야 함에 따라 투자비용 상승 등이 발생하며, 4매 관통으로 인한 접합강성저하 등의 문제가 발생할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 접합강성이 우수한 조립방법으로 4매의 이종소재를 조립하도록, 저항엘리먼트용접과 스폿용접을 활용한다.
즉, 본 발명은 스틸소재와 알루미늄소재로 이루어진 4매의 이종소재들을 저항엘리먼트용접과 스폿용접을 포함하는 두 가지의 용접방식으로 조립하는 구성을 취함으로써, 4매의 이종소재들을 견고하면서도 결합력이 높게 조립할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 이종소재 조립방법을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 제조방법으로 이종소재 조립체를 제조하는 것을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 이종소재 조립방법은 제1 조립단계(S110)와 최종조립단계(S200)를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 제1 조립단계(S110)는 제1 스틸소재(110)와 제1 알루미늄소재(120)를 적층한 후 조립하여 제1 조립체(100)를 만드는 단계이다.
이러한 제1 조립단계(S110)에서는, 제1 스틸소재(110)와 제1 알루미늄소재(120)를 제1 리벳(130)을 이용한 저항엘리먼트용접(Resistance Element Welding, REW)으로 조립한다.
즉, 제1 조립단계(S110)는 저항엘리먼트용접의 저항요소로서 제1 리벳(130)을 활용하는데, 제1 알루미늄소재(120)에 삽입되어 제1 스틸소재(110)에 접촉된 제1 리벳(130)과 제1 스틸소재(110)를 두 개의 전극(E)으로 누르면서 용접함으로써, 제1 스틸소재(110)와 제1 알루미늄소재(120)를 조립한다.
그리고, 상기 최종조립단계(S200)는 제1 조립체(100)에 추가유닛을 적층하여 조립하는 단계이다.
즉, 최종조립단계(S200)는 제1 조립단계(S110) 이후에 진행되는 단계로서, 제1 조립단계(S110)에서 조립된 제1 조립체(100)에 추가유닛을 적층하여 조립하는 단계이다.
이러한 최종조립단계(S200)에서, 제1 조립체(100)와 추가유닛을 스폿용접(Spot Welding)으로 조립한다.
도 2 내지 도 8을 참조하면, 제1 실시예 내지 제3 실시예에서 추가유닛은 제2 조립체(200)이다.
이때 본 발명은 추가유닛이 제2 조립체(200)로서 제2 조립체(200)를 만드는 제2 조립단계(S120)를 더 포함한다.
상기 제2 조립단계(S120)는 최종조립단계(S200) 이전에 진행되는 단계로서, 제2 스틸소재(210)와 제2 알루미늄소재(220)를 적층한 후 제2 리벳(230)을 이용한 저항엘리먼트용접으로 조립하여 제2 조립체(200)를 만드는 단계이다.
참고로, 제2 조립단계(S120)는 최종조립단계(S200) 이전에만 진행되면 될 뿐, 제1 조립단계(S110)의 진행순서와 상관없이 별도로 독립적으로 수행된다.
이러한 제2 조립단계(S120)에서는, 제2 스틸소재(210)와 제2 알루미늄소재(220)를 제2 리벳(230)을 이용한 저항엘리먼트용접(Resistance Element Welding, REW)으로 조립한다.
즉, 제2 조립단계(S120)는 저항엘리먼트용접의 저항요소로서 제2 리벳(230)을 활용하는데, 제2 알루미늄소재(220)에 삽입되어 제2 스틸소재(210)에 접촉된 제2 리벳(230)과 제2 스틸소재(210)를 두 개의 전극(E)으로 누르면서 용접함으로써, 제2 스틸소재(210)와 제2 알루미늄소재(220)를 조립한다.
구체적으로, 상기 제1 조립단계(S110)에서는, 제1 리벳(130)의 제1 헤드(130a)가 제1 알루미늄소재(120) 측으로 돌출된 상태가 되도록, 제1 리벳(130)을 제1 알루미늄소재(120) 측에서 제1 스틸소재(110) 측으로 삽입한다.
