KR20040042623A - 프로젝션 용접방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속판의 용접방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프로젝션 용접방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 제품의 외관을 형성하는 제1금속판(10)의 소정 부분을 내측으로 접어 접철부(12)를 형성하고, 제2금속판(20)에 소정 높이를 갖는 프로젝션(21)을 형성하는 제1단계와; 상기 제1금속판(10)의 접철부(12)의 내측면과 상기 제2금속판(20)의 프로젝션(21)이 접촉되도록 다이(31)와 용접 전극(33a)의 팁 사이에 위치시키는 제2단계와; 상기 용접 전극(33a)으로 제1금속판(10)과 프로젝션(21)을 가압함과 아울러 상기 용접 전극(33a)에 소정의 용접 전류를 인가하여 프로젝션(21)을 가열 및 붕괴시켜 접합하는 제3단계:를 포함하여 이루어진 프로젝션 용접방법을 제공한다.

Description

프로젝션 용접방법{projection welding method}

본 발명은 금속판의 용접방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프로젝션용접방법에 관한 것이다.

일반적인 프로젝션 용접은 금속판에 돌기형상의 프로젝션을 형성하여 용접하는 기술이다.

상기 프로젝션 용접을 수행하기 위해서는, 먼저 용접할 금속판의 한쪽 또는 양쪽에 돌기 부분을 형성한다. 이 금속판을 맞대면 금속판에 프로젝션이 접촉되며, 상기 금속판은 프로젝션에 의해 소정 간격이 떨어진 상태가 된다.

이러한 금속판에 전류 및 압력을 집중시켜 용접을 수행한다. 이때, 상기 프로젝션이 일정 시간이상 가열되면 프로젝션이 녹아 붕괴되어, 상기 프로젝션의 접촉영역에는 웰드 너겟(weld nugget)이 형성되어 2개의 금속판이 접합된다.

이와 같은 프로젝션 용접방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 열용량이 현저하게 다르거나 판 두께가 현저하게 다른 부재에서도 양호한 열평형을 얻을 수 있다. 그리고, 판 두께의 비율에 맞지 않는 작은 강도의 용접도 안정되게 수행할 수 있다.

둘째, 용접 피치(welding pitch)가 작은 스폿트 용접(spot welding)을 얻을 수 있으며, 용접 변형이 적고 끝마무리가 깨끗한 외관을 얻을 수 있다.

셋째, 여러 점의 용접이 동시에 가능하며 용접속도가 빠르고 생산성이 높다.

그러나, 상기 금속판이 제품의 외관을 이루는 부분에 설치되는 경우, 상기 프로젝션 용접에 의해 금속판의 외측면상에 용접 자국이 형성되어 외관을 해치는 문제점이 있다.

또한, 제품의 외관을 아름답게 하기 위해 외관을 이루는 금속판에 도장공정또는 코팅공정 등을 실시하지만, 상기 프로젝션 용접 부분에서는 도장 또는 코팅에 의한 접착력이 약해지므로, 상기 용접자국이 있는 부분에서는 도장층이나 코팅층이 잘 벗겨지는 문제점이 있다.

상기한 제반 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 용접된 금속판의 외측면에 용접 자국이 발생되는 것을 방지하는 프로젝션 용접방법을 제공함을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 프로젝션 용접시 금속판의 구조를 나타낸 요부도.

도 2는 프로젝션 용접 시스템에 금속판이 배치된 상태를 나타낸 구성도.

