KR20140003273U - 이산화탄소 용접장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제1모재와 제1모재에 용접되는 제2모재 사이의 용접라인을 따라 소정의 길이를 가지도록 연장되어 형성되는 토치바디와, 상기 토치바디의 선단부에서 돌출되도록 상기 토치바디에 결합되며 상기 토치바디의 길이에 대응하여 용접라인을 따라 소정의 길이를 가지도록 연장되어 형성되는 용접팁, 및 용융되어 제1모재와 제2모재를 용접시키는 용접금속을 포함하고, 소정의 길이를 가지는 상기 토치바디와 상기 용접팁에 의해 제1모재와 제2모재는 소정의 길이만큼 한번에 용접되는 이산화탄소 용접장치에 관한 것으로,
본 고안에 따르면, 토치바디와 용접팁이 용접라인을 따라 소정의 길이를 가지도록 형성되어, 상기 용접봉을 이동시키지 않고도 토치바디와 용접팁의 길이만큼 한번에 용접할 수 있다.

Description

이산화탄소 용접장치{CARBON DIOXIDE WELDING APPARATUS}

본 고안은 두 모재를 용접하기 위한 이산화탄소 용접장치에 관한 것이다.

일반적으로 이산화탄소(CO2) 용접은 용접토치를 통해 용접 와이어를 공급하여 모재와 사이에 아크를 발생시킴으로써 용접한다. 이때, 아크의 주변으로 이산화탄소(CO2) 가스를 방출하여 용접부를 대기와 차단함으로써 용융금속의 산화를 방지하여 용접품질을 향상시킨 용접 방법이다. 이러한 이산화탄소 용접은 비연속적으로 진행되는 일반 피복아크용접과는 달리 용접 와이어의 연속적인 공급을 통해 연속적인 용접작업이 가능하므로 작업능률이 매우 좋은 이점을 가지고 있다.

이산화탄소 용접장치는 특히, 대형 선박 제조분야에 많이 사용된다. 대형 선박을 제조할 때, 부분별로 나누어진 철판을 지상에서 개별적으로 용접과 조립을 통해 복수 개의 동체를 제조하고, 이러한 복수개의 동체를 도크(Dock)로 운반하여, 설계상의 위치대로 놓고 이들을 다시 용접을 한다. 즉, 대형 선박을 제조하기 위해서는 수없이 많은 용접이 빠르게 수행되어야 하기 때문에 이산화탄소 용접장치가 많이 사용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 용접장치에 의해 용접을 수행하는 것을 도시한 도면이다.

도 1을 참고하면, 이산화탄소 용접장치(10)는 제1모재(12)와 제2모재(13)를 용접한다. 이산화탄소 용접장치(10)는 상기 제1모재(12)와 상기 제2모재(13) 사이의 경계선 부분을 용접한다. 위에서 제1모재(12)와 제2모재(13) 사이의 경계선, 즉, 상기 제1모재(12)와 상기 제2모재(13)가 용접되는 부분을 용접라인(14)이라고 정의한다.

이산화탄소 용접장치(10)는 용접봉(11)을 포함할 수 있다. 상기 용접봉(11)에 의해 용접 와이어가 공급되고, 아크가 발생되어 용접이 수행된다. 즉, 작업자는 상기 용접봉(11)을 잡고 용접을 수행하게 된다.

일반적으로 상기 용접봉(11)은 도 1에 도시된 바와 같이 봉 형상으로 형성된다. 따라서, 상기 용접봉(11)에 의해 용접이 되는 부분은 상기 용접라인(14)에서 극히 일부분이 된다. 결국, 상기 용접라인(14)을 모두 용접하기 위해서는 상기 용접봉(11)이 이동해야 한다. 작업자는 상기 용접봉(11)을 잡고, 상기 용접봉(11)을 상기 용접라인(14)을 따라 이동시키면서 용접을 수행한다.

