KR19990063948A - 용접용 콘택트 팁 - Google Patents

Abstract

아크 용접용 콘택트 팁은 팁 본체(1) 및 팁 선단부(2)로 분할되고, 나사 방식 또는 테이퍼 압입 방식에 의해 착탈할 수 있도록 구성된다. 팁 본체(1)의 재질은 황동, 구리, 알루미늄, 크롬 구리, 지르코늄 크롬 구리, 인 청동 중에서 선택되고, 팁 선단부(2)의 재질은 구리, 크롬 구리, 지르코늄 크롬 구리, 은 텅스텐, 구리 텅스텐, 알루미나 분산 구리, 베릴륨 구리, 니켈 베릴륨 구리 중에서 선택됨으로써, 콘택트 팁의 수명이 연장되고 전체 비용도 감소된다. 이 경우에, 특히 황동은 팁 본체용 재료로 적합하고, 크롬 구리 또는 지르코늄 구리는 팁 선단부(2)용 재료로 바람직하다. 팁 본체(1)의 와이어 통로 중에서 적어도 팁 선단부(2)측의 통로 지름을 와이어 지름에 대하여 1.03 내지 1.50배로 하고, 또한, 팁 선단부의 와이어 통로 지름을 와이어 지름에 대하여 1.03 내지 1.25배로 한다. 본 구성에 따르면, 통전성이 확보되는 동시에 와이어를 원활하게 통과시킬 수 있으며, 용접 포인트의 위치 어긋남을 제어할 수 있다.

Description

용접용 콘택트 팁

자동 아크 용접 또는 반자동 아크 용접에 있어서 사용되는 용접용 콘택트 팁(tip)은, 통상적으로 도전성 재료인 구리합금에 의해 형성된 축형상 부재의 중심에, 용접용 와이어를 통과시키기 위한 와이어 통로가 형성되어 있는 것으로, 이 와이어 통로 내에 용접용 와이어를 삽입하고, 그 용접용 와이어를 공급하면서 그의 선단(先端)에서 아크 용접을 행한다.

그런데, 상기 용접용 콘택트 팁의 선단부(先端部)는, 아크 용접 시의 고온에 노츨되어 손모(損耗)가 심하고, 게다가, 와이어 통로 내에는 용접용 와이어가 송급(送給)되기 때문에, 와이어와의 마찰에 의해 선단 개구부의 통로 형상이 원형으로부터 타원형으로 변형하는 경향을 나타내게 된다. 그리고, 이와 같이 와이어 통로의 선단 개구부가 변형하면, 용접 개소(個所)에 대한 용접용 와이어의 공급이 불안정해지고, 와이어 위치의 어긋남이 발생하여 양호한 아크 용접을 할 수 없게 되는 동시에, 스패터(spatter) 등이 와이어 통로 벽에 부착되기 쉬워져서 용접 작업이 불가능하게 된다.

따라서, 상기의 결점을 해소하기 위하여, 종래로부터 각종 기술이 제안되고 있다. 예를 들면, 일본국 공개실용실안공고 소60-20372호 또는 일본국 공개실용실안공고 소62-169774호 공보에 나타난 바와 같이, 손모(損耗)가 심한 용접용 콘택트 팁의 선단부에, 내마모성 재료로 이루어진 링을 압입(壓入) 또는 봉입(封入)하는 것과 같은 기술, 일본국 공개특허공고 소61-115683호 또는 일본국 공개특허공고 소63-188477호 공보에 나타난 바와 같이, 콘택트 팁의 선단부 표면에 세라믹제의 캡을 씌우는 것과 같은 기술, 일본국 공개특허공고 평6-285645호 공보와 같이, 콘택트 팁의 표면에 내열성 수지 코팅을 실행하는 것과 같은 기술, 일본국 공개특허공고 평5-261551호 공보와 같이 콘택트 팁의 선단부를 이중관 구조로 하여 내측의 와이어 통로측을 세라믹관으로 하는 것과 같은 기술, 일본국 공개특허공고 평5-277742호 또는 일본국 공개특허공고 평6-650호 공보에 나타난 바와 같이, 전체를 이중관 구조로 하는 등의 기술이 알려져 있다.