즉, 제1 조립단계(S110)는 제1 스틸소재(110)와 제1 알루미늄소재(120)를 저항엘리먼트용접으로 조립하는 단계인데, 조립 시 제1 리벳(130)의 제1 헤드(130a)가 제1 알루미늄소재(120) 측으로 돌출된 상태가 되도록, 제1 리벳(130)을 제1 알루미늄소재(120) 측에서 제1 스틸소재(110) 측으로 삽입한 후 두 개의 전극(E)으로 용접한다.
또한, 상기 제2 조립단계(S120)에서는, 제2 리벳(230)의 제2 헤드(230a)가 제2 알루미늄소재(220) 측으로 돌출된 상태가 되도록, 제2 리벳(230)을 제2 알루미늄소재(220) 측에서 제2 스틸소재(210) 측으로 삽입한다.
즉, 제2 조립단계(S120)는 제2 스틸소재(210)와 제2 알루미늄소재(220)를 저항엘리먼트용접으로 조립하는 단계인데, 조립 시 제2 리벳(230)의 제2 헤드(230a)가 제2 알루미늄소재(220) 측으로 돌출된 상태가 되도록, 제2 리벳(230)을 제2 알루미늄소재(220) 측에서 제2 스틸소재(210) 측으로 삽입한 후 두 개의 전극(E)으로 용접한다.
그리고, 상기 최종조립단계(S200)에서는, 제1 리벳(130)과 제2 리벳(230)을 두 개의 전극(E) 사이에 배치하여 제1 조립체(100)와 제2 조립체(200)를 스폿용접한다.
즉, 제1 조립단계(S110)에서 제1 리벳(130)과 제1 스틸소재(110)가 용접된 부위와, 제2 조립단계(S120)에서 제2 리벳(230)과 제2 스틸소재(210)가 용접된 부위가 서로 겹쳐진 상태에서, 서로 겹쳐진 부위를 두 개의 전극(E)으로 스폿용접한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제조방법으로 이종소재 조립체를 제조하는 것을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 이종소재 조립체를 나타낸 단면도이다.
도면을 참조하면, 제1 실시예의 최종조립단계(S200)에서는, 제1 스틸소재(110), 제1 알루미늄소재(120), 제2 알루미늄소재(220), 및 제2 스틸소재(210)의 순서로 상측으로 순차적으로 적층되도록, 제1 조립체(100)와 제2 조립체(200)를 적층한다.
이로 인하여, 중간층에는 제1 알루미늄소재(120)와 제2 알루미늄소재(220)가 배치되고, 상측과 하측의 외곽층에는 제1 스틸소재(110)와 제2 스틸소재(210)가 배치된다.
이때, 제1 스틸소재(110)와 제2 스틸소재(210) 사이에서 제1 리벳(130)과 제2 리벳(230)을 서로 맞대도록 배치한다.
구체적으로, 제1 리벳(130)은 제1 조립단계(S110)에서 제1 알루미늄소재(120) 측에서 제1 스틸소재(110) 측으로 삽입됨에 따라 제1 헤드(130a)가 제1 알루미늄소재(120) 측으로 돌출된 상태이고, 제2 리벳(230)은 제2 조립단계(S120)에서 제2 알루미늄소재(220) 측에서 제2 스틸소재(210) 측으로 삽입됨에 따라 제2 헤드(230a)가 제1 알루미늄소재(120) 측으로 돌출된 상태인데, 제1 실시예의 최종조립단계(S200)에서는 제1 조립체(100)의 제1 알루미늄소재(120)와 제2 조립체(200)의 제2 알루미늄소재(220)가 서로 마주보는 상태에서 제1 리벳(130)과 제2 리벳(230)을 맞대도록 배치시킨 다음 스폿용접한다.
