KR20070120561A - 금속 부품들을 조립하는 공구 및 방법 - Google Patents

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KR20070120561A
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Abstract

강자성 재료로 된 부품(2)과 상자성 재료로 된 부품(3)을 조립하기 위한 조립용 공구(1)는 제1 접촉부(5) 및 제1 전자기 코일(6)을 갖는 제1 공구 부분(4)이 마련된다. 본 발명의 공구는 또한 제2 접촉부(8)가 있는 제2 부분(7)을 포함하며, 이 제2 부분(7)은 제1 접촉부(5)와 제2 접촉부(8)가 서로 접근하거나 서로 멀리 떨어지게 선택적으로 이동할 수 있도록 제1 부분(4)에 기계적으로 조립되며, 제1 전자기 코일(6)은 부품(2, 3)들이 제1 접촉부(5)와 제2 접촉부(8) 사이에 배치된 경우 상자성 재료로 부품(3)이 제2 접촉부(8)를 향해 밀어내어지고, 및/또는 강자성 재료로 된 부품(2)이 제1 접촉부(5)를 향해 끌어당겨지게 전자기 플럭스를 생성하도록 되어 있다.
강자성 재료, 상자성 재료, 야금적 접합, 스폿 용접, 자기장

Description

금속 부품들을 조립하는 공구 및 방법{TOOL AND METHOD FOR ASSEMBLING METAL PARTS}
본 발명은 일반적으로 전자기력에 의해 금속 부품들을 충돌시킴으로써 금속 부품들을 조립하는 분야에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 제1 접촉부 및 제1 전자기 코일이 있는 제1 공구 부분을 포함하는, 강자성 재료로 된 부품과 상자성 금속 재료로 된 부품을 조립하기 위한 공구에 관한 것이다.
금속 부품들을 함께 조립하기 위해, 그 부품들을 강력한 전자기장 내에 배치하여 그 중 적어도 하나의 부품이 전자기장에 의해 생성된 강력한 가속력을 받아 다른 금속 부품을 향해 고속으로 이동하게 하는 것으로 이루어진 방법이 공지되어 있다. 이동하는 부품에 의해 얻어지는 운동 에너지는 조립될 두 금속 부품 사이에서 충돌 동안에 흡수된다. 충돌 중에 소산된 에너지가 충분하다면, 금속 부품들의 결정 구조가 서로 합쳐지고, 이에 의해 두 부품 간에 용접과 유사한 조립을 적어도 부분적으로 생성한다.
이러한 이유로, 금속 부품 조립용 공구의 많은 제조업자들은 조립체의 강도는 증가시키고 그 조립체의 제조 비용은 감소시키는 데에 주안점을 둔 다양한 해법 을 개발하여 왔다.
예를 들면, 특허 문헌 WO 97/00151에 개시된 조립용 공구가 있다. 부품들은 전자기 코일 내에 배치되며, 이 코일에 전기가 공급되게 되면 부품들은 기계적으로 변형되어, 그 부품들이 표면 부분의 결정 구조의 혼합에 의해 서로 접착된다. 조립을 위해, 부품들은 코일 내에 배치하여 코일 내에서 제위치에 유지되어야 한다. 따라서, 코일이 조립될 부품에 대한 접근을 방해하고 있기 때문에 그러한 위치는 유지하기 어렵다. 따라서, 그러한 조립 방법을 장기적인 제조를 위해 자동화하기는 곤란하다.
이러한 맥락에서, 본 발명의 목적은, 강자성 재료로 된 부품과 상자성 재료로 된 금속 부품을 조립하기 위한 공구를 제공함은 물론, 그러한 부품의 조립 방법을 제공하여, 조립의 자동화를 가능하게 하고 조립 전에 부품들의 위치 설정 작업을 용이하게 하는 데에 있다.