그런데, 상기 일본국 공개실용신안공고 소60-20372호 또는 일본국 공개실용신안공고 소62-169774호 공보와 같이, 용접용 콘택트 팁의 선단부에 내마모성 재료를 압입 또는 봉입하는 것과 같은 기술은, 링을 압입 또는 봉입한 부분에 갈라짐, 헐거워짐 등의 결점이 발생하기 쉬워지는 동시에, 제조가 수고스러워서 가공성(정밀도)도 양호하다고 할 수 없는 등의 문제가 있고, 또한, 일본국 공개특허공고 소61-115683호 또는 일본국 공개특허공고 소63-188477호 공보와 같이, 콘택트 팁의 선단부 표면에 세라믹제 캡을 씌우거나, 일본국 공개특허공고 평6-285645호 공보와 같이, 콘택트 팁의 표면에 내열성 수지 코팅을 실행하는 것과 같은 기술은, 콘택트 팁 표면에 대한 스패터의 부착을 방지한다는 점에서 다소 효과적이기는 하지만, 와이어 통로의 변형 또는 마모 등의 근본적인 문제는 개선할 수 없고, 내구성의 향상에도 한도가 있어 실용적이지 못하다.

또한, 일본국 공개특허공고 평5-261551호, 일본국 공개특허공고 평5-277742호, 일본국 공개특허공고 평6-650호 공보와 같이 이중관 구조로 하여, 와이어 통로의 내구성을 높이는 것과 같은 기술은, 제조가 복잡하고 수고스러우며, 많은 비용이 든다는 문제가 있어서 실용화되지 않았다.

본 발명은, 아크 용접에 사용되는 콘택트 팁의 개량에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 용접용 콘택트 팁의 정면도.

도 2는 팁 본체의 단면도.

도 3은 팁 선단부의 단면도.

도 4는 도 3의 확대도.

도 5는 팁 선단부의 선단면에 곡선부를 형성한 구성예를 나타내는 전체사시도.

도 6은 나사구멍의 바닥면과 수나사부의 끝면에 접촉면부를 형성한 구성예를 나타내는 설명도.

도 7은 팁 본체와 팁 선단부를 테이퍼 압입 방식으로 한 구성예를 나타내는 설명도.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 그의 목적은, 제조가 용이하고 저렴한 가격으로 제조할 수 있으며, 내구성도 양호한 실용적인 콘택트 팁을 제공함에 있다.

따라서, 본 발명의 용접 콘택트 팁은, 팁 본체와 팁 선단부(先端部)로 분할하여 나사 방식 또는 테이퍼(taper) 압입 방식에 의해 착탈(着脫)할 수 있도록 하고, 팁 본체의 재질을 황동, 구리, 알루미늄, 크롬 구리, 지르코늄 구리, 지르코늄 크롬 구리, 인(燐) 청동 중에서 선택하는 동시에, 팁 본체의 와이어 통로 중에서, 적어도 팁 선단부측의 통로 지름을 와이어 지름에 대하여 1.03 내지 1.50배로 하고, 또한, 팁 선단부의 와이어 통로의 지름을 와이어 지름에 대하여 1.03 내지 1.25배로 하는 것을 특징으로 하고 있다.

여기서, 본 발명은, ① 팁 본체와 팁 선단부를 분할 구성하고, ② 팁 본체의 재질을 황동, 구리, 알루미늄, 크롬 구리, 지르코늄 구리, 지르코늄 크롬 구리, 인 청동 중에서 선택함으로써, 전체 비용을 줄일 수 있다는 식견에 의거하여 안출된 것이다.

즉, 용접 콘택트 팁과 같은 손모품(損耗品)의 전체 비용은, 제조 단가뿐만 아니라, 내구성(교환 빈도)이 서로 관련하여 결정되고, 예를 들어, 내구성이 향상되어 교환 빈도가 적어지면, 다소 단가가 높아도 전체 비용을 줄일 수 있으나, 본 발명의 용접 콘택트 팁의 경우는, 내구성을 2배 이상으로 향상시킬 수 있으며, 제조 비용의 감소도 도모되어 전체 비용을 비약적으로 감소시킬 수 있다.