이때, 상기 제1모재(12)와 상기 제2모재(13)의 크기가 크고, 그에 따라 상기 용접라인(14)의 길이가 길게 형성될 수 있다. 작업자는 상기 용접봉(11)을 상기 용접라인(14)을 이동시키면서 용접을 수행하는데, 상기 용접라인(14)의 길이가 긴 경우 상기 용접봉(11)의 이동거리 역시 길어지게 된다.

따라서, 종래 기술에 따른 이산화탄소 용접장치(10)에 의하면 다음과 같은 문제가 발생한다.

종래 기술에 따른 용접장치(10)에 의한 용접은 아크가 발생하여 이루어지는 것이므로 매우 위험한 작업이고, 따라서 빠르게 수행할 수 없다.

종래 기술에 따른 이산화탄소 용접장치(10)에 의하면, 긴 길이를 가지는 상기 용접라인(14)을 따라 상기 용접봉(11)을 이동시키면서 용접을 수행해야 하므로 용접 속도가 늦어질 수 밖에 없다. 결국, 용접을 수행하는 작업 능률이 하락하는 문제가 있다.

또한, 아크가 발생하는 위험한 용접봉(11)을 계속하여 이동시키면서 작업해야 하므로, 이러한 용접작업은 안전성이 매우 낮다는 문제가 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 이동하지 않고도 소정의 길이만큼 용접할 수 있는 이산화탄소 용접장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 고안은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.

본 고안에 따른 이산화탄소 용접장치는 제1모재와 제1모재에 용접되는 제2모재 사이의 용접라인을 따라 소정의 길이를 가지도록 연장되어 형성되는 토치바디; 상기 토치바디의 선단부에서 돌출되도록 상기 토치바디에 결합되며, 상기 토치바디의 길이에 대응하여 용접라인을 따라 소정의 길이를 가지도록 연장되어 형성되는 용접팁; 및 용융되어 제1모재와 제2모재를 용접시키는 용접금속을 포함하고, 소정의 길이를 가지는 상기 토치바디와 상기 용접팁에 의해 제1모재와 제2모재는 소정의 길이만큼 한번에 용접되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 용접팁은 상기 용접금속을 공급하고, 아크를 발생시켜 상기 용접금속을 용융시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 용접금속은 용접라인을 따라 소정의 길이를 가지는 용접팁에 의해 공급되도록 소정의 폭을 가지는 필름 형태로 형성되는 것을 포함할 수 있다.

상기 용접금속은 제1모재와 제1모재에 용접되는 제2모재 사이의 용접라인을 따라 마련되고, 상기 용접팁은 아크를 발생시켜 상기 용접금속을 용융시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 고안에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 고안은 토치바디와 용접팁이 용접라인을 따라 소정의 길이를 가지도록 형성되어, 상기 용접봉을 이동시키지 않고도 토치바디와 용접팁의 소정의 길이만큼 한번에 용접할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 이산화탄소 용접장치에 의해 용접을 수행하는 것을 도시한 도면
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 이산화탄소 용접장치의 용접봉의 개략적인 사시도.
도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 이산화탄소 용접장치의 개략적인 사시도.
도 4는 본 고안에 따른 이산화탄소 용접장치를 이용하여 용접을 수행하는 방법을 설명하기 위한 평면도.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목들 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 고안이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

이하에서는 본 고안에 따른 이산화탄소 용접장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 이산화탄소 용접장치의 용접봉의 개략적인 사시도이고, 도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 이산화탄소 용접장치의 개략적인 사시도이다.

도 2및 도 3을 참고하면, 본 고안에 따른 이산화탄소 용접장치(1)는 토치바디(2), 상기 토치바디(2)에 결합되는 용접팁(3), 제1모재(100)와 제2모재(200)를 용접시키는 용접금속(4, 5)을 포함한다.

여기서 제1모재(100)와 제2모재(200)는 본 고안에 따른 이산화탄소 용접장치(1)에 의해 용접이 될 대상물을 말한다. 상기 제1모재(100)와 제2모재(200) 사이의 경계선, 즉, 상기 제1모재(100)와 상기 제2모재(200)가 용접되는 부분을 용접라인(300)이라고 정의한다.

