KR20140031012A - 용접장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치는 인가전류가 용접부재에 흐르도록, 상기 용접부재에 접하는 용접면을 제공하며, 상기 용접부재의 양측에 마주하게 제공되는 용접전극 및 상기 인가전류의 통전면적을 넓힐 수 있도록, 상기 용접전극 중 적어도 하나의 용접면에 함몰 또는 돌출되게 형성되어, 전류밀도를 상기 용접부재 양측의 용접전극에서 서로 다르게 형성하는 통전면적 확장수단을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 상기 용접부재는 중간판 양측에 저항차이가 있는 양측판을 제공하며, 상기 용접전극은, 상기 양측판 중에 저항이 작은 소저항판에 접하는 노멀용접전극 및 상기 양측판 중에 저항이 큰 대저항판에 접하며, 상기 용접면에 통전면적 확장수단이 형성된 변형용접전극를 포함할 수 있다.

Description

용접장치{Welding apparatus}
본 발명은 용접장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인가전류의 통전면적을 넓히도록 함몰 또는 돌출된 형상을 제공하여 용접부재의 입열량을 조절할 수 있는 발명에 관한 것이다.
자동차, 가전제품 등의 조립 라인에서는 저항 용접법 중에서도 작업 효율이 높은 스폿(spot)용접법이 일반적으로 사용되고 있다. 또한, 자동화 공정을 필요로 하는 대량 생산 라인에서도 연속 스폿 용접은 필수적이다.
이와 같은, 스폿용접은 주울(Joule) 발열을 이용하여 접합면을 용융 또는 고온상태까지 도달하도록 가압하여 접합하는 방법으로 판재의 접합에 주로 이용되는 방법이다.
즉, 겹쳐 놓은 용접부재의 앞쪽 끝을 적당하게 성형한 전극으로 누르고, 여기에 전류를 통하게 하여 접촉면의 큰 전기저항에 의해 열을 발생시켜 용접작업을 하게 되는 것이다.
이러한 스폿용접에서는 소재나 전극의 저항보다 접촉면의 저항이 더 크고, 소재와 전극 사이의 저항에 비하여 소재 사이의 저항이 상대적으로 크기 때문에 주로 소재 사이에서 열이 발생하여 소재가 용융되고 응고되는 과정에서 접합이 이루어진다.
상기 스폿용접에 의한 용접부 조직은 모재, 용융부, 열영향부로 구분한다. 용융부는 모재의 온도가 녹는점 이상으로 올라가서 모재가 용융했다가 냉각하여 응고된 부위이고 열영향부는 모재가 재결정 온도 이상으로 가열되었던 부위이다.
한편, 스폿용접에서 용접성능에 영향을 미치는 인자가 여러 가지 있을 수 있으나, 특히 용접전류가 가장 주요한 인자이다.
또한, 3겹의 용접부재를 용접하는 경우가 있을 수 있는데, 이러한 경우에는 용접부재들 사이의 저항 차이에 의해서 일부의 용접부재들 사이에서만 용접가능할 정도의 용융이 일어나 3겹인 용접부재의 용접이 어려워지는 문제가 발생한다.
일례로써, 자동차 강재가 고강도화 됨에 따라서 0.7mm 정도의 박판이 포함되어 있는 3겹 용접부재의 스폿용접시 외판재에는 용융이 일어나지 않아서, 용접이 되지 않는 경우가 빈번히 발생하고 있다.
종래에는 이러한 문제를 해결하기 위해, 용접 초기에 낮은 가압력을 부가하다가 용접 후반에 높은 가압력을 부여하는 방식 (일본공개특허: 2006-100757, 2007-136717) 또는 전극 중심에 인서트 전극을 삽입하는 방식(일본공개특허: 2006-350988) 등이 공개되었다. 그러나 이러한 발명들은 용접중 가압력의 변동을 주기 위해 서보모터(servomotor)로 가압되는 용접장치에서만 적용가능한 발명이라는 한계가 있다. 즉, 상기 발명들은 공압실린더에 의해 가압되는 일반적인 용접장치에는 적용이 불가능한 문제가 있었다. 또한, 전극 중심부에 다른 재질의 인서트 전극을 사용하는 발명의 경우에는 가격 경쟁력의 측면에서도 불리한 단점이 있다.