그리고, 이 제조 비용의 감소는, 특히 팁 선단부에 비하여 큰 팁 본체에, 황동(놋쇠), 알루미늄 등의 연질 재료를 적용할 경우에, 그 효과가 현저히 나타나고, 재료비를 싸게 억제할 수 있는 동시에, 퍼포레이팅(perforating) 가공 등의 가공이 용이하기 때문에 가공비도 싸게 억제할 수 있다. 게다가, 비교적 긴 와이어 통로를 형성하기 때문에 연질재료에 퍼포레이팅 가공을 행하면, 경질 재료에 퍼포레이팅을 행하는 것에 비하여 가공 정밀도가 양호하고, 와이어를 원활하게 가이드할 수 있어서 마모의 감소(내구성의 향상)에 효과가 있다.

또한, 팁 본체부의 와이어 통로 중에서, 적어도 팁 선단부측의 통로 지름을, 와이어 지름의 1.03 내지 1.50배로 하는 것은, 1.03 이하이면 와이어를 원활하게 통과시키는 것이 어려워지고, 1.50 이상으로 하면 통전성이 악화되며, 와이어와 통로의 틈이 지나치게 넓어지면, 오히려 와이어와 통로의 접촉이 원활하지 않아서 마모가 심해질 것으로 예상되기 때문이다. 여기서, 적어도 팁 선단부측의 통로 지름을 규제하는 이유는, 와이어 지름이 가늘어졌을 경우에, 와이어 통로 지름을 가늘게 일률적으로 형성하는 것이 가공상 곤란해지기 때문이고, 이 경우는, 와이어 통로 중에서 입구측의 통로 지름을 넓게 하고, 출구측(팁 선단부측)을 소정의 지름으로 하여 단(段) 붙임 통로로 하는 것이 바람직하기 때문이다. 이 경우, 입구측의 지름이 넓은 와이어 통로는, 와이어 통로 전체 길이의 1/3 내지 4/5 정도의 길이 범위로 형성한다.

또한, 팁 선단부의 와이어 통로 지름을, 와이어 지름에 대하여 1.03 내지 1.25배로 하면, 통전성이 확보되는 동시에 와이어를 원활하게 통과시킬 수 있으며, 와이어 통로가 지나치게 넓어지는 것에 의한 용접 포인트의 위치 어긋남을 제어할 수 있다.

그리고, 팁 본체부와 팁 선단부를 나사 방식 또는 테이퍼 압입 방식에 의해 자유롭게 착탈할 수 있도록 하고, 특히 열적(熱的) 손모가 심한 팁 선단부가 손모되었을 때, 팁 선단부만을 교환하면 효율적이다.

또한, 본 발명에 따른 다른 용접용 콘택트 팁은, 팁 선단부의 재질을, 구리, 크롬 구리, 지르코늄 크롬 구리, 지르코늄 구리, 은 텅스텐, 구리 텅스텐, 알루미나 분산 구리, 베릴륨 구리, 니켈 베릴륨 구리 중에서 선택하는 것을 특징으로 하고 있다.

그리고, 팁 선단부를 이와 같은 재질로 함으로써, 팁 선단부의 내마모성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 비교적 작은 팁 선단부에만 경질 재료를 적용하면, 재료비가 억제되며, 가공비도 억제할 수 있다. 게다가, 와이어 통로의 길이가 짧기 때문에, 경질 재료일지라도 퍼포레이팅 가공 등의 가공 정밀도를 확보할 수 있고, 와이어 통과 시의 마찰저항을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다른 용접용 콘택트 팁은, 팁 선단부의 와이어 통로의 길이를, 3㎜ 내지 20㎜로 하는 것을 특징으로 하고 있다.