상기 토치바디(2)는 선단부에 상기 용접팁(3)이 결합되며, 후단부에 이산화탄소 가스와 상기 용접금속(4)을 송급하는 용접케이블(미도시)이 결합된다. 상기 토치바디(2)는 상기 용접라인(300)을 따라 소정의 길이를 가지도록 연장되어 형성된다. 즉, 상기 토치바디(2)는 상기 용접라인(300)을 따라 길게 형성된다. 종래의 용접봉은 단순한 봉 형상으로 생긴 반면, 본 발명에 따른 토치바디(2)는 종래의 용접봉에 비해 상기 용접라인(300)을 따라 더 긴 길이를 가지게 된다.

상기 용접팁(3)은 상기 토치바디(2)의 선단부에 결합된다. 상기 용접팁(3)은 아크를 발생시킨다. 상기 용접팁(3) 역시 상기 토치바디(2)와 마찬가지로 상기 용접라인(300)을 따라 소정의 길이를 가지도록 연장되어 형성된다. 즉, 상기 용접팁(3)은 상기 용접라인(300)을 따라 길게 형성된다. 종래의 용접팁과 비교하여, 본 발명에 따른 용접팁(3)은 상기 용접라인(300)을 따라 더 긴 길이를 가진다.

상기 토치바디(2)와 상기 용접팁(3)은 앞에 살펴본 바와 같이 상기 용접라인(300)을 따라 소정의 길이를 가지도록 형성된다. 본 발명에 따른 이산화탄소 용접장치(1)는 상기 용접라인(300)을 따라 소정의 길이를 가지는 상기 토치바디(2) 및 상기 용접팁(3)을 가지므로, 상기 용접라인(300)에서 상기 토치바디(2) 및 상기 용접팁(3)의 길이만큼을 한번에 용접할 수 있게 된다.

즉, 상기 용접라인(300) 상에 본 발명에 따른 이산화탄소 용접장치(1)를 위치시키고 용접을 수행하면, 상기 용접라인(300)에서 상기 토치바디(2) 및 상기 용접팁(3)의 길이에 해당하는 부분만큼 한번에 용접될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 이산화탄소 용접장치(1)는 다음과 같은 작용효과를 가진다.

첫째, 본 발명에 따른 이산화탄소 용접장치(1)에 의하면, 상기 토치바디(2) 및 상기 용접팁(3)의 길이에 해당하는 부분만큼 한번에 용접된다. 결국, 상기 이산화탄소 용접장치(1)를 고정한 상태에서도 상기 토치바디(2) 및 상기 용접팁(3)의 길이만큼 용접이 가능하다. 이렇게 한번에 많은 부분을 용접할 수 있으므로, 용접시간을 획기적으로 줄일 수 있다. 용접시간을 줄임으로써 용접 효율을 크게 향상시킬 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 이산화탄소 용접장치(1)에 의하면, 상기 토치바디(2) 및 상기 용접팁(3)의 길이에 해당하는 부분만큼 한번에 용접되므로 용접을 수행할 때 본 발명에 따른 이산화탄소 용접장치(1)의 이동을 최소화할 수 있다. 본 발명에 따른 이산화탄소 용접장치(1)는 아크를 발생시키는 위험한 장비인데, 이러한 장비의 움직임을 최소화하여 용접의 안전성을 향상시킬 수 있다.

이하에서는 본 고안의 일 실시예에 따른 이산화탄소 용접장치에 대해 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2를 참고하면, 본 고안에 따른 이산화탄소 용접장치(1)는 토치바디(2), 용접팁(3), 용접금속(4)을 포함할 수 있다.

상기 토치바디(2)는 선단부에 상기 용접팁(3)이 결합되며, 후단부에 이산화탄소 가스와 상기 용접금속(4)을 송급하는 용접케이블(미도시)이 결합된다. 상기 토치바디(2)는 상기 용접라인(300)을 따라 소정의 길이를 가지도록 연장되어 형성된다.

