KR20010036384A - A laser welding structure of a steel plate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저에 의하여 용접 가능한 강판구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아연 등을 도금하여 표면 처리를 한 강판에 레이저 용접시 표면 처리물로부터 발생하는 가스를 원활하게 배출시킬 수 있는 가스 배출부를 갖춘 강판 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a steel plate structure that can be welded by a laser, and more particularly, has a gas discharge part that can smoothly discharge the gas generated from the surface treatment during laser welding on a steel plate coated with zinc or the like. It relates to a steel plate structure.
일반적으로 레이저에 의한 강판의 용접은 용접속도가 빠르고 용접 부위의 강도특성이 뛰어나기 때문에 스폿용접 등을 대체할 용접수단으로서 인정받고 있다.In general, the welding of steel sheet by laser has been recognized as a welding means to replace spot welding because of its high welding speed and excellent strength characteristics of the welded portion.
이러한 레이저에 의한 용접은 비교적 간단한 구성에 의하여 실시되고 있는데, 이는 도 6에 도시한 바와 같이, 용접기(112)의 프레임(114)상에 상부패드(116)가 장착되고, 이 상부패드(116)의 하부로는 하부패드(118)가 장착되어 구성되며, 용접할 한 쌍의 강판(120)이 상기 하부패드 상에 놓여지면 상기 상부패드(116)로 강판(120)을 가압하여 이를 밀착시킨 후에 용접기(112)로 용접하게 된다.Welding by the laser is performed by a relatively simple configuration, as shown in Figure 6, the upper pad 116 is mounted on the frame 114 of the welder 112, the upper pad 116 The lower pad of the lower pad 118 is configured to be configured, when a pair of steel plate 120 to be welded is placed on the lower pad to press the steel sheet 120 to the upper pad 116 to close it Weld by the welding machine 112.
이와 같은 레이저 용접기에 의한 용접은 소재가 일반 강판일 경우에는 강판의 밀착성만 뛰어나다면 용접이 순조롭게 행해질 수 있다.Such welding by the laser welding machine may be smoothly performed if the material is an ordinary steel sheet, provided that the adhesion of the steel sheet is excellent.
그러나, 레이저 용접의 대상이 되는 소재가 아연 도금 강판(Galvanized steel iron)과 같이 표면 처리를 한 강판일 경우에는 상기와 같이 일반강판을 용접할 때와는 달리 아연과 같은 표면 처리물의 폭발로 인하여 용접성이 현격히 저하된다.However, when the material subjected to laser welding is a steel plate subjected to surface treatment such as galvanized steel iron, the weldability due to the explosion of a surface treatment such as zinc, unlike when welding a general steel sheet as described above This is drastically lowered.
예컨데 아연 도금 강판에서 아연의 기화점은 900℃로서 철의 용융점인 1500℃보다 낮으므로 레이저로 가열하게 되면 아연이 먼저 기화하게 되고, 이 때 상,하 강판이 밀착되어 있으면 기화된 가스가 빠져나갈 공간이 없어서 결국에는 용접선을 통하여 빠져나가게 되고, 여기서 좁은 용접선을 빠져나가는 아연가스가 폭발을 하게 되며 이로 인하여 용접선에는 폭발로 인한 구멍이 나서 용접이 실패하게 되는 것이다.For example, in the galvanized steel sheet, the vaporization point of zinc is 900 ° C, which is lower than 1500 ° C, which is the melting point of iron, so when the laser is heated, zinc vaporizes first. At this time, if the upper and lower steel plates are in close contact, the vaporized gas may escape. There is no space and eventually escapes through the weld line, where the zinc gas exiting the narrow weld line will explode, which causes the weld line to burst and cause welding to fail.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 극복안이 제안되었다.In order to solve this problem, the following overcomings have been proposed.
1) 용접 부위에 대해서만 아연 도금을 제거하는 방법이 있으나 이는 별도로 제거공정이 추가되어야 하며, 아연 도금의 제거시에 제거 부위가 부식되는 문제점이 있었다.1) There is a method of removing the zinc plating only for the welded part, but the removal process must be added separately, and there is a problem that the removed part is corroded when the zinc plating is removed.
2) 용접 부위만을 거칠게 가공하는 방법이 있으나 이 또한 추가 공정이 필요하고 비효율적이었다.2) There is a method of roughing only the welded part, but this also requires additional processing and is inefficient.