이러한 목적을 위해, 앞서 서두에서 제시한 일반적 정의에도 따르는 본 발명의 공구는 본질적으로, 제2 접촉부가 있는 제2 부분을 포함하며, 이 제2 부분은 제1 접촉부와 제2 접촉부가 서로 접근하거나 서로 멀리 떨어지게 선택적으로 이동할 수 있도록 제1 부분에 기계적으로 조립되며, 제1 전자기 코일은 부품들이 제1 접촉부와 제2 접촉부 사이에 배치된 경우 상자성 재료로 된 부품이 제2 접촉부를 향해 밀어내어지고, 및/또는 강자성 재료로 된 부품이 제1 접촉부를 향해 끌어당겨지게 전자기 플럭스를 생성하도록 된 것을 특징으로 한다.
동일한 목적을 위해, 본 발명은,
- 강자성 재료로 된 부품과 상자성 금속 재료로 된 부품을 제1 접촉부와 제2 접촉부 사이에 배치하고,
- 이어서, 상자성 재료로 된 부품이 제2 접촉부에 닿지 않은 상태로 제1 접촉부 및 강자성 재료로 된 부품과 접촉하고, 강자성 재료로 된 부품은 제1 접촉부와 닿지 않은 상태로 제2 접촉부 및 상자성 재료로 된 부품과 접촉하도록 제1 접촉부와 제2 접촉부를 서로 접근시키며,
- 그 후, 제1 접촉부와 제2 접촉부를 서로로부터 멀리 이동시켜, 강자성 재료로 된 부품이 제2 접촉부에 접촉하고 상자성 재료로 된 부품이 제1 접촉부에 접촉한 상태로 부품들 사이에 정해진 공간을 생성하고,
- 이어서, 제1 코일에 전기를 공급하여 부품들을 서로에 대해 투사(投射) 충돌시켜, 부품들을 충돌 후에 함께 조립된 상태로 유지하기에 충분한 운동 에너지를 적어도 하나의 부품에 의해 얻는 것을 특징으로 하는 조립 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 공구 및 방법으로 인해, 조립될 부품들은 접촉부들이 서로 멀리 떨어지게 이동할 수 있기 때문에 그 접촉부에 의해 방해받지 않고 접촉부 사이에 배치될 수 있다. 그 후, 접촉부들을 서로 접근시킴으로써, 조립될 부품들의 상대적 위치 설정이 용이하게 이루어지게 되어, 그러한 접촉부들은 부품의 예비 위치 설정을 가능하게 한다.
게다가, 제1 코일에 전기가 공급되어 부품들 중 적어도 하나가 다른 부품의 방향으로 강력하게 투사되는 경우, 접촉부들 중 적어도 하나는 이 접촉부와 투사된 부품 사이에 끼이게 되는 부품의 이동을 제한하여, 하나의 부품을 다른 부품에 대해 압박하는 일종의 바이스(vice)를 형성한다.
본 발명의 공구 및 방법으로 인해, 하나의 부품의 다른 부품에 대한 투사 이동의 최대 크기는, 부품들 사이의 간격을 결정하는 접촉부들 간의 거리를 조정함으로써 간단하게 설정할 수 있다. 접촉부들 간의 거리를 결정함으로써, 제1 코일에 전기가 공급될 때에 부품들에 전달될 운동 에너지를 간단하게 미리 설정할 수 있다. 다시 말해, 부품들을 조립하기 위해 필요한 최대 에너지는 접촉부들 간의 거리와, 조립될 부품 중 하나 또는 모두에 제1 코일에 의해 전달되는 전자기 파워를 제어함으로써 간단하면서도 실질적으로 반복적으로 설정할 수 있다.
부품들 간의 간격 및 부품들 간의 이동 크기를 설정할 수 있게 함으로써, 그러한 부품의 조립을 자동화할 수 있다.
하나의 부품의 다른 부품에 대한 최대 이동 크기는 접촉부가 부품들을 서로에 대해 클램핑하였을 때에 접촉부들 사이에 존재하는 거리에서 접촉부들을 떨어뜨린 후에 접촉부들 사이에 존재하는 거리를 뺀 것과 동일하다.