이것은, 팁 선단부가 경질 재료일 경우, 와이어 통로의 길이가 20㎜ 이상으로 되면, 정밀한 퍼포레이팅 가공이 어려워져 와이어와의 마찰저항이 증가하는 경향이 나타나게 되고, 3㎜ 이하로 하면 팁 선단부의 실질적인 길이가 짧아지기 때문에, 용접 시의 열적(熱的) 영향이 팁 본체에 미치기 쉬워지고, 팁 선단부의 열적 손모도 크며, 취급도 어려워져 바람직하지 않다. 또한, 이중에서도 가장 효율적인 길이는 5 내지 15㎜임을 알 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다른 용접용 콘택트 팁은, 팁 선단부의 와이어 통로의 기단(基端)측 개구부에, 통로 면적이 넓어지면서 개구하는 확개(擴開) 테이퍼부를 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.

여기서, 확개 테이퍼부를 형성하면, 팁 본체의 와이어 통로로부터 팁 선단부의 와이어 통로로 향하여 와이어를 들여보낼 때, 와이어의 선단이 걸려서 삽입할 수 없게 되는 것을 방지하는데 효과적이다.

또한, 본 발명에 따른 다른 용접용 콘택트 팁은, 팁 선단부의 후단측과 팁 본체의 선단측에, 양자를 결합하기 위한 나사부와, 나사부 이외의 접촉면에서 서로 접촉하는 접촉면부를 설치하고, 이 접촉면부의 접촉 면적을, 팁 선단부의 뒷면 또는 팁 본체의 앞면의 전체 면적에 대하여 10% 이상으로 하는 것을 특징으로 하고 있다.

이때, 접촉 면적이 10% 이하로 되면, 팁 본체와 팁 선단부의 열전도성이 악화되어, 용접 시에 팁 선단부의 냉각효과가 감소하며, 통전성에도 악영향을 미친다.

또한, 본 발명에 따른 다른 용접용 콘택트 팁은, 팁 선단부의 선단면 둘레에 곡선부를 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.

그리고, 이 곡선부에 의해 용접 시에 발생하는 스패터 등을 부착하기 어렵게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다른 용접용 콘택트 팁은, 팁 선단부의 선단면 또는 나사부 이외의 외주면에 각인(刻印)을 부여하는 것을 특징으로 하고 있다.

그리고, 이 팁 선단부에 각인을 부여하도록 하면, 예를 들어, 팁 선단부를 스웨이징(swaging) 가공으로 성형하는 것과 같은 경우에 스웨이징 작업과 동시에 타각(打刻)하는 것이 가능해져서 각인 작업의 수고를 덜 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 용접용 콘택트 팁은, 팁 본체(1)와 팁 선단부(2)로 분할 구성되고, 이 팁 본체(1)와 팁 선단부(2)를 결합함으로써 일체를 이루어, 용접용 콘택트 팁을 구성하도록 하고 있다. 그리고, 자동 아크 용접 또는 반자동 아크 용접에 수반하여, 손모가 심한 팁 선단부(2)만을 교환할 수 있도록 하고 있다.

또한, 팁 본체(1)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 축심(軸心)을 따라서 와이어 통로(3a)를 구비한 비교적 대형의 구멍이 뚫린 축형상 부품이고, 팁 본체(1)의 앞면측 중앙부에는, 와이어 통로(3a)에 연통하는 나사구멍(4)이 형성되어 있다. 그리고, 팁 본체(1)의 뒷면측에는, 용접용 콘택트 팁을 토치(torch)(도시 생략) 등에 부착하기 위한 부착부(9)가 수나사부로서 형성되어 있다.