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 강판의 성형 구조에서 가스 배출부를 갖추도록 하여 레이저에 의하여 용접시에 아연 등 표면 처리용 물질의 용융가스가 원활히 배출될 수 있도록 한 강판의 구조를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a gas discharge portion in the forming structure of the steel sheet so that the molten gas of the surface treatment material such as zinc can be smoothly discharged during welding by the laser. It is to provide the structure of a steel sheet.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 용접 구조를 갖추는 강판의 평면도,1 is a plan view of a steel plate having a welded structure according to a first embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 A-A부의 단면도,2 is a cross-sectional view of the A-A portion of FIG.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 의한 용접 구조를 갖추는 강판의 평면도,3 is a plan view of a steel plate having a welded structure according to a second embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제3실시예에 의한 용접 구조를 갖추는 강판의 평면도,4 is a plan view of a steel plate having a welded structure according to a third embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 제4실시예에 의한 용접 구조를 갖추는 강판의 평면도,5 is a plan view of a steel plate having a welded structure according to a fourth embodiment of the present invention;
도 6은 종래의 강판의 레이저 용접 구조의 간략도이다.6 is a schematic view of a laser welding structure of a conventional steel sheet.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
12 : 강판 14,14a,14b,14c,14d : 가스 배출부12: steel plate 14,14a, 14b, 14c, 14d: gas discharge part
16 : 용접선 18 : 평강판16: welding line 18: flat steel sheet
20 : 레이저 용접기20: laser welding machine
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,
레이저 용접수단에 의하여 용접되는 강판에 있어서, 용접시 발생하는 가스가 원활히 배출될 수 있도록 상기 강판의 용접 부위에 가스 배출부를 형성하는 것을 특징으로 하는 강판의 구조를 제공한다.In the steel sheet welded by the laser welding means, it provides a structure of the steel sheet characterized in that the gas discharge portion is formed in the welded portion of the steel sheet so that the gas generated during welding can be smoothly discharged.
상기 가스 배출부는 상기 용접 부위에 형성되는 조글(Joggle)면, 웨이브(Wave)면, 딤플(Dimple)군, 웨지(Wadge)면의 형태로 제공된다.The gas discharge part is provided in the form of a joggle surface, a wave surface, a dimple group, and a wedge surface formed at the welding site.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention that can specifically realize the above object will be described.
도 1내지 도 5는 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 각각 도시한 것으로서, 도 1의 부호 12는 강판을 지칭한다.1 to 5 respectively show preferred embodiments according to the present invention, reference numeral 12 of FIG. 1 denotes a steel sheet.
상기 강판(12)은 아연이 도금된 아연 도금 강판과 같이 표면 처리물질이 도금된 강판으로서, 이 강판을 레이저로 용접시에는 상술한 바와 같이 용융에 의한 아연가스 등이 발생하므로 이를 원활히 배출하여 주기 위하여 본 발명에서는 상기 강판(12)의 용접 부위에 가스 배출부(14)를 형성한다.The steel sheet 12 is a steel plate coated with a surface treatment material such as zinc plated galvanized steel plate, and when the steel plate is welded with a laser, the zinc gas due to melting is generated as described above, so that the gas is smoothly discharged. In the present invention, the gas discharge portion 14 is formed in the welded portion of the steel sheet 12.
본 발명은 상기 강판(12)의 용접 부위에 가스 배출부(14)를 형성하기 위한 제1실시예로서, 레이저 용접 부위를 프레스공정에서 성형시켜서 이 벤딩으로 형성되는 조글면(Joggle,14a)에 의한 공간을 통하여 아연가스 등이 배출되도록 한다.The present invention is a first embodiment for forming the gas discharge portion 14 in the welded portion of the steel sheet 12, the laser welding portion is formed in the pressing process to the joggle (14a) formed by this bending The zinc gas is discharged through the space.
상기 조글면(14a)의 벤딩 두께(G)는 0.1~0.2㎜정도로 형성하는 것이 아연가스 등의 배출 및 강판의 용접에 있어서 바람직하며, 레이저로 용접할 용접선(16)이 상기 조글면(14a)상을 따라서 길이방향으로 배열되게 형성한다.The bending thickness G of the jog face 14a is preferably about 0.1 to 0.2 mm in the discharge of zinc gas and welding of the steel sheet, and the welding line 16 to be welded by the laser is the jog face 14a. It is formed to be arranged in the longitudinal direction along the image.
상기와 같이 형성되는 강판의 레이저 용접은 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 조글면(14a)이 형성되어 있는 강판(12)과 아무런 가공이 되어 있지 않은 평평한 평강판(18)을 서로 밀착시킨 후에 레이저 용접기(20)에 의하여 용접하게 되며, 이 때 조글면(14a)과 평면(22)사이에 형성되는 공간(G)을 통하여 아연가스 등이 배출될 수 있으므로 레이저에 의한 용접이 원활이 이루어질 수 있다.As shown in Fig. 2, the laser welding of the steel sheet formed as described above is performed by the steel sheet 12 on which the jog surface 14a according to the present invention is formed and the flat steel sheet 18 which is not processed at all. After being in close contact with each other, the welding is performed by the laser welding machine 20. At this time, since the zinc gas may be discharged through the space G formed between the jagged surface 14a and the plane 22, welding by the laser is smooth. This can be done.