따라서, 3겹인 용접부재들 사이의 용접불균형에 의한 용접성능저하를 방지할 수 있는 발명에 관한 연구가 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은 용접부재에 제공되는 인가전류의 통전면적을 넓힘으로써, 상기 용접부재에서 발생하는 입열량을 조절하여 용접성능을 향상시킨 용접장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치는 인가전류가 용접부재에 흐르도록, 상기 용접부재에 접하는 용접면을 제공하며, 상기 용접부재의 양측에 마주하게 제공되는 용접전극 및 상기 인가전류의 통전면적을 넓힐 수 있도록, 상기 용접전극 중 적어도 하나의 용접면에 함몰 또는 돌출되게 형성되어, 전류밀도를 상기 용접부재 양측의 용접전극에서 서로 다르게 형성하는 통전면적 확장수단을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 상기 용접부재는 중간판 양측에 저항차이가 있는 양측판을 제공하며, 상기 용접전극은, 상기 양측판 중에 저항이 작은 소저항판에 접하는 노멀용접전극 및 상기 양측판 중에 저항이 큰 대저항판에 접하며, 상기 용접면에 통전면적 확장수단이 형성된 변형용접전극를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 상기 통전면적 확장수단은 원기둥 형상인 적어도 하나의 통전홈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 상기 통전면적 확장수단의 밑면 면적은 직경이 3mm인 원의 면적 미만일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 상기 통전홈은 깊이가 1 ~ 5mm이며, 측면의 면적은 적어도 1.6㎟일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 상기 통전면적 확장수단은 용접면의 넓이 방향으로 길게 형성된 통전요철부를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 용접장치는 용접부재에 접하는 용접면에 함몰 또는 돌출된 형상을 형성하여 상기 용접부재에 유입되는 인가전류의 통전면적을 넓힐 수 있는 이점이 있다. 이에 의해, 상기 용접부재에서 발생하는 입열량을 조절할 수 있는 효과가 발생할 수 있다.
또한, 상기 용접부재의 양측에 제공되는 용접전극의 용접면 직경을 동일하게 할 수 있어, 용접장치의 관리가 용이하며, 상기 용접부재의 양측에 가압되는 영역을 동일하게 유지하여 가압영역 차이로 인한 용접부재의 변형을 방지할 수 있는 이점이 있다.
따라서, 용접부재들을 균일하게 용융시킬 수 있는 동시에 용접부재들의 변형을 방지할 수 있어 용접강도 및 용접품질을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 용접전극 및 통전면적 확장수단의 제1실시예를 개략적으로 도시한 사시도 및 절단사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 용접전극과 용접부재를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 전류밀도 해석 결과를 개략적으로 도시한 결과도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 용접전극 및 통전면적 확장수단의 제2실시예를 개략적으로 도시한 사시도 및 절단사시도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치(100)의 용접전극(110) 및 통전면적 확장수단(120)의 제1실시예를 개략적으로 도시한 사시도 및 절단사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치(100)의 용접전극(110)과 용접부재(200)를 개략적으로 도시한 측면도이다.
또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치(100)의 전류밀도 해석 결과를 개략적으로 도시한 결과도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치(100)를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치(100)는 인가전류가 용접부재(200)에 흐르도록, 상기 용접부재(200)에 접하는 용접면(113)을 제공하며, 상기 용접부재(200)의 양측에 마주하게 제공되는 용접전극(110) 및 상기 인가전류의 통전면적을 넓힐 수 있도록, 상기 용접전극(110) 중 적어도 하나의 용접면(113)에 함몰 또는 돌출되게 형성되어, 전류밀도를 상기 용접부재(200) 양측의 용접전극(110)에서 서로 다르게 형성하는 통전면적 확장수단(120)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치(100)의 상기 용접부재(200)는 중간판(220) 양측에 저항차이가 있는 양측판(210)을 제공하며, 상기 용접전극(110)은, 상기 양측판(210) 중에 저항이 작은 소저항판(211)에 접하는 노멀용접전극(111) 및 상기 양측판(210) 중에 저항이 큰 대저항판(212)에 접하며, 상기 용접면(113)에 통전면적 확장수단(120)이 형성된 변형용접전극(112)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치(100)의 상기 통전면적 확장수단(120)은 원기둥 형상인 적어도 하나의 통전홈(121)을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치(100)의 상기 통전면적 확장수단(120)의 밑면(121b) 면적은 직경(D)이 3mm인 원의 면적 미만일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치(100)의 상기 통전홈(121)은 깊이(L)가 1 ~ 5mm이며, 측면(121a)의 면적은 적어도 1.6㎟일 수 있다.