또한, 팁 선단부(2)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 뒷면으로부터 뒤쪽으로 돌출하는 수나사부(5)를 구비한 비교적 소형의 부품이고, 축심을 따라서 와이어 통로(3b)가 형성되는 동시에, 상기 뒷면으로부터 돌출하는 수나사부(5)가 상기 팁 본체(1)의 앞면측의 나사구멍(4)에 나사결합할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 팁 선단부(2)의 나사부(5)를, 팁 본체(1)의 나사구멍(4)에 나사결합시켜 끼워 넣으면, 팁 본체(1)의 앞면측의 접촉면부(6)가, 팁 선단부(2)의 뒷면측의 접촉면부(7)에 접촉하여 결합되도록 되어 있고, 이 접촉면부(6, 7)를 통하여 팁 본체(1)와 팁 선단부(2) 사이의 열전도성, 통전성을 확보하도록 하고 있다. 여기서, 팁 본체(1)의 접촉면부(6)는, 팁 본체(1)의 앞면부분에서 나사구멍(4) 부분을 제외한 나머지 부분이고, 팁 선단부(2)의 접촉면부(7)는, 팁 선단부(2)의 뒷면부분에서 수나사부(5) 부분을 제외한 나머지 부분으로 하고 있으나, 이들 접촉면부(6, 7)는, 후술하는 도 6과 같이, 팁 본체(1)의 나사구멍(4)의 구멍 바닥면(m)과, 팁 선단부(2)의 수나사부(5)의 뒤끝면(n)으로 하고, 수나사부(5)를 나사결합시킬 때, 구멍 바닥면(m)과 뒤끝면(n)을 밀착시켜 나사결합시키도록 해도 좋다. 그리고, 이들 접촉면부(6)(또는 m) 및 (7)(또는 n)은, 열전도성 및 확실한 도전성을 얻기 위해서, 각각 팁 본체(1)의 앞면, 또는 팁 선단부(2)의 뒷면의 전체 면적의 10% 이상이 되도록 되어 있다.

또한, 이상과 같은 팁 본체(1)와 팁 선단부(2)의 수나사와 암나사는 반대로 해도 좋으며, 양자의 착탈 방식은, 나사 방식 이외에, 예를 들어, 도 7에 나타낸 바와 같이, 테이퍼 압입 방식으로 해도 좋다.

그런데, 도 1 내지 도 5에 나타낸 나사 방식의 경우는, 팁 선단부(2)의 수나사부(5)를 팁 본체(1)의 나사구멍(4)에 끼워 넣었을 때, 양자의 와이어 통로(3a, 3b)의 중심 맞춤이 정확하게 행해지도록 되어 있어, 와이어 통로(3a, 3b) 내에서 송급(送給)되는 용접 와이어의 통과가 원활하게 행해지도록 하고 있다. 그리고, 팁 선단부(2)의 와이어 통로(3b)의 후단측에는, 뒷쪽으로 향하여 통로 면적이 넓어지면서 개구하는 확개(擴開) 테이퍼부(8b)가 형성되는 동시에, 팁 본체(1)의 와이어 통로(3a)의 후단측에도, 뒷쪽으로 향하여 통로 면적이 넓어지면서 개구하는 확개 테이퍼부(8a)가 형성되어, 팁 본체(1)의 후단측으로부터 와이어를 삽입시킬 때, 와이어의 선단이 그 부분을 원활하게 통과하도록 하고 있다.

즉, 팁 본체(1)와 팁 선단부(2)를 각각의 나사부에 끼워 넣을 때, 확실하게 체결(締結)할 수 있도록 팁 본체(1)의 표면에 공구 삽입용 체결 평탄부(10a)를 형성하는 동시에, 팁 선단부(2)의 표면에도 체결 평탄부(10b)를 형성하고 있다. 그리고, 이들 체결 평탄부(10a, 10b)를 렌치(wrench) 등의 선단에서 끼워 잡고 체결할 수 있도록 하고 있다.

그런데, 본 발명에서는, 상기 팁 본체(1)의 재질을, 황동, 구리, 알루미늄, 크롬 구리, 지르코늄 구리, 지르코늄 크롬 구리, 인 청동 중에서 선택하고, 팁 선단부(2)의 재질을, 구리, 크롬 구리, 지르코늄 크롬 구리, 지르코늄 구리, 은 텅스텐, 구리 텅스텐, 알루미나 분산 구리, 베릴륨 구리, 니켈 베릴륨 구리 중에서 선택하고 있다.

이것은 본 발명자가 각종 재질을 조합하여 실험을 반복한 결과, 내구성과 제조 비용의 관계에 의거하여 전체 비용을 감소시키는데 효과적이었던 재질을 조합한것이고, 종래의 일체형 용접 콘택트 팁과 비교한 내구성 시험 결과의 발췌 및 단가의 관계를 나타내는 표의 일례는 다음의 표 1과 같다.