즉, 제1 실시예에서는 두 개의 조립체인 제1 조립체(100)와 제2 조립체(200)가 스폿용접 시, 최하측의 제1 스틸소재(110)와 최상측의 제2 스틸소재(210)와 함께 중간층에서 서로 접촉된 제1 리벳(130)과 제2 리벳(230)을 통하여 전기가 통함에 따라, 제1 리벳(130)과 제2 리벳(230)의 서로 맞대어진 부분이 가열되어 용융된 후 융착상태가 되어 접합됨으로써, 제1 조립체(100)와 제2 조립체(200)가 조립된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제조방법으로 이종소재 조립체를 제조하는 것을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 이종소재 조립체를 나타낸 단면도이다.
도면을 참조하면, 제2 실시예의 최종조립단계(S200)에서는, 제1 알루미늄소재(120), 제1 스틸소재(110), 제2 스틸소재(210), 및 제2 알루미늄소재(220)의 순서로 상측으로 순차적으로 적층되도록, 제1 조립체(100)와 제2 조립체(200)를 적층한다.
이로 인하여, 중간층에는 제1 스틸소재(110)와 제2 스틸소재(210)가 배치되고, 상측과 하측의 외곽층에는 제1 알루미늄소재(120)와 제2 알루미늄소재(220)가 배치된다.
이때, 제1 스틸소재(110)와 제2 스틸소재(210)를 사이에 두고 제1 리벳(130)과 제2 리벳(230)을 서로 반대 측에 배치한다.
구체적으로, 제1 리벳(130)은 제1 조립단계(S110)에서 제1 알루미늄소재(120) 측에서 제1 스틸소재(110) 측으로 삽입됨에 따라 제1 헤드(130a)가 제1 알루미늄소재(120) 측으로 돌출된 상태이고, 제2 리벳(230)은 제2 조립단계(S120)에서 제2 알루미늄소재(220) 측에서 제2 스틸소재(210) 측으로 삽입됨에 따라 제2 헤드(230a)가 상측으로 돌출된 상태인데, 제2 실시예의 최종조립단계(S200)에서는 제1 조립체(100)의 제1 스틸소재(110)와 제2 조립체(200)의 제2 스틸소재(210)가 서로 마주보는 상태에서 제1 리벳(130)과 제2 리벳(230)이 서로 반대 측에 배치시킨 다음 스폿용접한다.
즉, 제2 실시예에서는 두 개의 조립체인 제1 조립체(100)와 제2 조립체(200)가 스폿용접 시, 최하측의 제1 리벳(130)과 최상측의 제2 리벳(230)과 함께 중간층에서 서로 접촉된 제1 스틸소재(110)와 제2 스틸소재(210)를 통하여 전기가 통함에 따라, 제1 스틸소재(110)와 제2 스틸소재(210)의 서로 맞대어진 부분이 가열되어 용융된 후 융착상태가 되어 접합됨으로써, 제1 조립체(100)와 제2 조립체(200)가 조립된다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제조방법으로 이종소재 조립체를 제조하는 것을 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7의 이종소재 조립체를 나타낸 단면도이다.
도면을 참조하면, 제3 실시예의 최종조립단계(S200)에서는, 제1 스틸소재(110), 제1 알루미늄소재(120), 제2 스틸소재(210), 및 제2 알루미늄소재(220)의 순서로 상측으로 순차적으로 적층되도록, 제1 조립체(100)와 제2 조립체(200)를 적층한다.
이로 인하여, 중간층에는 제1 알루미늄소재(120)와 제2 스틸소재(210)가 배치되고, 상측과 하측의 외곽층에는 제1 스틸소재(110)와 제2 알루미늄소재(220)가 배치된다.
이때, 제2 스틸소재(210)를 사이에 두고 제1 리벳(130)과 제2 리벳(230)을 서로 반대 측에 배치한다.
