KR20120077094A - 코팅강판의 접합방법 - Google Patents

Abstract

도금강판의 접합방법이 개시된다. 본 실시예에 따른 도금강판의 접합방법은 2장의 코팅강판을 맞대어 레이저 용접에 의해 접합하기 위한 코팅강판의 접합방법에 있어서, 각 코팅강판을 지그 상에 맞대어 규제하는 단계: 상기 지그 상에 규제된 각 코팅강판의 용접선을 따라 비초점구간의 레이저빔을 일방향으로 진행하면서 조사하여 각 코팅강판의 코팅층을 제거하는 단계; 상기 용접선을 따라 코팅층이 제거된 각 코팅강판의 용접선을 따라 초점구간의 레이저빔을 역방향으로 진행하면서 조사하여 레이저 용접을 진행하는 단계를 포함한다.

Description

코팅강판의 접합방법{WELDING METHOD FOR COATING STEEL SHEETS}

본 발명은 코팅강판의 접합방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코팅강판의 상호 맞대기 용접 시, 용접선을 따라 각 코팅강판의 코팅층을 먼저 제어한 후, 레이저 용접을 진행하는 코팅강판의 접합방법에 관한 것이다.

일반적으로 2장의 강판을 상호 맞대기 용접하기 위해서는 레이저 발진기로부터 출력되는 레이저빔을 이용한 레이저 용접이 주로 적용된다.

도 1에서는 일반적인 레이저 용접 시스템에 의한 레이저 용접 공정도로써, 상기한 레이저빔(LB)을 이용한 두 강판을 맞대기 용접하기 위해서는 로봇(1)의 아암(3) 선단에 레이저 헤드(5)를 설치하고, 이 레이저 헤드(5)는 레이저 발진기(7)와 연결되는 레이저 용접 시스템을 구비하여, 로봇 제어기(C)의 제어에 의해 거동되는 로봇(1)에 의해 상기 레이저 헤드(5)가, 도 2에서 도시한 바와 같이, 지그(11) 상에 맞대어진 두 강판(9)의 용접선을 따라 이동하면서 레이저빔(LB)을 조사하여 용접작업을 진행하게 된다.

그런데, 상기한 맞대기 레이저 용접의 소재가 코팅강판인 경우, 코팅층이 용접부에 불리한 요소로 작용하여 용접 품질 문제를 발생시키는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 단점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 코팅강판의 맞대기 용접 시, 용접선을 따라 각 코팅강판의 코팅층을 비초점구간의 레이저빔으로 제거하고, 이어서 초점구간의 레이저빔을 이용하여 레이저 용접을 진행하는 코팅강판의 접합방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 코팅강판의 접합방법은 2장의 코팅강판을 맞대어 레이저 용접에 의해 접합하기 위한 코팅강판의 접합방법에 있어서, 각 코팅강판을 지그 상에 맞대어 규제하는 단계: 상기 지그 상에 규제된 각 코팅강판의 용접선을 따라 비초점구간의 레이저빔을 일방향으로 진행하면서 조사하여 각 코팅강판의 코팅층을 제거하는 단계; 상기 용접선을 따라 코팅층이 제거된 각 코팅강판의 용접선을 따라 초점구간의 레이저빔을 역방향으로 진행하면서 조사하여 레이저 용접을 진행하는 단계를 포함한다.

상기 비초점구간의 레이저빔의 직경은 상기 초점구간의 레이저빔을 이용한 레이저 용접 시에 용접부에 형성되는 용접비드의 폭보다 크게 설정될 수 있다.

또한, 상기 레이저 용접은 Nd:YAG 레이저발진기로부터 발진되는 Nd:YAG 레이저빔이 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 코팅강판의 접합방법에 의하면, 코팅강판의 맞대기 용접 시, 용접부에 불리한 요소로 작용하는 코팅층을 비초점구간의 레이저빔으로 열화시켜 미리 제거한 후, 용접함으로써 용접품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 용접선을 따라 일방향으로 코팅층을 제거한 후, 이어서 반대방향으로 레이저 용접을 진행함에 따라 용접시간을 최소화할 수 있다.

