KR200192410Y1 - 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용접건에 결합되는 본체부의 상부가 반구형상으로 형성되어 있는 탄소전극팁에 의해 순간적으로 고열을 발생시키는 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치를 제공하려는 것이다.

본 고안에 따르면, 전기발전기의 코일과 같은 모재를 거의 용융시키지 않고 접합시킬 수 있게 전기용접기(10)와 냉각수전원케이블(13)을 포함하는 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치에 있어서, 상기 냉각수전원케이블(13)에 전기적으로 접속된 중공부(22)와, 상기 중공부(22)에 전기적으로 접속된 금속재질의 가압축(25)과, 상기 가압축(25)의 하단부(26)에 삽입된 전극팁(30)을 구비한 용접건(20)과, 상기 용접건(20)을 수직하게 고정시키는 집게형상의 고정부(24)와, 상기 고정부(24)가 나사결합되며 축방향으로 톱니가 형성된 중심축(41)에 연동하는 회전 핸들(42a)이 결합되어 상하방향으로 승강 및 하강작동하는 이송부(42)와, 상기 중심축(41)을 지지하기 위한 블록(42) 및 아치형상의 지지부(44)를 포함하며, 상기 이송부(42)에 의해서 승강 및 하강작동하는 상기 전극팁(30)은 상기 용접전원에 의해서 상기 모재(4)를 가압 및 가열시키므로써 접합면(4a)을 브레이징 용접할 수 있는 것을 특징으로 하는 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치가 제공된다.

Description

브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치

본 고안은 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치에 관한 것이며, 특히, 전기발전기의 코일과 같은 모재의 접합시에 절연재를 탄화시키지 않게 순간적인 고열을 발생시키는 브레이징 용접에 사용되는 탄소전극팁을 포함한 가압장치에 관한 것이다.

여기에서, 브레이징 용접(brazing welding)이란 모재를 거의 용융시키지 않은 온도에서 모재 사이에 첨가된 은납과 같은 삽입금속을 용융시키고, 이렇게 용융된 삽입금속이 모재를 젖게한 다음에 모재 이음부의 틈사이로 모세관 현상에 의해서 흘러들어가서 모재를 접합시킨다.

통상적으로 브레이징 용접에서는 융점이 427℃~450℃의 삽입금속을 사용하며, 이런 브레이징 용접은 단순히 용융점이 350℃이하의 갖는 삽입금속을 용융시켜 모재를 접합시키는 납땜(soldering)과 구별된다.

이런 브레이징 용접은 모재를 거의 용융시키지 않고 저온에서 접합이 이루어지므로 모재의 열 영향부가 미소하여 모재의 특성변화를 최소화 할 수 있으며, 이종금속 및 이종재료간의 접합이 쉬운 장점이 있다. 또한, 이런 브레이징 용접은 아주 작은 부품이나 복잡한 부품을 정밀하게 접합시킬 수 있으며, 이렇게 브레이징 용접된 접합부는 전도성이 있고 기밀한 상태로 밀봉이 가능한 장점이 있다. 또한, 이런 브레이징 용접은 동시에 접합이 가능하며, 자동화가 용이하므로 접합 조립기술로서의 생산기술에 응용할 수 있다.

이러한 브레이징 용접을 수행하기 위해서는 온도를 자유롭게 조절할 수 있는 통상적인 산소용접기가 사용되었다.

종래 기술에 따른 산소용접기를 이용한 브레이징 용접은 제1도에서 보이듯이, 통상적인 산소용접이 가능한 산소용접토치(1)와, 모재(4)에 첨가되는 은납 재질의 삽입금속(5)을 사용한다.

이런 산소용접토치(1)는 발전소의 전기발전기의 코일과 같은 절연물로 피복된 모재(4)가 배치되어 있다. 이렇게 배치된 산소용접토치(1)의 노즐(2)에서는 소정온도로 모재를 가열시킬 수 있는 불꽃(3)이 발생된다. 이런 산소용접토치(1)의 불꽃(3)은 브레이징 용접이 가능한 적정온도까지 모재(4)를 가열시킨다. 이때, 작업자는 가열된 모재(4)의 접합면(4a)의 부근에 삽입금속(5)을 근접시킨다. 이렇게 근접된 삽입금속(5)은 상기 산소용접토치(1)의 불꽃(3)과 가열된 모재(4)에 의해서 용융된다. 이렇게 용융된 용융삽입금속(5′)은 모재(4)에 적셔지고, 모재(4)의 접합면(4a)의 사이로 흘러들어가게 되어 모재(4)의 접합면(4a)을 접합시키게 된다.