구체적으로, 제1 리벳(130)은 제1 조립단계(S110)에서 제1 알루미늄소재(120) 측에서 제1 스틸소재(110) 측으로 삽입됨에 따라 제1 헤드(130a)가 제1 알루미늄소재(120) 측으로 돌출된 상태이고, 제2 리벳(230)은 제2 조립단계(S120)에서 제2 알루미늄소재(220) 측에서 제2 스틸소재(210) 측으로 삽입됨에 따라 제2 헤드(230a)가 상측으로 돌출된 상태인데, 제3 실시예의 최종조립단계(S200)에서는 제1 조립체(100)의 제1 알루미늄소재(120)와 제2 조립체(200)의 제2 스틸소재(210)가 서로 마주보는 상태에서 제2 스틸소재(210)를 사이에 두고 제1 리벳(130)과 제2 리벳(230)을 서로 반대 측에 배치시킨 다음 스폿용접한다.
즉, 제3 실시예에서는 두 개의 조립체인 제1 조립체(100)와 제2 조립체(200)가 스폿용접 시, 최하측의 제1 스틸소재(110)와 최상측의 제2 리벳(230)과 함께 중간층에서 서로 접촉된 제1 리벳(130)과 제2 스틸소재(210)를 통하여 전기가 통함에 따라, 제1 리벳(130)과 제2 스틸소재(210)의 서로 맞대어진 부분이 가열되어 반용융상태가 되어 접합됨으로써, 제1 조립체(100)와 제2 조립체(200)가 조립된다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이종소재 조립방법을 나타낸 도면이며, 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 제조방법으로 이종소재 조립체를 제조하는 것을 나타낸 도면이고, 도 11은 도 10의 이종소재 조립체를 나타낸 단면도이다.
도면을 참조하면, 최종조립단계(S200)에서는 제1 조립체(100)와 추가유닛이 스폿용접으로 조립되는데, 제4 실시예에서는 추가유닛이 추가 스틸소재(300)가 될 수 있다.
즉, 제4 실시예의 최종조립단계(S200)에서는 제1 조립체(100)의 제1 스틸소재(110)와 제1 알루미늄소재(120)와 함께, 추가유닛으로서 추가 스틸소재(300)를 최종적으로 조립함으로써, 3매의 이종소재들을 조립할 수 있다.
구체적으로, 제4 실시예의 최종조립단계(S200)에서는, 일례로서 도면에 도시된 바와 같이 추가 스틸소재(300)를 제1 리벳(130)의 제1 헤드(130a)에 접한 상태로 스폿용접할 수 있고, 다른 일례로서 비록 도면에 도시되지는 않았지만 추가 스틸소재를 제1 조립체의 제1 스틸소재에 접한 상태로 스폿용접할 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 이종소재들인 스틸소재와 알루미늄소재를 먼저 저항엘리먼트용접으로 조립하여 조립체를 만든 다음, 이러한 조립체들을 스폿용접으로 조립함에 따라, 여러 겹의 이종소재들을 견고하면서도 결합력이 높게 조립할 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 일례로서 먼저 저항엘리먼트용접으로 2매의 이종소재들을 조립하여 조립체를 만든 다음, 이와 같이 만들어진 2개의 조립체를 스폿용접으로 조립함으로써, 4매의 이종소재들을 견고하면서도 결합력이 높게 조립할 수 있으며, 나아가 상술된 같은 조립방법으로 3개 이상의 조립체를 저항엘리먼트용접으로 만들고, 이를 스폿용접으로 조립하여 6매 이상의 이종소재들을 견고하면서도 결합력이 높게 조립할 수도 있다.