본 발명의 용접장치(100)은 인가전류의 통전면적을 넓히도록 함몰 또는 돌출된 형상을 제공하여 용접부재(200)의 입열량을 조절할 수 있는 발명이다.
즉, 본 발명의 용접장치(100)는 용접부재(200)에 접하는 용접면(113)에 함몰 또는 돌출된 형상을 형성하여 상기 용접부재(200)에 유입되는 인가전류의 통전면적을 넓힐 수 있는 이점이 있다. 이에 의해, 상기 용접부재(200)에서 발생하는 입열량을 조절할 수 있는 효과도 발생할 수 있는 것이다.
또한, 후술할 바와 같이 상기 용접부재(200)의 양측에 제공되는 용접전극(110)의 용접면(113) 직경을 동일하게 할 수 있다. 이에 의해, 용접장치(100)의 관리가 용이하며, 상기 용접부재(200)의 양측에 가압되는 영역을 동일하게 유지하여 가압영역 차이로 인한 상기 용접부재(200)의 변형을 방지할 수 있는 이점이 있다.
따라서, 용접부재(200)들을 균일하게 용융시킬 수 있는 동시에 용접부재(200)들의 변형을 방지할 수 있어 용접강도 및 용접품질을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 용접전극(110)은 상기 용접부재(200)의 양측에 접촉하여 상기 용접부재(200)에 전류를 통하게 한다. 이때, 용접전극(110)은 상기 용접부재(200)의 전기저항으로 인해 발생된 열을 이용하여 상기 용접부재(200)를 용접시키는 역할을 하게 된다.
상기 용접전극(110)은 상기 용접부재(200)의 양측에 마주보는 한 쌍의 전극으로 구성될 수 있으며, 외부의 전원과 연결된 지지봉에 결합되어 전류를 인가할 수 있다. 상기 용접전극(110)과 상기 지지봉은 나사결합할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 외부의 전원과 연결되어 전류를 인가할 수 있도록 상기 지지봉과 연결되는 것이라면 본 발명에 포함될 수 있다.
상기 용접전극(110)은 구리 혹은 구리합금(구리카드뮴합금, 구리텅스텐합금 등) 등의 재료로 형성될 수 있다. 또한, 그 재질은 전기전도도와 열전도도가 좋고 연속 사용하더라도 내구성이 있으며 고온에서도 기계적인 성질이 유지되는 소재인 것이 바람직하다.
상기 용접전극(110)의 상기 용접부재(200)와 접촉하는 부분인 용접면(113)의 형상은 상기 용접부재(200)를 거쳐 전류를 통과시킬 수 있다면 제한이 없다. 다만, 상기 용접면(113)의 형상을 원 형상으로 하는 것이 상기 용접면(113)에 에지(edge)를 없앨 수 있어 유리하다. 즉, 용접전극(110)에 전류가 통하는 경우에 에지부분에 의해 저항이 증가하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있어 바람직하다.
한편, 상기 용접면(113)을 포함한 상기 용접전극(110)의 코어는 고열에 의해 소진될 수도 있는데, 이러한 경우에 상기 코어는 교체가능하도록, 상기 용접전극(110)에 분리가능하게 결합할 수 있다.
일례로 나사결합에 의해 결합할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 코어를 상기 용접전극(110)과 분리가능하게 결합한다면 본 발명에 포함될 수 있다.
다만, 용접작업시에 상기 코어의 소진량이 적으면, 상기 코어를 상기 용접전극(110)과 일체로 형성하는 것이 상기 용접전극(110)의 제작 용이성 측면에서 바람직하다. 이러한 경우에 상기 코어가 소진되어 그 역할을 할 수 없게 되면, 상기 용접전극(110) 자체를 교체할 수 있다.