[표 1] 재질에 따른 내구성 시험 결과 발췌

형 상	팁 본체	팁 선단부
	재질	내구일 수	단가	1일 단가	평가	재질	내구일 수	단가	1일단가	평가
분리형	황동	15일	300엔	20엔	○	크롬구리	3일	100엔	34엔	○
	알루미늄	12일	350엔	30엔	○	구리	1일	100엔	100엔	△
	구리	13일	400엔	31엔	○	알루미늄	0.5일	100엔	200엔	×
	지르코늄 크롬 구리	15일	500엔	34엔	○	지르코늄크롬구리	3.5일	120엔	35엔	○
	크롬 구리	15일	400엔	27엔	○	황동	0.5일	50엔	100엔	×
	인 청동	16일	550엔	35엔	○	은텅스텐	6일	600엔	100엔	△
	지르코늄 구리	14일	600엔	43엔	○	구리텅스텐	5일	500엔	100엔	△
						알루미나 분산구리	3.5일	300엔	86엔	○
						니켈베릴륨 구리	5일	400엔	80엔	○
						지르코늄구리	2.5일	150엔	60엔	○
일체형	크롬 구리		120엔
	지르코늄 크롬 구리		150엔

주1: 팁 선단부가 구리, 은 텅스텐, 구리 텅스텐일 경우, 팁 본체를 황동으로 하면, 종래와 거의 동등한 1일 환산 단가로 된다.

주 2: 팁 선단부가 황동일 경우, 팁 본체를 황동으로 하면, 종래와 거의 동등한 1일 환산 단가로 되나, 내구일 수가 짧기 때문에 비실용적이다.

즉, 내구 시험의 결과로부터 얻어진 내구일 수와, 각 팁 본체(1), 팁 선단부(2)의 단가의 관계로부터, 1일 환산 단가(단가를 내구일 수로 나눈 것)를 구하면, 종래의 일체형 콘택트 팁의 경우는, 크롬 구리의 경우에서 약 120엔 정도, 지르코늄 크롬 구리의 경우에서 약 150엔 정도로 되나, 본 발명과 같이 분할형으로 할 경우는, 팁 본체(1)와 팁 선단부(2)를 조합한 전체 비용을, 종래의 일체형의 120엔 정도와 동등하거나, 또는 그보다 싸게 할 수 있다.

이중에서 특히 효과적인 조합은, 팁 본체(1)를 황동(놋쇠)으로 하고, 팁 선단부(2)를 크롬 구리, 또는 지르코늄 크롬 구리로 하는 조합이며, 이 경우의 1일 환산 단가는 54 내지 55엔이고, 종래의 2배 이상으로 할 수 있다.

그리고, 팁 본체(1)의 와이어 통로 중에서, 적어도 팁 선단부(2)측의 통로 지름을, 와이어 지름에 대하여 1.03 내지 1.50배의 범위로 하고, 또한, 팁 선단부(2)의 와이어 통로(3b)의 지름은, 와이어 지름에 대하여 1.03 내지 1.25배로 하고 있다.

이것은 본 발명자가 팁 본체(1)의 와이어 통로 지름과, 팁 선단부(2)의 와이어 통로 지름을 다양한 종류로 조합하여 실험한 결과, 판명된 것이며, 이 실험 결과를 발췌한 일례는 다음의 표 2와 같다.

[표 2] 와이어 통로 시험 결과 발췌

와이어 지름에 대한팁 본체의 와이어통로 지름	와이어 지름에 대한 팁 선단부의와이어 통로 지름	평가	비고
1.021.021.021.031.031.031.051.051.051.151.151.151.301.301.301.501.501.501.511.511.511.551.55	1.021.031.061.021.031.061.021.031.081.151.251.271.151.251.271.101.251.271.101.251.271.121.27	××××○○×○○○○×○○×○○××××××	와이어 통과가 곤란"""와이어 통과가 곤란용접 개소 위치 어긋남통전 상태 불안정용접 개소 위치 어긋남통전 상태 불안정""""

이 결과, 팁 본체(1)의 와이어 통로 지름을 와이어 지름의 1.03 이하로 하면, 와이어를 통과시키는 것이 곤란해지고, 1.50 이상으로 하면 통전성의 확보가 불충분하게 되어 바람직하지 않다는 것이 판명되었다.