상기 용접팁(3)은 상기 토치바디(2)의 선단부에 결합된다. 상기 용접팁(3)는 아크를 발생시킨다. 상기 용접팁(3)은 아크를 발생시킬 수 있도록 전류가 흐른다. 또한, 상기 용접팁(3)은 후술할 용접금속(4)을 공급한다. 상기 용접팁(3) 역시 상기 토치바디(2)와 마찬가지로 상기 용접라인(300)을 따라 소정의 길이를 가지도록 연장되어 형성된다.

상기 용접금속(4)은 상기 용접팁(3)에서 상기 제1모재(100) 및 상기 제2모재(200)를 향해 돌출되도록 설치된다. 상기 용접금속(4)은 상기 토치바디(2)에 결합되는 용접 케이블(미도시), 상기 토치바디(2), 상기 용접팁(3) 순으로 그 내부를 관통하여 상기 용접팁(3)의 선단으로 돌출된다. 상기 용접금속(4)은 상기 용접팁(3)에 의해 발생되는 아크에 의해 용융되어 상기 제1모재(100)와 상기 제2모재(200) 사이의 상기 용접라인(300)에 도포된다. 상기 용접팁(3)에 의해 발생된 아크는 상기 제1모재(100)와 상기 제2모재(200)의 일부도 용융시키고, 이는 용융된 용접금속(4)과 섞인 후 냉각되면서 굳게 된다. 이렇게 용융된 재료가 냉각되어 굳으면서 상기 제1모재(100)와 상기 제2모재(200)가 용접된다.

상기 용접금속(4)은 상기 용접팁(3)에서 돌출되며, 상기 용접라인(300)의 일부분을 한번에 용접시킬 수 있어야 하므로, 상기 용접라인(300)을 따라 소정의 길이를 가지도록 형성된다. 즉, 상기 용접팁(3)의 길이와 대략 같은 폭을 가지도록 형성된다. 상기 용접금속(4)은 두께는 얇고, 그 폭은 길게 형성되므로, 상기 용접금속(4)은 필름 형태로 형성될 수 있다.

이하에서는 본 고안의 다른 실시예에 따른 이산화탄소 용접장치에 대해 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

다만, 앞의 실시예의 설명과 중첩되는 부분은 생략하고 차이점을 중심으로 설명한다.

도 3을 참고하면, 본 고안에 따른 이산화탄소 용접장치(1)는 토치바디(2), 용접팁(3), 상기 용접라인(300)에 마련되는 용접금속(5)을 포함한다.

상기 용접팁(3)은 앞의 실시예와 달리 아크만을 발생시키고, 상기 용접금속(5)을 공급하지는 않는다.

상기 용접금속(5)은 상기 토치바디(2) 및 상기 용접팁(3)이 상기 용접라인(300)상에 위치되기 전에 상기 용접라인(300) 상에 마련된다. 상기 용접금속(5)은 미리 상기 제1모재(100)와 상기 제2모재(200) 사이에 마련된다. 이러한 상기 용접금속(5)을 상기 용접팁(3)에서 발생된 아크가 용융시켜 상기 제1모재(100)와 상기 제2모재(200)를 용접하게 된다.

상기 용접금속(5)은 상기 제1모재(100)와 상기 제2모재(200) 사이에 마련될 수 있으면, 반드시 고체상태일 필요는 없고, 유동성 있는 유체상태여도 무방하다.

본 실시예에 의하더라도 상기 토치바디(2)와 상기 용접팁(3)은 상기 용접라인(300)을 따라 소정의 길이를 가지도록 형성되므로 상기 토치바디(2)와 상기 용접팁(3)의 길이에 해당하는 부분만큼 한번에 용접할 수 있다.

본 발명에 따른 이산화탄소 용접장치(1)는 상기 토치바디(2)에서 상기 용접팁(3)이 결합된 부분에 상기 용접팁(3)을 둘러싸는 노즐(미도시)을 더 포함할 수 있으나, 본 도면에는 생략하고 도시하였다.