상기 용접전극(110)은 후술할 통전면적 확장수단(120)이 제공되는 변형용접전극(112) 및 통전면적 확장수단(120)이 제공되지 않는 노멀용접전극(111)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 용접전극(110)은 상기 용접부재(200)의 양측에 제공될 때, 한 쌍의 상기 변형용접전극(112)을 포함할 수도 있고, 일측에만 상기 변형용접전극(112)을 포함하고 타측에는 상기 노멀용접전극(111)을 포함할 수도 있다.
한편, 상기 용접전극(110)은 상기 지지봉과 연결되어 용접장치(100)의 장치바디에 상하로 구동되게 제공되며, 전원과 연결되어 인가전류를 흐르게 할 수 있다. 이에 의해, 용접부재(200)를 용융시켜 용접할 수 있게 된다.
상기 통전면적 확장수단(120)은 상기 용접전극(110)에 형성되어, 상기 용접전극(110)을 통과하는 인가전류가 통과할 수 있는 면적을 확장시킬 수 있는 역할을 한다.
이를 위해, 상기 통전면적 확장수단(120)은 상기 용접부재(200)의 양측에 접하는 상기 용접전극(110) 중에 적어도 어느 하나에 함몰 또는 돌출된 형상으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 통전면적 확장수단(120)은 상기 용접부재(200)에 접하는 한쌍의 상기 용접전극(110) 모두에 형성될 수도 있고, 그 중에 어느 하나에만 형성될 수도 있다. 이는 3겹의 용접부재(200)에 따른 입열량의 차이에 의해 각각의 용접부재(200)에 접하는 상기 용접전극(110)의 통전면적을 조절하도록 상기 통전면적 확장수단(120)을 형성할 수 있는 것이다.
본 발명의 용접장치(100)가 이와 같이 통전면적 확장수단(120)을 구비하는 것은 3겹의 용접부재(200)들 사이에 용융불균형에 의한 용접불량을 감소시키기 위하여 상기 용접부재(200)에 차별적으로 전류밀도를 공급하기 위한 것이다.
즉, 전류밀도를 차별적으로 공급하기 위해서 3겹의 용접부재(200) 양측에 제공되는 용접전극(110)의 용접면(113) 직경을 다르게 형성할 수도 있으나, 상기 용접면(113)의 직경을 달리하는 것은 생산라인의 드레싱 머신 관리의 어려움이 발생하는 문제가 있다. 더욱이 가압되는 범위인 상기 용접면(113)의 둘레 내측의 범위를 달리함으로써, 상기 용접전극(110)에 의해 가압되는 상기 용접부재(200) 양측의 범위가 상이하게 됨으로써, 가압력 차이에 의한 상기 용접부재(200)의 변형이 일어나는 문제도 발생한다.
따라서 본 발명에서는 양측 용접전극(110)이 동일 선단경을 가지면서 전류밀도를 달리할 수 있도록, 상기 통전면적 확장수단(120)을 상기 용접전극(110)에 제공한 것이다.
상기 통전면적 확장수단(120)의 일례로써, 통전홈(121) 또는 통전요철부(122)가 형성될 수 있다. 상기 통전요철부(122)에 대한 설명은 도 5를 참조하여 후술한다.
상기 통전홈(121)은 상기 용접부재(200)에 접하는 상기 용접전극(110)의 용접면(113)에 형성되어, 통전면적을 증가시키는 역할을 한다. 즉, 상기 통전홈(121)은 원기둥 형상의 홈으로 형성될 수 있다. 다만, 상기 통전홈(121)의 형상은 상기 원기둥 형상에 한정되는 것은 아니며, 사각기둥, 삼각기둥 등으로 상기 용접면(113)에 함몰된 형상으로 형성될 수 있다면, 본 발명의 통전홈(121)이 될 수 있다.
또한, 상기 통전홈(121)은 적어도 하나가 상기 용접면(113)에 형성될 수 있다. 즉, 필요로 하는 통전면적에 따라서는 상기 통전홈(121)은 상기 용접면(113)에 복수 개가 형성될 수도 있다.
한편, 상기 통전홈(121)의 밑면(121b) 면적의 직경(D)은 3mm인 원의 면적 미만일 수 있는데, 이는 상기 통전홈(121)이 형성된 상기 용접전극(110)이 상기 용접부재(200)를 가압시에 가압에 의해 발생할 수 있는 상기 용접부재(200)의 변형을 방지할 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 싱기 통전홈(121)의 깊이(L)는 1 ~ 5mm인 것이 바람직하다. 이는 간극이 있을 때 전류가 흐르기 위한 간격으로써, 이와 같은 간극을 유지함으로써, 통전을 원활히 할 수 있게 된다.