또한, 팁 본체(1)의 와이어 통로 지름을 1.2㎜ 이하로 가공할 경우는, 팁 선단부(2)측의 통로 지름을 1.03 내지 1.50배로 하고, 입구측(도 2의 부착부(9)측)의 통로 지름을 그것보다 넓혀도 좋음을 알 수 있다. 이것은, 와이어 통로 지름을 1.2㎜ 이하의 가는 지름으로 일률적으로 가공하고자 할 경우, 가공상 어려운 문제가 발생하기 때문이며, 이 경우는, 입구측의 지름이 넓은 와이어 통로는, 와이어 통로 전체 길이의 1/3 내지 4/5 정도의 길이 범위로 형성한다.

또한, 팁 선단부의 와이어 통로 지름에 대해서도, 와이어 지름의 1.03 이하로 하면, 와이어를 통과시키는 것이 곤란해지고, 1.25 이상으로 하면 용접 포인트의 위치 어긋남이 발생하기 쉬워져서 정확한 용접이 불가능해질 가능성이 높아짐이 판명되었다.

또한, 이중에서도 가장 안정된 상태에서 용접할 수 있는 와이어 통로 지름은, 팁 본체(1)의 와이어 통로 지름이 와이어 지름의 1.05 내지 1.30배의 범위이며, 또한, 팁 선단부(2)의 와이어 통로 지름이 와이어 지름의 1.05 내지 1.15배의 범위였다.

또한, 팁 선단부(2)의 와이어 통로(3b)의 길이(s)는 3 내지 20㎜로 하고 있다.

이것은, 팁 선단부(2)의 길이를 3㎜ 이하로 하면, 손모(損耗), 용착(溶着) 등의 결점이 팁 본체(1)의 와이어 통로(2)의 내부까지 파급되기 쉬울 뿐만 아니라, 팁 선단부(2)의 길이가 짧아져서 가공성 및 취급성이 악화되고, 또한, 와이어 통로(3b)의 길이(s)를 20㎜ 이상으로 하면, 와이어 통로(3b)의 가공에 정밀도를 내는 것이 곤란해지며, 팁 선단부(2)가 대형화하여 비용적으로도 불리해지기 때문이다. 그리고, 이중에서도 가장 효율적인 길이는 5 내지 15㎜라는 것을 알 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 팁 본체(1)의 앞면의 접촉면부(6)의 면적(도 6의 경우는 m의 면적)은, 팁 본체(1) 앞면의 전체 면적의 10% 이상으로 하고 있다. 이것은, 10% 이하로 했을 경우는, 열전도성이 불량해져서 팁 선단부(2)의 냉각이 원활하게 실시되지 않게 될 뿐만 아니라, 통전 불량이 발생하기 쉬워지는데 반하여, 10% 이상으로 하면, 이러한 결점이 발생하지 않게 되기 때문이다. 즉, 이 팁 본체(1)의 접촉면부(6)(m)의 접촉 면적의 관계는, 팁 선단부(2)에서도 동일하고, 팁 선단부(2)의 앞면의 접촉면부(7)(도 6의 경우는 n)의 면적이, 팁 선단부(2) 앞면의 전체 면적의 10% 이상이다.

그런데, 팁 선단부(2)의 선단면의 형상은, 예를 들어, 도 3에 나타낸 바와 같이 평탄하게 해도 좋지만, 도 5에 나타낸 바와 같이, 거의 전역에 곡선부(r)를 형성하거나, 또는 테이퍼부로 하는 것이 더욱 바람직하다. 그리고, 이와 같이 선단면에 곡선부(r) 또는 테이퍼부를 형성함으로써, 용접 시에 발생하는 스패터 등이 튀어나와 부착하기 어려워지고, 가스 흐름의 흐트러짐 등에 의한 용접 품질의 저하가 억제된다.