따라서, 최대 이동 크기는 정밀하게 정해질 수 있다.
본 발명에 따른 공구는 조립될 부품을 코일 내에 배치할 필요가 없기 때문에 다양한 크기 및 형상의 부품을 조립하는 데에 사용할 수 있다.
부품의 최대 이동 크기를 설정할 수 있게 하는 것 외에도, 접촉부들 중 적어도 하나는 또한 이동하는 부품이 충돌한 부품의 이동을 방지하도록 저항력을 발생시키는 데에 사용된다. 이를 위해, 접촉부는 충돌 시에 접촉부에 의해 흡수되어 소산되는 에너지의 양을 감소시키도록 단조강과 같이 강도 및 경도가 매우 큰 재료로 이루어진다. 따라서, 운동 에너지의 대부분은 접촉부에 의해 소산되는 일없이 부품들 사이의 계면으로 바로 전달되어, 하나의 부품의 재료가 다른 부품으로 확산할 수 있게 한다.
자기 임펄스 용접 중에 사용되는 높은 수준의 에너지로 인해, 부품들의 조립이 매우 짧은 시간에 제3의 재료를 제공하지 않고 고상 상태에서, 즉 저온(차체 수리 공장의 주변 온도)에서 이루어질 수 있다. 부품들 간의 1 내지 10 kJ/㎠의 충돌 에너지는 알루미늄과 같은 상자성 재료와 강과 같은 강자성 재료 간의 조립을 달성하기에 충분할 수 있다.
제2 부분은 예를 들면 강자성 재료로 된 부품이 제1 접촉부와 제2 접촉부 사이에 배치되었을 때에 이 부품을 제2 접촉부를 향해 끌어당기도록 된 자화 수단을 포함하도록 구성될 수 있다.
강자성 재료로 된 부품이 제2 접촉부를 향해 끌어당겨지기 때문에, 이 부품은 제2 접촉부와 접촉 상태로 유지되어 제2 접촉부의 운동을 따를 수 있다. 이러한 특징으로 인해, 제2 접촉부의 이동은 또한 강자성 재료로 된 부품을 이동시키고, 이에 의해 강자성 재료로 된 부품을 공구에 대해 보다 용이하게 위치 설정할 수 있다. 강자성 재료로 된 부품이 제2 접촉부를 향해 끌어당겨져 제2 접촉부와 접촉 상태를 유지한다는 점은 부품들 간의 충돌 시에 제2 접촉부가 제2 부품에 대해 저항력을 가하여, 조립을 달성하는 데에 주로 사용되는 운동 에너지의 최적의 사용을 가능하게 한다.
자화 수단은 예를 들면 제2 전자기 코일로 구성될 수 있다. 따라서, 접촉부들이 서로 근접하게 배치된 후 제1 코일에 전기가 공급되기 전에, (제1 접촉부와 제2 접촉부 사이에 배치된) 강자성 재료로 된 부품을 제2 접촉부를 향해 끌어당기도록 된 자화 수단을 구성하는 그러한 제2 코일에 전기가 공급될 수 있다.
이상적으로, 제2 코일은 전기가 공급될 때에, 강자성 재료로 된 부품을 제2 접촉부에 대해 움직일 수 없게 할 수 있다. 이는 강자성 재료로 된 부품의 자화가 선택적인 것으로서 단지 제2 코일에 전기가 공급되었는가의 여부에만 좌우된다는 점에서 본 발명의 공구 및 방법의 자동화에 유리하다.
상기 공구는 제1 코일에 전기를 선택적으로 공급하도록 된 제1 전원을 포함하고, 및/또는 제2 코일에 전기를 선택적으로 공급하도록 된 제2 전원을 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 한정하고자 하는 것이 아니라 예시로서 이하에 제시되는 상세한 설명으로부터 분명하게 드러날 것이다.