그러나, 종래 기술의 산소용접토치를 이용한 브레이징 용접은 코일을 가열시키기 위한 산소가스 불꽃으로 전기발전기의 코일과 같은 절연재가 피복된 모재를 국부적으로 가열시키기 때문에 삽입되는 모재의 절연재가 탄화되어 절연물을 파괴시키는 단점이 있다.

또한, 종래의 산소용접토치를 이용한 브레이징 용접은 불꽃이 전기발전기의 코일과 함께 결합된 동판부위를 가열시키지 못하기 때문에 브레이징 용접의 품질을 떨어뜨리는 단점이 있다.

또한, 종래의 산소용접토치를 이용한 브레이징 용접은 산소용접시 사용하는 용가재(flux)를 태우기 때문에 완벽한 접합이 안되고 불꽃에 의한 작업자의 안전사고를 발생시키는 단점이 있다.

본 고안은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 용접건에 결합되는 본체부의 상부가 반구형상으로 형성되어 있는 탄소전극팁에 의해 순간적으로 고열을 발생시키는 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치로 안정되고 효율적인 브레이징 용접을 할 수 있는 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치가 제공된다.

제1도는 종래 기술에 따른 산소용접토치를 이용한 브레이징 용접을 설명하기 위한 평면도.

제2도는 본 고안의 한 실시예에 따른 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치의 구성을 설명하기 위한 사시도.

제3도는 제2도에 도시된 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치의 중요부위를 설명하기 위한 단면도.

제4도는 제2도에 도시된 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치의 작동방법을 설명하기 위해 중요부위를 확대한 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 용접기 13 : 냉각수전원케이블

15 : 냉각수 20 : 용접건

40 : 본체부 30 : 탄소전극팁

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따르면, 전기발전기의 코일과 같은 모재를 거의 용융시키지 않고 접합시킬 수 있게 용접전원과 냉각수를 동시에 공급하는 전기용접기와 냉각수전원케이블을 포함하는 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치에 있어서, 상기 냉각수전원케이블에서 상기 용접전원과 냉각수를 동시에 공급받을 수 있게 결합된 중공부와, 상기 중공부에 전기적으로 접속된 가압축과, 상기 가압축의 하단부에 삽입된 전극팁을 구비한 용접건과, 상기 용접건을 수직하게 고정시키는 집게형상의 고정부와, 상기 고정부가 나사결합되어 있으며 축방향으로 톱니가 형성된 중심축에 연동하는 회전 핸들이 결합되어 상하방향으로 승강 및 하강작동하는 이송부와, 상기 중심축을 지지하기위한 블록 및 아치형상의 지지부를 포함하며, 상기 이송부의 상기 고정부에 고정된 상기 용접건의 전극팁은 상기 이송부와 동시에 승강 및 하강작동하므로써, 상기 모재를 가압함과 동시에 상기 용접전원에 의해서 가열되므로써, 상기 모재의 접합면을 브레이징 용접할 수 있는 것을 특징으로 하는 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치가 제공된다.

또한, 본 고안에 따르면, 상기 중공부에는 상기 냉각수전원케이블에서 공급되는 냉각수를 외부로 배출시킬 수 있는 배출호스가 관통하게 결합될 수 있는 연결구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 고안에 따르면, 전기발전기의 코일과 같은 모재를 거의 용융시키지 않고 접합시킬 수 있게 용접전원과 냉각수를 동시에 공급하는 전기용접기에 체결된 냉각수전원케이블을 포함하는 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치에 있어서, 상기 용접전원에 의해서 가열되는 탄소전극팁은 가압축의 하단부에 오목하게 파여진 원형 결합구멍에 대응하게 상부가 상대적으로 넓은 접촉면적을 갖는 반구형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치가 제공된다.