또한, 스패터의 부착을 방지하기 위하여, 팁 선단부(2)의 바깥표면에 니켈 도금, 하드크롬 도금, 그밖의 내열성 각종 금속 도금(전기 또는 무전해 도금) 등의 도금 처리, 또는 내열성 수지(예를 들어, 테플론 등)·질화물·탄화물·플라즈마·CVD·PVD(예를 들어, 알루미나 세라믹 등)의 피막 처리를 행하도록 해도 좋다.

또한, 상기 선단면, 또는 수나사부(5) 이외의 외주면에는 각인(i)을 부여하도록 해도 좋다. 이 각인(i)은, 예를 들어, 제조회사, 제조번호, 물품번호 등의 인자(印字)이고, 이와 같이 선단면 등에 각인(i)을 부여하도록 함으로써, 팁 선단부(2)를 스웨이징 가공에 의해 형성할 때, 스웨이징 작업과 동시에 타각할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 별도 각인 부여 공정을 마련하여, 이 각인 부여 공정에서 타각하고 있는 것과 같은 작업의 수고를 간략화할 수 있으며, 나아가서는 제조 비용의 감소에 관련된다.

또한, 팁 본체(1)와 팁 선단부(2)의 외형 형상은, 원형 이외에, 십이각형, 육각형, 사각형, 오각형, 2면폭을 형성한 것 등, 자유롭게 할 수 있다.

본 발명의 용접용 콘택트 팁은, 아크 용접의 콘택트 팁의 내구성과 용접 품질을 비약적으로 향상시키고, 전체 비용을 대폭적으로 줄일 수 있다.

Claims (7)

1. 중심부에 용접용 와이어의 와이어 통로를 갖는 용접용 콘택트 팁을 팁 본체와 팁 선단부로 분할하여 나사 방식 또는 테이퍼 압입 방식에 의해 착탈할 수 있도록 하고, 상기 팁 본체의 재질을 황동, 구리, 알루미늄, 크롬 구리, 지르코늄 구리, 지르코늄 크롬 구리, 인 청동 중의 하나로 하는 동시에, 팁 본체의 와이어 통로 중에서, 적어도 팁 선단부측의 통로 지름을 와이어 지름에 대하여 1.03 내지 1.50배로 하고, 또한, 팁 선단부의 와이어 통로 지름을 와이어 지름에 대하여 1.03 내지 1.25배로 한 것을 특징으로 하는 용접용 콘택트 팁.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 팁 선단부의 재질은, 구리, 크롬 구리, 지르코늄 크롬 구리, 지르코늄 구리, 은 텅스텐, 구리 텅스텐, 알루미나 분산 구리, 베릴륨 구리, 니켈 베릴륨 구리 중의 하나인 것을 특징으로 하는 용접용 콘택트 팁.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 팁 선단부의 와이어 통로의 길이는, 3㎜ 내지 20㎜인 것을 특징으로 하는 용접용 콘택트 팁.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 팁 선단부의 와이어 통로의 기단측 개구부에는, 통로 면적이 넓어지면서 개구하는 확개 테이퍼부가 형성되는 것을 특징으로 하는 용접용 콘택트 팁.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 팁 선단부의 후단측과 팁 본체의 선단측에는, 양자를 결합하기 위한 나사부와, 나사부 이외의 접촉면에서 서로 접촉하는 접촉면부가 형성되고, 이 접촉면부의 접촉 면적은, 팁 선단부의 뒷면 또는 팁 본체의 앞면의 전체 면적의 10% 이상으로 되는 것을 특징으로 하는 용접용 콘택트 팁.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 팁 선단부의 선단면의 엣지부에는 곡선부 또는 테이퍼부가 형성되는 것을 특징으로 하는 용접용 콘택트 팁.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 팁 선단부의 선단면 또는 나사부 이외의 외주면에는 각인이 부여되는 것을 특징으로 하는 용접용 콘택트 팁.