또한, 본 발명은 다른 일례로서 먼저 저항엘리먼트용접으로 2매의 이종소재들을 조립하여 조립체를 만든 다음, 추가로 추가 스틸소재(300)를 접하여 스폿용접으로 조립함으로써, 3매의 이종소재들을 견고하면서도 결합력이 높게 조립할 수 있으며, 나아가 상술된 같은 조립방법으로 조립체를 저항엘리먼트용접으로 2개 이상 만들고 추가 스틸소재(300)를 접하도록 하고, 이를 최종적으로 스폿용접으로 조립함에 따라 5매 이상의 이종소재들을 견고하면서도 결합력이 높게 조립할 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
M : 이종소재 E : 전극
100 : 제1 조립체 110 : 제1 스틸소재
120 : 제1 알루미늄소재 130 : 제1 리벳
130a : 제1 헤드 200 : 제2 조립체
210 : 제2 스틸소재 220 : 제2 알루미늄소재
230 : 제2 리벳 230a : 제2 헤드
300 : 추가 스틸소재
S110 : 제1 조립단계 S120 : 제2 조립단계
S200 : 최종조립단계

Claims (16)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 스틸소재와 제1 알루미늄소재를 적층한 후 조립하여 제1 조립체를 만드는 제1 조립단계; 및
    상기 제1 조립체에 추가유닛을 적층하여 조립하는 최종조립단계;를 포함하며,
    상기 제1 조립단계에서, 상기 제1 스틸소재와 제1 알루미늄소재를 제1 리벳을 이용한 저항엘리먼트용접으로 조립하고,
    상기 최종조립단계에서, 상기 제1 조립체와 추가유닛을 스폿용접으로 조립하며,
    상기 추가유닛은 제2 조립체이며,
    상기 최종조립단계 이전에, 제2 스틸소재와 제2 알루미늄소재를 적층한 후 제2 리벳을 이용한 저항엘리먼트용접으로 조립하여 상기 제2 조립체를 만드는 제2 조립단계;를 더 포함하며,
    상기 제1 조립단계에서는, 상기 제1 리벳의 제1 헤드가 상기 제1 알루미늄소재 측으로 돌출된 상태가 되도록, 상기 제1 리벳을 상기 제1 알루미늄소재 측에서 상기 제1 스틸소재 측으로 삽입하며,
    상기 제2 조립단계에서는, 상기 제2 리벳의 제2 헤드가 상기 제2 알루미늄소재 측으로 돌출된 상태가 되도록, 상기 제2 리벳을 상기 제2 알루미늄소재 측에서 상기 제2 스틸소재 측으로 삽입하며,
    상기 최종조립단계에서는, 상기 제1 리벳과 제2 리벳을 두 개의 전극 사이에 배치하여 상기 제1 조립체와 제2 조립체를 스폿용접하며,
    상기 최종조립단계에서는,
    상기 제1 스틸소재, 제1 알루미늄소재, 제2 알루미늄소재, 및 제2 스틸소재의 순서로 상측으로 순차적으로 적층되도록, 상기 제1 조립체와 제2 조립체를 적층하며,
    상기 제1 스틸소재와 제2 스틸소재 사이에서 상기 제1 리벳의 제1 헤드와 상기 제2 리벳의 제2 헤드를 서로 맞대도록 배치하여,
    최하측의 상기 제1 스틸소재 및 최상측의 상기 제2 스틸소재와 함께 중간층에서 서로 접촉된 상기 제1 리벳과 상기 제2 리벳을 통하여 전기가 통하게 하여,
    저항엘리먼트용접으로 조립된 2매의 이종소재인 상기 제1 조립체와, 저항엘리먼트용접으로 조립된 2매의 이종소재인 상기 제2 조립체를 스폿용접하여 조립하는 것을 특징으로 하는 이종소재 조립방법.