아래에서, 본 고안에 따른 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 제2도는 본 고안의 한 실시예에 따른 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치의 구성을 설명하기 위한 사시도이고, 제3도는 제2도에 도시된 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치의 중요부위를 설명하기 위한 단면도이며, 제4도는 제2도에 도시된 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치의 작동방법을 설명하기 위해 중요부위를 확대한 평면도이다.

제2도에 보이듯이, 본 고안의 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치에는 통상적인 브레이징 용접에 사용되는 용접전원을 발생시킬 수 있게 냉각수로 열저항을 냉각시킬 수 있는 전기용접기(10)와, 이런 전기용접기(10)로부터 용접전원과 냉각수(15)를 공급받는 방수전선(14)을 구비한 냉각수전원케이블(13)과, 이런 냉각수전원케이블(13)의 방수전선(14)에 전기적으로 접속되며, 또한 냉각수(15)를 공급받을 수 있게 결합된 용접건(20)을 포함하는 본체부(40)가 배치되어 있다.

상기와 같이 배치된 본 발명의 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치에 사용되는 전기용접기(10)는 외부로부터 공급되는 단상 220에서 440V의 교류전압을 갖는 외부전원을 소정크기의 용접전원으로 변환시킬 수 있는 업계에 통상적으로 널리 알려진 용접기이다. 또한, 이런 전기용접기(10)는 브레이징 용접을 가능하게 하는 용접전원을 발생시킬 수 있게 외부에 연결된 냉각수호스(11)로부터 공급되는 냉각수(15)와 용접전원이 흐르는 방수전선(14)을 포함하는 냉각수전원케이블(13)을 갖는다. 따라서, 이런 전기용접기(10)는 냉각수전원케이블(13)을 통하여 용접건(20)에 용접전원과 냉각수(15)를 동시에 전달하여 납땜보다 상대적으로 높은 온도의 열을 발생시켜서 모재(4)를 접합시키는 브레이징 용접에 합당한 전류량을 발생시킬 수 있게 구성되어 있다.

또한, 이런 용접전원을 사용하여 브레이징 용접을 가능하게 하기 위해서는 모재에 고온의 열을 발생시킬 수 있는 탄소전극팁(30)을 포함하는 용접건(20)이 가압작동될 수 있게 고정된 본체부(40)가 필요하다.

먼저, 본 고안의 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치의 본체부(40)는 용접건(20)을 지면으로부터 수직하게 고정시키기 위해 나사결합된 집게형상의 고정부(24)와, 이런 고정부(24)를 승강작동시킬 수 있게 회전 핸들(42a)이 결합된 이송부(42)와, 이런 이송부(42)를 수직방향으로 관통하며 상기 회전 핸들(42a)과 연동하는 톱니가 형성된 중심축(41)과, 이런 중심축(41)을 고정하는 블록(43)을 갖고 모재(도시안됨)에 용이하게 장착할 수 있게 아치형상의 지지부(44)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치의 본체부(40)는 회전 핸들(42a)을 작업자가 회전시킴으로써 이송부(42)가 상하방향으로 승강 및 하강방향으로 작동하며, 이렇게 작동되는 이송부(42)에 결합된 용접건(20)의 탄소전극팁(30)이 모재(4)를 가압시킬 수 있게 된다.

또한, 탄소전극팁(30)을 가압시킬 수 있는 본체부(40)의 고정부(24)에 장착되는 용접건(20)은 냉각수전원케이블(13)과 나사결합될 수 있고 냉각수(15)가 방출될 수 있게 연결구멍(21)이 형성된 중공부(22)와, 이런 중공부(22)의 하방향의 끝단부에서 축방향으로 결합된 가압축(25)과, 이런 가압축(25)의 하단부(26)에 부착된 원형봉형상의 탄소전극팁(30)으로 구성되어 있다.

또한, 상기 용접건(20)의 중공부(22)에 형성된 연결구멍(21)에는 상기 중공부(22) 내부에 채워진 냉각수가 외부로 방출될 수 있게 방출호스(5)가 결합되어 있다. 따라서, 이런 용접건(20)의 중공부(22)에 공급되는 냉각수(15)는 용접건(20)에 발생하는 열을 냉각시키고, 상기 방출호스(5)를 통하여 외부로 배출된다.