한편, 본 발명의 제2실시예로서 도 3에 도시한 바와 같이, 강판(12)상의 레이저 용접 부위를 전체적으로 엠보싱 가공하여 이 엠보싱 가공으로 형성되는 웨이브(Wave,14b)면에 의한 공간을 통해 아연가스 등이 배출되도록 한다.On the other hand, as shown in FIG. 3 as a second embodiment of the present invention, the laser welding portion on the steel sheet 12 is embossed as a whole, and zinc is formed through the space formed by the wave 14b surface formed by the embossing process. Allow gas to be released.
상기 엠보싱 가공은 상형의 요철에 대하여 하형의 요철이 대응하여 파형 등을 완성하는 가공 방법으로서, 용접선 부위는 볼록하게 형성되고 그 양옆은 오목하게 형성되도록 웨이브를 형성하면 이와 평면과의 사이에 형성되는 공간을 통하여 아연가스 등이 배출될 수 있다.The embossing process is a processing method for completing the corrugation of the lower mold corresponding to the unevenness of the upper mold, and forming a wave such that the weld line is convex and the both sides are concave. Zinc gas or the like can be discharged through the space.
이 때에도 상기와 같이 볼록부와 오목부의 높이 차이(G)는 0.1~0.2㎜정도로 형성하는 것이 바람직하다.Also at this time, it is preferable to form the height difference G of a convex part and a recessed part about 0.1-0.2 mm as mentioned above.
그리고 본 발명의 제3실시예로서 도 4에 도시한 바와 같이, 강판(12)상의 레이저 용접선(16)부위에 딤플(Dimple,14c)을 가공하여 이 딤플과 평면 사이에 형성되는 공간(G)을 통하여 아연가스 등이 배출될 수 있도록 한다.As a third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, a space G is formed between the dimple and the plane by processing dimples 14c on the laser welding line 16 on the steel sheet 12. Zinc gas is to be discharged through.
상기에서 딤플(14c)은 용접선을 중심으로 적정반경으로 용접개소마다 형성하여야 하는데 이를 위하여 한 번의 공정에 의하여 딤플을 성형할 수 있는 딤플 프레스 장치를 이용할 수 있으며, 상기 딤플의 형성 높이는 0.1~0.2㎜정도로 하는 것이 바람직하다.In the above, the dimple 14c should be formed at each welding spot with an appropriate radius around the welding line. For this purpose, a dimple press device capable of forming a dimple by one process may be used, and the height of the dimple is 0.1 to 0.2 mm. It is preferable to make it to an extent.
마지막으로 본 발명의 제4실시예로서 도 5에 도시한 바와 같이, 강판(12)상의 레이저 용접 부위를 V자형으로 주름지게 가공하여 이에 의하여 형성되는 웨지(Wedge,14d)면과 평면 사이에 형성되는 공간(G)을 통하여 아연가스 등이 배출될 수 있도록 한다.Finally, as shown in FIG. 5 as a fourth embodiment of the present invention, the laser welding portion on the steel sheet 12 is formed between the surface of the wedge (14d) and the plane formed by corrugation in a V shape. Zinc gas is to be discharged through the space (G).
상기에서 웨지면(14d)은 레이저 용접선(16)을 이은 선이 정점을 이루는 선이 되도록 형성하며, 그 높이(G)는 0.1~0.2㎜정도로 한다.The wedge surface 14d is formed in such a manner that the line connecting the laser welding line 16 becomes a line forming a vertex, and the height G thereof is about 0.1 to 0.2 mm.
상기와 같이 이루어지는 가스 배출부를 구비한 강판의 레이저 용접 구조는 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 가스 배출부의 형상에 있어서 다양한 변형이나 변경이 가능한 것은 물론이다.The laser welding structure of the steel plate provided with the gas discharge | release part comprised as mentioned above is not limited only to the said Example, Of course, various deformation | transformation and a change in the shape of a gas discharge part are possible.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 의한 강판의 레이저 용접 구조는 레이저에 의한 용접시에 발생하는 아연가스 등을 효과적으로 배출할 수 있으므로 레이저 용접에 의한 용접 불량을 방지할 수 있으며, 레이저 용접으로 인한 용접 부위의 강도 상승 및 보강부품의 감소등을 함께 도모할 수 있다.The laser welding structure of the steel sheet according to the present invention made as described above can effectively discharge the zinc gas generated during the welding by the laser, thereby preventing the welding failure by the laser welding, the welded portion due to the laser welding It is possible to increase the strength and reduce the reinforcement parts.
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| KR1019990043383A KR20010036384A (en) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | A laser welding structure of a steel plate |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200453710Y1 (en) * | 2008-07-28 | 2011-05-23 | 박태식 | Power transmission of rice cake making device |
| KR20200065263A (en) | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 주식회사 포스코 | Lazer Welding Apparatus of Silicon Steel |
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1999
- 1999-10-08 KR KR1019990043383A patent/KR20010036384A/en not_active Application Discontinuation
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