  6. 제1 스틸소재와 제1 알루미늄소재를 적층한 후 조립하여 제1 조립체를 만드는 제1 조립단계; 및
    상기 제1 조립체에 추가유닛을 적층하여 조립하는 최종조립단계;를 포함하며,
    상기 제1 조립단계에서, 상기 제1 스틸소재와 제1 알루미늄소재를 제1 리벳을 이용한 저항엘리먼트용접으로 조립하고,
    상기 최종조립단계에서, 상기 제1 조립체와 추가유닛을 스폿용접으로 조립하며,
    상기 추가유닛은 제2 조립체이며,
    상기 최종조립단계 이전에, 제2 스틸소재와 제2 알루미늄소재를 적층한 후 제2 리벳을 이용한 저항엘리먼트용접으로 조립하여 상기 제2 조립체를 만드는 제2 조립단계;를 더 포함하며,
    상기 제1 조립단계에서는, 상기 제1 리벳의 제1 헤드가 상기 제1 알루미늄소재 측으로 돌출된 상태가 되도록, 상기 제1 리벳을 상기 제1 알루미늄소재 측에서 상기 제1 스틸소재 측으로 삽입하며,
    상기 제2 조립단계에서는, 상기 제2 리벳의 제2 헤드가 상기 제2 알루미늄소재 측으로 돌출된 상태가 되도록, 상기 제2 리벳을 상기 제2 알루미늄소재 측에서 상기 제2 스틸소재 측으로 삽입하며,
    상기 최종조립단계에서는, 상기 제1 리벳과 제2 리벳을 두 개의 전극 사이에 배치하여 상기 제1 조립체와 제2 조립체를 스폿용접하며,
    상기 최종조립단계에서는,
    상기 제1 알루미늄소재, 제1 스틸소재, 제2 스틸소재, 및 제2 알루미늄소재의 순서로 상측으로 순차적으로 적층되도록, 상기 제1 조립체와 제2 조립체를 적층하며,
    상기 제1 스틸소재와 제2 스틸소재를 사이에 두고 상기 제1 리벳과 제2 리벳을 서로 반대 측에 배치하여,
    최하측의 상기 제1 리벳 및 최상측의 상기 제2 리벳과 함께 중간층에서 서로 접촉된 상기 제1 스틸소재와 상기 제2 스틸소재를 통하여 전기가 통하게 하여,
    저항엘리먼트용접으로 조립된 2매의 이종소재인 상기 제1 조립체와, 저항엘리먼트용접으로 조립된 2매의 이종소재인 상기 제2 조립체를 스폿용접하여 조립하는 것을 특징으로 하는 이종소재 조립방법.
  7. 제1 스틸소재와 제1 알루미늄소재를 적층한 후 조립하여 제1 조립체를 만드는 제1 조립단계; 및
    상기 제1 조립체에 추가유닛을 적층하여 조립하는 최종조립단계;를 포함하며,
    상기 제1 조립단계에서, 상기 제1 스틸소재와 제1 알루미늄소재를 제1 리벳을 이용한 저항엘리먼트용접으로 조립하고,
    상기 최종조립단계에서, 상기 제1 조립체와 추가유닛을 스폿용접으로 조립하며,
    상기 추가유닛은 제2 조립체이며,
    상기 최종조립단계 이전에, 제2 스틸소재와 제2 알루미늄소재를 적층한 후 제2 리벳을 이용한 저항엘리먼트용접으로 조립하여 상기 제2 조립체를 만드는 제2 조립단계;를 더 포함하며,
    상기 제1 조립단계에서는, 상기 제1 리벳의 제1 헤드가 상기 제1 알루미늄소재 측으로 돌출된 상태가 되도록, 상기 제1 리벳을 상기 제1 알루미늄소재 측에서 상기 제1 스틸소재 측으로 삽입하며,
    상기 제2 조립단계에서는, 상기 제2 리벳의 제2 헤드가 상기 제2 알루미늄소재 측으로 돌출된 상태가 되도록, 상기 제2 리벳을 상기 제2 알루미늄소재 측에서 상기 제2 스틸소재 측으로 삽입하며,
    상기 최종조립단계에서는, 상기 제1 리벳과 제2 리벳을 두 개의 전극 사이에 배치하여 상기 제1 조립체와 제2 조립체를 스폿용접하며,
    상기 최종조립단계에서는,
    상기 제1 스틸소재, 제1 알루미늄소재, 제2 스틸소재, 및 제2 알루미늄소재의 순서로 상측으로 순차적으로 적층되도록, 상기 제1 조립체와 제2 조립체를 적층하며,
    상기 제2 스틸소재를 사이에 두고 상기 제1 리벳과 제2 리벳을 서로 반대 측에 배치하여,
    최하측의 상기 제1 스틸소재 및 최상측의 상기 제2 리벳과 함께 중간층에서 서로 접촉된 상기 제1 리벳과 상기 제2 스틸소재를 통하여 전기가 통하게 하여,
    저항엘리먼트용접으로 조립된 2매의 이종소재인 상기 제1 조립체와, 저항엘리먼트용접으로 조립된 2매의 이종소재인 상기 제2 조립체를 스폿용접하여 조립하는 것을 특징으로 하는 이종소재 조립방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
KR1020200131379A 2020-10-12 2020-10-12 이종소재 조립방법 및 이종소재 조립체 KR102352109B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200131379A KR102352109B1 (ko) 2020-10-12 2020-10-12 이종소재 조립방법 및 이종소재 조립체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200131379A KR102352109B1 (ko) 2020-10-12 2020-10-12 이종소재 조립방법 및 이종소재 조립체