도 3은 금속판에 소정의 용접전류와 용접압력이 형성됨에 따라 프로젝션이 붕괴되는 상태를 나타낸 상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 제1금속판 11 : 외측면

12 : 접철부 20 : 제2금속판

21 : 프로젝션 31 : 다이

32 : 전기 접촉건 33 : 가동용접헤드

33a : 전극 34,39 : 도전체

35 : 고정변압기 36 : 1차코일

37 : 2차코일 38 : 제어유닛

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제품의 외관을 형성하는 제1금속판의 소정 부분을 내측으로 접어 접철부를 형성하고, 제2금속판에 소정 높이를 갖는 프로젝션을 형성하는 제1단계와; 상기 제1금속판의 접철부의 내측면과 상기 제2금속판의 프로젝션이 접촉되도록 다이와 용접 전극의 팁 사이에 위치시키는 제2단계와; 상기 용접 전극으로 제1금속판과 프로젝션을 가압함과 아울러 상기 용접 전극에 소정의 용접 전류를 인가하여 프로젝션을 가열 및 붕괴시켜 접합하는 제3단계:를 포함하여 이루어진 프로젝션 용접방법을 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 프로젝션 용접방법의 실시예에 관해 첨부된 도 1 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 프로젝션 용접시 금속판의 구조를 나타낸 요부도이고, 도 2는 프로젝션 용접 시스템에 금속판이 배치된 상태를 나타낸 구성도이며, 도 3은 금속판에 소정의 용접전류와 용접압력이 형성됨에 따라 프로젝션이 붕괴되는 상태를 나타낸 상태도이다.

상기 프로젝션 용접방법은 제1금속판(10)에 제2금속판(20)을 접합하는 것으로서, 금속판을 일정한 형상으로 형성하는 제1단계, 상기 금속판을 프로젝션 용접장치에 위치시키는 제2단계, 그리고 상기 금속판에 전극을 가하여 용접하는 제3단계로 나뉜다.

도 1을 참조하면, 상기 제1단계에서는 제품의 외관을 형성하는 제1금속판(10)의 소정 부분을 내측으로 접어 접철부(12)를 형성한다. 그리고, 상기 제2금속판(20)에는 소정 높이 및 직경을 갖는 돌기형상의 프로젝션(21)(projection)을 형성한다. 이때, 상기 제1금속판과 제2금속판은 같은 재질로 형성되거나 다른 재질로 형성될 수도 있다.

여기서, 상기 프로젝션 용접이 원활하게 수행되도록 하기 위해, 상기 금속판의 재질과 두께(t)에 따라 프로젝션(21)의 높이(H) 및 직경(D)이 다르게 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 프로젝션에 관해서는 아래에서 설명하기로 한다.

상기 제2단계에서는 도 2와 같이 제1금속판(10)의 접철부(12)의 내측면과 상기 제2금속판(20)의 프로젝션(21)이 접촉되도록 다이(31)와 용접 전극(33a)의 팁 사이에 위치시킨다.

그리고, 상기 제3단계에서는 용접 전극(33a)으로 제1금속판(10)과 프로젝션(21)을 가압함과 아울러 상기 용접 전극(33a)에 소정의 용접 전류를 인가하여 프로젝션(21)을 가열 및 붕괴시켜 접합한다.

여기서, 상기 용접 전극(33a)의 가압력과 용접 전류 역시 금속판의 재질과판 두께에 의해 적당하게 조절되는 것이 바람직한데, 이에 관해서는 아래에서 설명하기로 한다.

다음으로, 상기 금속판의 종류에 따른 프로젝션(21) 용접조건에 관해 예를 들어 설명하기로 한다.

첫째, 스테인레스강판인 경우의 용접조건은 아래의 [표 1]과 같다.

판두께(mm)	직경(mm)	높이(mm)	용접전류(A)	압력(kgf)
0.6	2.4	0.6	3.5	250
0.8	2.4	0.6	4.0	280
1.0	2.6	0.7	4.5	320
1.2	2.8	0.7	5.0	380
1.6	3.2	0.8	6.0	500
2.3	3.8	1.0	7.0	600
3.2	4.5	1.0	8.0	700

[표 1]

둘째, 아연도금강판의 프로젝션(21) 용접조건은 아래의 [표 2]와 같다.

판두께(mm)	직경(mm)	높이(mm)	용접전류(A)	압력(kgf)
0.7	4.0	1.2	4.2	70
1.0	4.2	1.2	10.0	115
1.2	4.0	1.2	7.2	60
1.6	5.0	1.2	11.5	180
1.8	6.0	6.0	16.0	250
2.3	6.0	6.0	16.0	350

[표 2]

여기서, 상기 스테인레스강판과 아연도금강판의 프로젝션 용접조건은 합금 비율에 따라 변경될 수 있다.