이하에서는 본 고안에 따른 용접장치를 이용하여 용접을 수행하는 과정을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 고안에 따른 이산화탄소 용접장치를 이용하여 용접을 수행하는 방법을 설명하기 위한 평면도이다.

도 4를 참고하면, 상기 제1모재(100)와 상기 제2모재(200) 사이에 상기 용접라인(300)이 형성되고, 이 부분을 본 발명에 따른 이산화탄소 용접장치(1)에 의해 용접을 수행해야 한다. 특히, 상기 용접라인(300)의 길이가 상기 토치바디(2)와 상기 용접팁(3)의 길이보다 길게 형성되는 경우이다.

이러한 경우 종래 기술에 따른 이산화탄소 용접장치에 의하면 상기 용접라인(300)의 처음부터 끝까지 종래의 이산화탄소 용접장치를 이동시키면서 용접을 수행해야 했다. 다만, 본 발명에 따른 이산화탄소 용접장치(1)에 의하면 상기 용접라인(300)에서 상기 토치바디(2) 및 상기 용접팁(3)의 길이에 해당하는 부분만큼이 한번에 용접된다.

먼저 본 고안에 따른 이산화탄소 용접장치(1)를 상기 용접라인(300)의 시작부분(맨 윗부분)에 위치시킨다. 그 후 용접을 수행하면, 상기 용접라인(300)에서 상기 토치바디(2) 및 상기 용접팁(3)의 길이에 해당하는 제1부분(301)이 한번에 용접된다.

그 후에 본 고안에 따른 이산화탄소 용접장치(1)를 제1부분(301)의 아래 부분으로 이동시킨다. 이 부분에서 용접을 수행하면 상기 토치바디(2) 및 상기 용접팁(3)의 길이에 해당하는 제2부분(302)만큼 역시 한번에 용접된다.

그 다음에는 본 고안에 따른 이산화탄소 용접장치(1)를 상기 제2부분(302)의 아래쪽으로 이동시켜 용접을 수행한다. 이렇게 하면, 상기 용접라인(300)에서 상기 토치바디(2) 및 상기 용접팁(3)의 길이에 해당하는 제3부분(303)만큼이 용접된다.

결국, 본 발명에 따른 이산화탄소 용접장치(1)에 의하면 크기가 큰 두 개의 모재를 용접하는 경우에도 이산화탄소 용접장치(1)의 이동을 최소화하면서 용접을 수행할 수 있다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

1 : 이산화탄소 용접장치 2 : 토치바디
3 : 용접팁 4, 5 : 용착금속
100 : 제1모재 200 : 제2모재

Claims (4)

1. 제1모재와 제1모재에 용접되는 제2모재 사이의 용접라인을 따라 소정의 길이를 가지도록 연장되어 형성되는 토치바디;
   상기 토치바디의 선단부에서 돌출되도록 상기 토치바디에 결합되며, 상기 토치바디의 길이에 대응하여 용접라인을 따라 소정의 길이를 가지도록 연장되어 형성되는 용접팁; 및
   용융되어 제1모재와 제2모재를 용접시키는 용접금속을 포함하고,
   소정의 길이를 가지는 상기 토치바디와 상기 용접팁에 의해 제1모재와 제2모재는 소정의 길이만큼 한번에 용접되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 용접팁은 상기 용접금속을 공급하고, 아크를 발생시켜 상기 용접금속을 용융시키는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 용접장치.
3. 제2 에 있어서,
   상기 용접금속은 용접라인을 따라 소정의 길이를 가지는 용접팁에 의해 공급되도록 소정의 폭을 가지는 필름 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 용접장치.
4. 제1 에 있어서,
   상기 용접금속은 제1모재와 제1모재에 용접되는 제2모재 사이의 용접라인을 따라 마련되고,
   상기 용접팁은 아크를 발생시켜 상기 용접금속을 용융시키는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 용접장치.

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