도 1은 일반적인 레이저 용접 시스템에 의한 맞대기 레이저 용접 공정도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 코팅강판의 접합방법에 따르는 단계별 공정도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 코팅강판의 접합방법에 따르는 단계별 공정도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 코팅강판의 접합방법은 2장의 코팅강판(20,30)을 맞대어 레이저 용접에 의해 접합하기 위한 방법으로, 먼저 서로 접합할 2장의 코팅강판(20,30)을 지그(J) 상에 서로 맞대어 규제한다.(S1)

이어서, 상기 지그(J) 상에 규제된 각 코팅강판(20,30)의 용접선(L)을 따라 비초점구간의 레이저빔(LB1)을 일방향으로 레이저 헤드(40)를 진행시키면서 저출력으로 조사하여 용접선(L) 주위의 각 코팅강판(20,30)의 코팅층(C)을 제거한다.(S2)

이어서, 상기 용접선(L) 주위의 코팅층(C)이 제거된 양측 코팅강판(20,30)의 용접선(L)을 따라 초점구간의 레이저빔(LB2)을 역방향으로 진행시키면서 고출력으로 조사하여 레이저 용접을 진행한다.(S3)

이때, 상기 비초점구간의 레이저빔(LB1)의 출력과 초점구간의 레이저빔(LB2)의 출력은, 시험에 의해 결정되는 출력값을 적용하게 되며, 비초점구간의 레이저빔(LB1)의 출력은 코팅층(C)을 열화시켜 제거될 수 있는 정도의 출력이면 적용 가능하며, 초점구간의 레이저빔(LB2)의 출력은 강판의 용접부에 용융부를 형성하여 접합이 가능한 정도의 출력이면 적용 가능하다.

본 실시예에서는 비초점구간의 출력을 저출력이라 하고, 초점구간의 출력을 고출력이라 한 것은 코팅층(C)을 열화시킬 정도의 출력이 강판에 용융부(W)를 형성하는 출력보다 자명한 정도로 낮다는 점을 비교적으로 표현하기 위함이다.

한편, 상기 비초점구간의 레이저빔(LB1)의 직경은 상기 초점구간의 레이저빔(LB2)을 이용한 레이저 용접 시에 코팅층(C)이 제거된 코팅강판(20,30)의 용접부에 형성되는 용접비드(B)의 폭보다 크게 설정된다.

여기서, 상기한 레이저 용접은 Nd:YAG 레이저발진기로부터 발진되는 Nd:YAG 레이저빔이 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

따라서 상기한 바와 같은 코팅강판의 접합방법에 의해 2장의 코팅강판(20,30)을 서로 맞대기 레이저 용접을 진행하게 되면, 용접부에 불리한 요소로 작용하는 코팅층(C)을 비초점구간의 레이저빔(LB1)으로 열화시켜 미리 제거한 후, 레이저 용접을 진행함으로써 용접품질을 향상시키게 된다.

또한, 2장의 코팅강판(20,30)이 맞대어진 용접선(L)을 따라 일방향으로 코팅층(C)을 제거하고, 이어서 역방향으로 레이저 용접을 진행함에 따라 로봇의 거동을 최적화하여 용접시간을 단축할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

20,30: 코팅강판
L: 용접선
C: 코팅층
J: 지그
LB1: 비초점구간의 레이저빔
LB2: 초점구간의 레이저빔
40: 레이저 헤드
B: 용접비드

Claims (3)

1. 2장의 코팅강판을 맞대어 레이저 용접에 의해 접합하기 위한 코팅강판의 접합방법에 있어서,
   각 코팅강판을 지그 상에 맞대어 규제하는 단계:
   상기 지그 상에 규제된 각 코팅강판의 용접선을 따라 비초점구간의 레이저빔을 일방향으로 진행하면서 조사하여 각 코팅강판의 코팅층을 제거하는 단계;
   상기 용접선을 따라 코팅층이 제거된 각 코팅강판의 용접선을 따라 초점구간의 레이저빔을 역방향으로 진행하면서 조사하여 레이저 용접을 진행하는 단계를 포함하는 코팅강판의 접합방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 비초점구간의 레이저빔의 직경은
   상기 초점구간의 레이저빔을 이용한 레이저 용접 시에 용접부에 형성되는 용접비드의 폭보다 크게 설정되는 코팅강판의 접합방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 레이저 용접은
   Nd:YAG 레이저발진기로부터 발진되는 Nd:YAG 레이저빔이 적용되는 코팅강판의 접합방법.

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