또한, 상기 전기용접기(10)에서 용접전원을 공급받을 수 있게 전기적으로 접속된 냉각수전원케이블(13)의 방수전선(14)은 중공부(22)를 관통하여 가압축(25)의 상부 끝단부에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 이런 방수전선(14)이 관통하는 중공부(22)는 냉각수가 직접적으로 가압축(25)에 접촉되지 않게 밀봉처리가 되어 있다.

또한, 이렇게 용접전원이 공급되는 가압축(25)의 하단부(26)에는 내부에 오목하게 홈을 이루는 원형 결합구멍이 형성되어 있다.

또한, 이런 가압축(25)의 하단부(26)의 원형 결합구멍에 삽입되는 탄소전극팁(30)은 고온의 열에서 용접발열이 일정하게 일어날 수 있는 내구성 강한 전극팁이다. 또한, 이런 탄소전극팁(30)의 하부면(32)은 모재(4)에 접촉되도록 원형단면을 가지고 있으며, 탄소전극팁(30)의 상부(31)는 가압축(25)의 하단부(26)에 형성된 원형 결합구멍의 오목한 홈에 밀접하게 결합되도록 반구형상으로 형성된다. 이런 탄소전극팁(30)은 소정 길이의 직경(a)을 가지며, 탄소전극팁(30)의 상부(31)의 반구형상은 소정의 길이의 호(b)를 가진다. 따라서, 탄소전극팁(30)의 하부면(32)의 직경(a)과 상부(31)의 반구의 호(b)의 길이를 비교하였을 때, 호(b)의 길이가 원형단면의 직경(a)의 길이보다 상대적으로 길게 된다. 따라서, 이런 반구형 상부(31)를 갖는 탄소전극팁(30)은 직경(a)에 의한 단면적보다 상대적으로 넓은 반구형 접촉면적을 갖게 된다. 또한, 이런 탄소전극팁(30)은 상기 전기용접기(10)로부터 공급되는 용접전원에 의해서 가열되기 때문에 모재(4)의 절연재를 태우지 않고 모재(4)를 가열시킬 수 있게 된다.

이렇게 형성된 본 발명의 탄소전극팁(30)의 반구형 상부(31)는 가압축(25)의 하단부(26)에 오목하게 홈을 이루게 형성된 원형 결합구멍에 억지끼워맞춤식으로 소정깊이 삽입되며, 용접건(20)에 공급되는 용접전원이 전달될 수 있게 결합된다.

또한, 이렇게 삽입된 탄소전극팁(30)의 상부(31)는 가압축(25)의 하단부(26)에 형성된 원형 결합구멍과 접촉하며, 이렇게 접촉된 상부(31)의 반구면에 비례한 용접전원이 탄소전극팁(30)에 전달된다.

아래에서 앞서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안의 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치의 작동방법에 대해서 설명하겠다.

먼저, 작업자는 본 고안의 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치에 사용되는 전기용접기(10)의 전원을 ON한다. 이렇게 전원이 ON된 상기 전기용접기(10)에서는 브레이징 용접에 적합한 용접전원이 냉각수전원케이블(13)을 통하여 본체부(40)에 고정된 용접건(20)의 가압축(25)에 흐르게 된다. 또한, 전기용접기(10)에서 공급되는 냉각수(15)가 냉각수전원케이블(13)을 통해 중공부(22)의 내부로 공급되며, 이런 냉각수(15)는 중공부(22)와 결합된 가압축(25)을 냉각시키게 된다.

따라서, 이렇게 냉각수(15)에 의해서 냉각되는 상기 가압축(25)의 탄소전극팁(30)은 공급되는 용접전원에 의해서 20~55초 사이에 브레이징 용접을 가능하게 하는 적정 온도인 400~800℃로 가열된다.

이때, 작업자는 상기와 같이 결합된 본 고안의 브레이징 용접을 탄소전극팁을 포함한 가압장치의 본체부(40)를 브레이징 용접하고자 하는 모재(4)에 배치시키며, 이런 본체부(40)에 고정된 용접건(20)의 가압축(25)의 끝단부(26)가 모재(4)의 상부로 위치되게 한다.