도 1은 금속 플레이트 형태의 조립 대상 부품과 함께 본 발명에 따른 공구를 도시한 도면이며,
도 2의 (a), (b), (c) 및 (d)는 본 발명의 공구를 갖고 수행되는 본 발명에 따른 방법을 적용한 4가지의 단계를 도시하는 도면이고,
도 3은 전류 대 시간의 그래프(14, 15)를 나타내는 도면으로, 이들 그래프(14, 15)는 각각 제1 코일 및 제2 코일의 단자에서의 전류에 해당한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 강자성 재료로 된 부품(2)과 상자성 재료로 된 금속 부품(3)을 조립하는 조립용 공구(1)에 관한 것이다. 제시된 실시예에서, 강자성 재료로 된 부품(2)은 강제 플레이트이며, 상자성 재료로 된 금속 부품(3)은 알루미늄 플레이트이다.
본 발명에 따른 공구(1)는 도 1 및 도 2(a) 내지 도 2(d)의 평면에서 서로 상대 이동이 가능하도록 함께 조립된 제1 및 제2 부분(4, 7)으로 이루어진 일종의 클램프이다. 제1 및 제2 부분(4, 7)은 함께 조립되어, 조립될 부품(2, 3)들을 제1 접촉부(5)와 제2 접촉부(8) 사이에 클램핑할 수 있는 클램프를 형성한다.
제1 부분(4)은 도 1의 평면에서 제2 부분(7)에 대해 상대 이동할 수 있다. 이를 위해, 제1 부분과 제2 부분은 도면의 평면에 대해 수직인 축선(16)에 대하여 이동하여, 접촉부(5, 8)들이 멀리 떨어지게 또는 서로 근접하게 이동할 수 있게 한다.
제1 접촉부(5)는 제1 부분(4)의 일단부에 형성되며, 맞은편의 제2 접촉부(8)는 제2 부분(7)의 일단부에 형성된다.
제1 접촉부 둘레에 제1 도선을 감음으로써 제1 전자기 코일(6)이 형성되며, 제1 접촉부(5)는 제1 코일(6)의 권선 축선으로서도 기능을 하는 대칭축선(17)을 갖고 있다.
제2 전자기 코일(9)은 제2 접촉부 둘레(8)에 제2 도선을 감음으로써 형성되며, 제2 접촉부(8)는 제2 코일(9)의 권선 축선으로서도 기능을 하는 특정 대칭축 선(18)을 갖고 있다.
제1 및 제2 접촉부(5, 8)의 대칭축선(17, 18)은 실질적으로 서로 동축을 배치되어, 접촉부들이 서로 대면함으로써, 코일에 닿지 않고 조립될 부품과 접촉부 간에 직접 접촉할 수 있게 한다. 따라서, 접촉부와 부품 간의 접촉 부위는 실질적으로 대칭축선(17, 18)을 따라 정렬되어, 코일(6, 9)의 코어의 축선에 위치한다.
제1 접촉부(5)에 대한 제2 접촉부(8)의 상대 이동을 선택적으로 방지하거나, 본 발명의 방법의 진행에 따라 그 이동을 선택적으로 허용하는 데에 고정 수단(12)이 사용된다.
이 고정 수단(12)은 제1 부분을 제2 부분에 대해 부착하기 위한 핀 또는 소정 부품일 수 있으며, 이들 수단은 예를 들면 실린더에 의해 작동될 수 있다.
강자성 재료로 된 부품을 형성하는 강제 플레이트(2)는 제2 접촉부(8)에 대향하여 대칭축선(18)에 실질적으로 직교하도록 배치된다.
상자성 재료로 된 부품을 형성하는 알루미늄 플레이트(3)는 제1 접촉부(5)에 대향하여 대칭축선(17)에 실질적으로 직교하도록 배치된다.