이와 같이, 상기 금속판의 재질, 판두께 및 합금비율에 따라 프로젝션의 높이 및 직경은 무수한 조합을 이룰 수 있으므로

이와 같은 프로젝션 용접방법의 작용에 관해 설명하기로 한다.

상기 제1금속판(10)의 소정 부분을 내측으로 접어 접철부(12)를 형성하고,상기 제2금속판(20)에 소정 높이의 프로젝션(21)을 형성한다. 이때, 상기 제2금속판의 프로젝션은 냉간가공 등의 다양한 가공방법에 의해 가공될 수 있다.

그리고, 프로젝션 용접장치의 다이(31)에 도 2와 같이 제1금속판(10)의 접철부(12)의 내측면과 제2금속판(20)의 프로젝션(21)을 접촉시킨 상태로 배치시킨다.

이와 같이 다이(31)(die)에 제1,2금속판(10,20)이 배치되면, 상기 금속판에 전기 접촉건(32)이 접속됨과 아울러 금속판의 프로젝션(21)이 형성된 부분에는 가동용접헤드(33)의 전극(33a)이 접속하게 된다.

이때, 상기 전기 접촉건(32)과 가동용접헤드(33)는 2차코일(37)이 형성된 도전체(34)에 각각 연결되며, 상기 2차코일(37)은 1차코일(36)에 접속되어 고정변압기(35)를 형성한다. 또, 이러한 고정변압기(35)는 도전체(39)에 의해 제어유닛(38)(control unit)에 연결된다.

따라서, 상기 제어유닛(38)에서 일정한 용접전류를 제어함으로써, 상기 제1금속판(10)과 제2금속판(20)에 일정한 전류를 통전한다. 상기 제1,2금속판(10,20)에 일정한 용접전류가 소정 시간동안 통전됨에 따라 상기 프로젝션(21)은 가열되고, 이러한 가열에 의해 프로젝션(21)이 도 3과 같이 점차적으로 붕괴된다.

상기 프로젝션(21)이 붕괴되어 웰드 너겟(weld nugget)을 형성함에 따라 상기 제1,2금속판(10,20)이 용접된다.

이때, 상기 제1금속판(10)은 접철부(12)가 내측으로 접혀진 형성을 갖기 때문에, 상기 접철부(12)에 웰드 너겟이 형성되더라도 제1금속판(10)의 외측면(11)에는 용접자국이 남지 않게 된다. 따라서, 제품의 외관을 이루는 제1금속판에 도장층이나 코팅층을 형성하도 국부적으로 접착력이 약한 부분이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명은 프로젝션 용접방법으로 금속판을 용접하더라도 금속판의 외측면상에 용접자국이 남지 않도록 하는 효과가 있다.

또한, 제품의 외관을 이루는 금속판에 용접자국이 남지 않기 때문에, 제품의 외관을 형성하는 케이스에 도장을 하거나 코팅을 할 경우에도 도장층이나 코팅층이 동일한 결합력을 갖도록 할 수 있다.

따라서, 제품에 대한 소비자의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하였다.

Claims (1)

1. 제품의 외관을 형성하는 제1금속판의 소정 부분을 내측으로 접어 접철부를 형성하고, 제2금속판에 소정 높이를 갖는 프로젝션을 형성하는 제1단계와;

   상기 제1금속판의 접철부의 내측면과 상기 제2금속판의 프로젝션이 접촉되도록 다이와 용접 전극의 팁 사이에 위치시키는 제2단계와;

   상기 용접 전극으로 제1금속판과 프로젝션을 가압함과 아울러 상기 용접 전극에 소정의 용접 전류를 인가하여 프로젝션을 가열 및 붕괴시켜 접합하는 제3단계:를 포함하여 이루어진 프로젝션 용접방법.