또한, 작업자는 본체부(40)의 회전 핸들(42a)을 회전시켜서 중심축(41)을 따라 이송부(42)가 하방향으로 이동하게 한다. 이와 동시에 이송부(42)에 결합된 집게형상의 고정부(24)는 고정된 용접건(20)을 하방향으로 이동하며, 이런 용접건(20)의 가압축(25)의 끝단부(26)에 억지끼워맞춤식으로 삽입된 탄소전극팁(30)의 하부면(32)의 원형단면은 모재(4)에 접촉하게 된다. 그런 다음, 작업자는 더욱더 힘을 주어 상기 회전 핸들(42a)을 회전시키고, 이에 따라 상기 가압축(25)의 탄소전극팁(30)은 상기 모재(4)를 가압하게 된다. 또한, 이렇게 가열된 탄소전극팁(30)에 의해서 가압되는 모재(4)에는 삽입금속(5)이 공급된다. 따라서, 본 고안의 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치는 공급된 삽입금속(5)이 상기 탄소전극팁(30)과 가열된 모재(4)에 의해서 용융되면서 동시에 모재(4)에 적셔지고, 모재(4)의 접합면(4a)의 사이로 흘러들어가게 되어 모재(4)의 접합면(4a)을 접합시키므로써, 브레이징 용접을 하게 된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안의 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치는 모재를 가열시켜 브레이징 용접을 가능하게 하기 위해서 일정한 온도로 발열하는 탄소전극봉을 용이하게 가압할 수 있기 때문에 양질의 브레이징 용접을 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치는 용접건의 가압축에 결합된 탄소전극봉이 고온의 온도에서도 내구성이 강한 탄소재질로 형성되어 있기 때문에 장시간 사용시에 전극팁의 표면이 발열에 의해서 녹아 내리지 않기 때문에 장시간 사용이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치는 탄소전극팁은 용접전원이 공급되는 용접건의 하단부에 결합된 가압축에 밀접하게 삽입될 수 있게 상부가 반구형으로 형성되어서 용접전원을 일정하고 상대적으로 많이 공급받아 적정 온도로 발열될 수 있기 때문에 안정된 브레이징 용접을 수행할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 고안의 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 고안의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (3)

1. 전기발전기의 코일과 같은 모재를 거의 용융시키지 않고 접합시킬 수 있게 용접전원과 냉각수(15)를 동시에 공급하는 전기용접기(10)와 냉각수전원케이블(13)을 포함하는 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치에 있어서, 상기 냉각수전원케이블(13)에서 용접전원과 냉각수(15)를 동시에 공급받을 수 있게 결합된 중공부(22)와, 상기 중공부(22)에 전기적으로 접속된 가압축(25)과, 상기 가압축(25)의 하단부(26)에 삽입된 전극팁(30)을 구비한 용접건(20)과, 상기 용접건(20)을 수직하게 고정시키는 집게형상의 고정부(24)와, 상기 고정부(24)가 나사결합되며 축방향으로 톱니가 형성된 중심축(41)에 연동하는 회전 핸들(42a)이 결합되어 상하방향으로 승강 및 하강작동하는 이송부(42)와, 상기 중심축(41)을 지지하기 위한 블록(42) 및 아치형상의 지지부(44)를 포함하며, 상기 이송부(42)의 상기 고정부(24)에 고정된 상기 용접건(20)의 전극팁(30)은 상기 이송부(42)와 동시에 승강 및 하강작동하므로써, 상기 모재(4)를 가압함과 동시에 상기 용접전원에 의해 가열되므로써, 상기 모재(4)의 접합면(4a)을 브레이징 용접할 수 있는 것을 특징으로 하는 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 중공부(22)에는 상기 냉각수전원케이블(13)에서 공급되는 냉각수(15)를 외부로 배출시킬 수 있는 배출호스(5)가 관통하게 결합될 수 있는 연결구멍(21)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 용접전원에 의해서 가열되는 탄소전극팁(30)은 가압축(25)의 하단부(26)에 오목하게 파여진 원형 결합구멍에 대응하게 상부(31)가 상대적으로 넓은 접촉면적을 갖는 반구형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이징 용접용 탄소전극팁을 포함한 가압장치.