그러한 접촉부들로 인해, 본 발명의 공구는 플레이트 형태에 스폿 용접을 생성하는 데에 특히 적합하다. 제2 접촉부는 플레이트(2)의 균일한 압박이 가능하도록 다소 평탄한 형상을 갖는 반면, 제1 접촉부는 제1 코일(6)에 의해 생성된 전자기장을 축선(17, 18)과 동축을 이루는 영역에 집중시키도록 다소 돔 형상으로 이루어진다.
제1 및 제2 코일(6, 9)에는 각각 제1 및 제2 전원(10, 11)이 연결된다.
제1 전원은 제1 코일에 공급되어 수 ㎲의 매우 짧은 시간에 알루미늄 플레이트를 강제 플레이트에 대항하여 추진시키는 전기 에너지를 생성해야 하기 때문에 매우 강력(백만 암페어 이하)해야 한다. 공구의 치수는 플레이트 또는 금속 시트의 두께 및 강성과, 코일의 코어의 단부[공구(1)의 접촉부(5, 8)에 해당하는 코일의 코어의 단부]에서 플레이트들을 충돌시키기 전에 이 플레이트들을 서로 분리시키는 것의 용이성에 따라 정해진다.
높은 수준의 전기 에너지를 획득하여 운동 에너지로 변환하고, 이어서 그 운동 에너지를 확산층을 형성하여 두 금속을 결합하는 야금적 결합 에너지로 다시 변환하도록 전기-자기-동적 매개 변수들을 조정될 수 있다. 이러한 용접은 수 kJ/㎟의 표면 에너지 밀도로 수행된다.
도 2의 (a), (b), (c) 및 (d)는 도 1의 2개의 플레이트/금속 시트(2, 3)를 조립할 수 있는 본 발명에 따른 공구를 사용하는 데에 있어서의 상이한 단계들을 나타내고 있다.
두 부품은 알루미늄 부품(3)이 제1 접촉부(5) 및 제1 코일(6)의 코어에 대향하고, 강제 부품(2)은 제2 접촉부(8) 및 결과적으로는 제2 코일(9)의 코어에 대향하도록 접촉부들 사이에 배치된다.
도 2(a)에 도시한 첫 번째 단계에서, 접촉부들을 서로 접근시켜, 이들 접촉부 사이에서 플레이트들을 서로에 대해 클램핑시키고 플레이트들 사이의 간격을 영으로 감소시킨다. 이어서, 두 플레이트의 전체 두께에 실질적으로 상응하는 접촉부(5, 8) 사이의 간격(19)을 측정한다. 이 측정은 제1 및 제2 부분의 상대 위치 센서에 의해 수행될 수 있으며, 그러한 간격 값(19)을 저장한다.
도 2(b)에 도시한 두 번째 단계에서, 부품/플레이트(2, 3) 사이에 정해진 간격(13)을 생성하도록 제2 접촉부를 떨어지게 이동시킨다.
이를 위해, 접촉부들의 이격 거리를 플레이트(2, 3) 사이에 생성될 간격(13)의 값만큼 (이전에 측정되어 저장된 간격으로부터) 증가시킨다.
제1 접촉부로부터 제2 접촉부(8)를 이격시킴과 동시에 또는 제2 접촉부(8)를 이격시킨 후에 제2 코일(11)에 전기를 공급함으로써, 강제 부품(2)을 제2 접촉부(8)에 대해 끌어당겨 알루미늄 부품(2)으로부터 떨어뜨린다.
강제 부품(2)은 도 2(c)에서는 평탄한 제2 접촉부에 대해 압박되는 것으로 도시되어 있다.
강제 부품(2)이 제2 접촉부(8)에 대해 압박될 수 있도록 제2 코일(9)에 대한 전기 공급을 도 3의 전류 그래프(14)에서 확인할 수 있는 바와 같이 도 2(c)의 단계 바로 후에 시작한다.