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102352109B1 true KR102352109B1 (ko) 2022-01-18

Family

ID=80051947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200131379A KR102352109B1 (ko) 2020-10-12 2020-10-12 이종소재 조립방법 및 이종소재 조립체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102352109B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07116747A (ja) * 1993-10-22 1995-05-09 Mazda Motor Corp 溶接成形品の製造方法
KR20170138314A (ko) * 2016-06-07 2017-12-15 아진산업(주) 스틸 소재와 이종 소재의 접합 방법
KR101811416B1 (ko) 2016-08-29 2017-12-21 (주)호원 이종소재용 결합장치
KR102104891B1 (ko) * 2019-01-31 2020-04-27 주식회사 성우하이텍 프리 피어싱 저항용접용 리벳 유닛 및 이를 이용한 이종판재의 접합 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07116747A (ja) * 1993-10-22 1995-05-09 Mazda Motor Corp 溶接成形品の製造方法
KR20170138314A (ko) * 2016-06-07 2017-12-15 아진산업(주) 스틸 소재와 이종 소재의 접합 방법
KR101811416B1 (ko) 2016-08-29 2017-12-21 (주)호원 이종소재용 결합장치
KR102104891B1 (ko) * 2019-01-31 2020-04-27 주식회사 성우하이텍 프리 피어싱 저항용접용 리벳 유닛 및 이를 이용한 이종판재의 접합 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9012029B2 (en) Method of bonding panels of dissimilar material and bonded structure
US20180354231A1 (en) Different-material joining structure
KR101936486B1 (ko) 저항 용접 체결구, 장치 및 방법
JP7426564B2 (ja) 溶接方法
US10118254B2 (en) Manufacturing method for a side body structure of a vehicle and a side body structure of a vehicle
US4673450A (en) Method of welding together graphite fiber reinforced thermoplastic laminates
US7690164B2 (en) System, method, and apparatus for structural lug formed from a combination of metal and composite laminate materials
JP7012205B2 (ja) 接合構造
US20130327745A1 (en) Resistance spot welding manufacture and method of forming same
JP7015998B2 (ja) レーザ溶接方法
CN109420834A (zh) 用于接合由不同的材料形成的结构的系统及方法
KR102352109B1 (ko) 이종소재 조립방법 및 이종소재 조립체
WO2017169998A1 (ja) 接合構造
JPWO2017170106A1 (ja) 接合構造
WO2022201928A1 (ja) 抵抗溶接方法
US20180169961A1 (en) System and method for bonding structures
CN114311880A (zh) 用于将机动车辆的多个相邻面板接合在一起的方法
JP7475484B2 (ja) 締結方法
KR102120653B1 (ko) 이종판재 접합용 하드웨어, 및 이를 이용한 이종판재 접합방법
US10974462B2 (en) Fastener and method for joining dissimilar materials
WO2018193839A1 (ja) 接合体、自動車用シートフレームおよび接合方法
WO2019224984A1 (ja) ボディサイドパネル
KR102625616B1 (ko) 이종 소재로 이루어지는 선루프의 조립방법
JP7027591B1 (ja) リベットおよび異材接合方法
KR102241138B1 (ko) 이종소재 패치워크 및 이의 제조방법

Legal Events

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