금속 플레이트(2, 3) 사이의 간격(13)이 설정되면(이 간격은 통상 1 내지 2㎜), 도 3의 전류 그래프(15)로 나타낸 바와 같이 제1 전원(10)에 의해 제1 코일(6)에 전기를 공급한다. 전류의 세기(15)는 수 ㎲ 내에 매우 빠르게 증가한다. 이어서, 알루미늄 플레이트(2)가 제2 접촉부(2)를 향해 밀어내어져, 플레이트 사이의 간격(13)에 걸쳐 이동하는 동안에 상당한 양의 운동 에너지를 갖게 된다. 플레이트들이 서로 부딪히게 되고, 알루미늄 부품(3)에 의해 얻어진 운동 에너지는 부품(2, 3)들 간에 야금적 접합을 생성한다.
충돌 후에, 제2 코일(9)에의 전기 공급과 이어서 제1 코일(6)에의 전기 공급을 중단되는 데, 이러한 중단은 도 3에서 점 2d 후에 이루어진다(그래프 14 및 15 참조).
특정 실시예에 따르면, 공구의 제1 및 제2 부분은 접촉부들의 접근 및 분리 동작의 자동화를 가능하게 하도록 위치 제어될 수 있다. 마찬가지로, 공구를 명령하는 모든 단계들이 자동화될 수 있도록 전기 공급이 제어될 수 있다. 하나의 실시예에 따르면, 코일은 접촉부에 대한 접근성을 촉진시키기 위해 접촉부의 단부로부터 소정 거리 떨어져 배치될 수 있다.

Claims (10)

  1. 제1 접촉부(5) 및 제1 전자기 코일(6)이 있는 제1 공구 부분(4)을 포함하는, 강자성 재료로 된 부품(2)과 상자성 금속 재료로 된 부품(3)을 조립하기 위한 조립용 공구(1)에 있어서,
    제2 접촉부(8)가 있는 제2 부분(7)을 포함하며, 이 제2 부분(7)은 제1 접촉부(5)와 제2 접촉부(8)가 서로 접근하거나 서로 멀리 떨어지게 선택적으로 이동할 수 있도록 제1 부분(4)에 기계적으로 조립되며, 제1 전자기 코일(6)은 부품(2, 3)들이 제1 접촉부(5)와 제2 접촉부(8) 사이에 배치된 경우 상자성 재료로 된 부품(3)이 제2 접촉부(8)를 향해 밀어내어지고, 및/또는 강자성 재료로 된 부품(2)이 제1 접촉부(5)를 향해 끌어당겨지게 전자기 플럭스를 생성하도록 된 것을 특징으로 하는 조립용 공구.
  2. 제1항에 있어서, 제2 부분(7)은 강자성 재료로 된 부품(2)이 제1 접촉부(5)와 제2 접촉부(8) 사이에 배치되었을 때에 이 부품(2)을 제2 접촉부(8)를 향해 끌어당기도록 된 자화 수단(9)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립용 공구.
  3. 제2항에 있어서, 자화 수단(9)은 제2 전자기 코일인 것을 특징으로 하는 조립용 공구.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 코일(6)에 전기를 선택적으로 공급하도록 된 제1 전원(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립용 공구.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 코일(9)에 전기를 선택적으로 공급하도록 된 제2 전원(11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립용 공구.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 접촉부(5)에 대한 제2 접촉부(8)의 상대 이동을 선택적으로 방지하도록 된 고정 수단(12)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립용 공구.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 부분(4)과 제2 부분(7)은 함께 조립되어, 제1 접촉부(5)와 제2 접촉부(8) 사이에서 부품(2, 3)들을 클램핑할 수 있는 클램프를 형성하는 것을 특징으로 하는 조립용 공구.
  8. - 강자성 재료로 된 부품(2)과 상자성 금속 재료로 된 부품(3)을 제1 접촉부(5)와 제2 접촉부(8) 사이에 배치하고,
    - 이어서, 상자성 재료로 된 부품(3)이 제2 접촉부(8)에 닿지 않은 상태로 제1 접촉부(5) 및 강자성 재료로 된 부품(2)과 접촉하고, 강자성 재료로 된 부품(2)은 제1 접촉부(5)와 닿지 않은 상태로 제2 접촉부(8) 및 상자성 재료로 된 부품(3)과 접촉하도록 제1 접촉부(5)와 제2 접촉부(8)를 서로 접근시키며,
    - 그 후, 제1 접촉부(5)와 제2 접촉부(8)를 서로로부터 멀리 이동시켜, 강자성 재료로 된 부품(2)이 제2 접촉부(8)에 접촉하고 상자성 재료로 된 부품(3)이 제1 접촉부(5)에 접촉한 상태로 부품(2, 3)들 사이에 정해진 간격(13)을 생성하고,
    - 이어서, 제1 코일(6)에 전기를 공급하여 부품(2, 3)들을 서로에 대해 투사(投射) 충돌시켜, 부품(2, 3)들을 충돌 후에 함께 조립된 상태로 유지하기에 충분한 운동 에너지를 적어도 하나의 부품(3)에 의해 얻는 것을 특징으로 하는 조립 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상자성 재료(3)는 알루미늄이고, 강자성 재료(2)는 강인 것을 특징으로 하는 조립 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 접촉부(5, 8)들이 서로 근접하게 배치된 후 제1 코일(6)에 전기를 공급하기 전에, 강자성 재료로 된 부품(2)이 제1 접촉부(5)와 제2 접촉부(8) 사이에 배치될 때에 그 부품(2)을 제2 접촉부(8)를 향해 끌어당기도록 된 자화 수단(9)을 형성하는 제2 코일(9)에 전기를 공급하는 것을 특징으로 하는 조립 방법.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1935551B1 (en) 2006-12-18 2011-06-29 GM Global Technology Operations, Inc. Method of magnetic impulse welding of sheets, one of the sheets having at least one attachment region inclined at an angle to the sheet plane
DE102011006364A1 (de) * 2010-12-06 2013-03-21 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil, Verwendung elektromagnetischen Pulsumformens zum Herstellen einer Verbindung, Kraftfahrzeugsitz, Kraftfahrzeugtür sowie Kraftfahrzeug
DE102010056378A1 (de) 2010-12-20 2012-06-21 Keiper Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile eines Fahrzeugsitzes
DE102011010216A1 (de) * 2011-02-03 2012-08-09 Pst Products Gmbh Pulsschweißgerät zur Blechverschweißung
WO2013055678A1 (en) * 2011-10-10 2013-04-18 Dana Automotive Systems Group, Llc Magnetic pulse welding and forming for plates
US9676054B2 (en) 2014-08-08 2017-06-13 Ford Global Technologies, Llc Electrode cartridge for pulse welding
JP6210046B2 (ja) * 2014-10-14 2017-10-11 トヨタ自動車株式会社 多孔体流路の溶接方法
US9421636B2 (en) 2014-12-19 2016-08-23 Ford Global Technologies, Llc Pulse joining cartridges
CN105014224B (zh) * 2015-08-14 2017-03-22 哈尔滨工业大学 一种异种金属板材的高速率变形连接方法与装置
FR3065663B1 (fr) * 2017-04-28 2019-06-28 Faurecia Automotive Composites Procede d'assemblage de deux pieces de materiaux differents et ensemble issu du procede d'assemblage
CN109604912A (zh) * 2019-01-30 2019-04-12 英诺激光科技股份有限公司 一种用于材料微焊的电磁夹具
CN110666331A (zh) * 2019-11-19 2020-01-10 重庆理工大学 利用示踪粒子追踪电磁脉冲焊接金属射流的方法

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2961528A (en) * 1958-12-24 1960-11-22 Aluminum Co Of America Electric welding apparatus
US3100831A (en) * 1961-03-22 1963-08-13 Acro Welder Mfg Co Magnetic force welder
US3364333A (en) * 1963-01-25 1968-01-16 Inoue Kiyoshi Method of and apparatus for bonding together metallic plates
US3520049A (en) * 1965-10-14 1970-07-14 Dmitry Nikolaevich Lysenko Method of pressure welding
USRE29016E (en) * 1970-01-14 1976-10-26 Thermatool Corporation Welding and forming method
IT1056952B (it) * 1976-03-08 1982-02-20 Inst Fiz An Latvssr Metodo di assemblaggio di componenti non magnetici ed elettricaaente c nduttivi
FR2488163A1 (fr) * 1980-08-08 1982-02-12 Stephanois Rech Mec Bobine destinee a la mise en oeuvre generalisee du procede de magneto formage, et les procedes et moyens de fabrication de cette bobine
US4513188A (en) * 1981-10-20 1985-04-23 Jack Katzenstein System and method for impact welding by magnetic implosion
US4747350A (en) * 1984-06-18 1988-05-31 Alexander Szecket Hollow charge
US5442846A (en) * 1993-09-23 1995-08-22 Snaper; Alvin A. Procedure and apparatus for cold joining of metallic pipes
US5474226A (en) * 1994-06-08 1995-12-12 Orbit Technologies, Inc. Projectile welding
JP3384647B2 (ja) * 1995-05-10 2003-03-10 北芝電機株式会社 誘導加熱装置
WO1997000151A2 (en) 1995-06-16 1997-01-03 Dana Corporation Molecular bonding of vehicle frame components using magnetic impulse welding techniques
US6812439B1 (en) * 1995-06-16 2004-11-02 Dana Corporation Molecular bonding of vehicle frame components using magnetic impulse welding techniques
FR2793715B1 (fr) * 1999-05-21 2001-07-13 Renault Procede d'assemblage par soudage de plaques dont les temperatures de fusion sont differentes et outil pour un tel assemblage
US6548791B2 (en) * 2000-03-03 2003-04-15 Inli, Llc Energy storage apparatus and inductor tools for magnetic pulse welding and forming
US6348670B2 (en) * 2000-03-03 2002-02-19 Inli, Llc Energy storage apparatus and discharge device for magnetic pulse welding and forming
AR028029A1 (es) * 2000-04-26 2003-04-23 Cosma Int Inc Hidroformado de una estructura tubular de diametro variable a partir de una preforma tubular, mediante la utilizacion de una soldadura de pulsacion electromagnetica
US6389697B1 (en) * 2000-07-17 2002-05-21 Fuel Cell Components And Integrators, Inc. Fabricating automotive spaceframes using electromagnetic forming or magnetic pulse welding
IL149873A0 (en) * 2001-05-31 2002-11-10 Dana Corp Method for performing a magnetic pulse welding operation
US7025245B2 (en) * 2002-06-10 2006-04-11 Andrew Charles Gust Magnetic welder
DE10237216B4 (de) * 2002-08-14 2004-12-02 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Verfahren zum Anbringen einer Ausgleichsmasse an einem auszuwuchtenden Rotationskörper
US6817511B2 (en) * 2002-12-16 2004-11-16 Dana Corporation Method for joining axle components
US6908024B2 (en) * 2003-08-12 2005-06-21 Dana Corporation Simultaneous magnetic pulse framing
US20050205553A1 (en) * 2004-02-17 2005-09-22 Engineering Mechanics Corporation Of Columbus Coil design for magnetic pulse welding and forming
US7364062B2 (en) * 2004-10-19 2008-04-29 American Axle & Manufacturing, Inc. Magnetic pulse welding of steel propshafts
BRPI0518573A2 (pt) * 2004-11-24 2008-11-25 Dana Corp mÉtodo para executar operaÇço de soldagem de pulso magnÉtico
US7395597B2 (en) * 2005-02-18 2008-07-08 Edison Welding Institute Inc Opposed current flow magnetic pulse forming and joining system
EP1935551B1 (en) * 2006-12-18 2011-06-29 GM Global Technology Operations, Inc. Method of magnetic impulse welding of sheets, one of the sheets having at least one attachment region inclined at an angle to the sheet plane

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