한편, 상기 통전홈(121)은 측면(121a)의 면적이 1.6㎟ 이상인 것이 바람직하다. 이와 같은 측면(121a)의 면적은 상기 통전홈(121)을 형성함으로써, 늘어나는 통전면적으로, 통전면적을 넓혀 입열량을 줄이는 효과를 얻을 수 있게 된다.
이에 대한 실험예를 표 1에 나타내었다. 여기서, 실험을 위한 소저항판(211)은 극저탄강으로 강도 270MPa, 두께(t2)가 0.7mm이며, 중간판(220)은 강도 780MPa, 두께가 1.6mm이고, 대저항판(212)은 강도 980MPa, 두께가 2.0mm이다. 일반적으로 3겹 용접부재(200)에서 용융불균형은 저항이 작은 소저항판(211)의 두께(t2) 대비 용접부재(200) 전체 두께(t1)가 5 이상인 경우에 주로 발생하며, 상기 실험조건에서는 6.1이 된다.
한편, 용접전극(110)에 의한 가압력은 3.5kN, 인가전류는 9kA로 일정한 조건을 부가하여 실험하였다.

구분		 통전홈
밑면 직경(D: mm)		 통전홈
깊이(L: mm)		 통전홈
측면면적(㎟)		 스패터 너깃 직경(mm)
제1계면 제2계면
1 0 0 0 발생 3.5 8.3
2 1.0 1.0 1.57 발생 3.4 8.4
3 1.0 1.0 3.14 미발생 3.6 7.6
4 2.0 1.0 6.28 미발생 4.0 7.4
5 3.0 1.0 9.42 미발생 4.5 7.2
실험의 결과에서 보는 바와 같이, 대저항판(212)과 중간판(220) 사이의 제2계면의 용접열에 의해 용융된 너깃의 직경은 확장된 통전면적인 통전홈(121)의 측면(121a)면적이 넓어질수록 감소하고 있으나, 소저항판(211)과 중간판(220) 사이의 제1계면에서의 너깃의 직경은 증가하는 것을 알 수 있다.
즉, 통전면적을 넓힌 변형용접전극(112)과 접하는 대저항판(212)에서는 통전면적의 증가로 인해, 상기 대저항판(212)에 인가되는 인가전류가 분산됨으로써, 인가전류에 의한 입열량의 분산으로 너깃 직경이 감소하게 되며, 통전면적을 증가시키지 않은 소저항판(211)에서는 상대적으로 입열량의 분산이 없어 너깃 직경이 증가하는 것을 알 수 있는 것이다.
이와 같은 전류밀도의 분산의 효과는 도 3의 전류밀도 해석 결과에서도 알 수 있다. 즉, 통전홈(121)을 형성하지 않은 도 3의 (a)와 비교하여, 통전홈(121)을 형성한 도 3의 (b)에서는 전류밀도가 낮게 형성되는 것을 확인할 수 있다.
상기 용접부재(200)는 상기 용접전극(110)에서 제공되는 인가전류에 의해 자체의 저항 및 상기 용접부재(200)들 사이의 접촉면의 저항에 의해 열이 발생하여 용접되는 부재이다.
상기 용접부재(200)에는 스폿(spot)용접이 가능한 저탄소강, 고탄소강, 저합금강, 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인레스강 및 주석도금판 등 각종 금속들이 포함될 수 있으며, 전류를 통과시켜 큰 전기저항으로 열을 발생시키는 소재라면 본 발명의 용접부재(200)에 해당할 수 있다.
한편, 본 발명의 용접장치(100)는 주로 3겹의 용접부재(200)에 사용할 때, 용접부재(200)들 사이의 저항차이로 인한 용접불량을 방지할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 용접장치(100)는 3겹의 용접부재(200)로써, 중간판(220) 및 상기 중간판(220) 사이에 제공되는 저항차이가 있는 양측판(210)으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 양측판(210)은 비교적 저항이 작은 소저항판(211) 및 비교적 저항이 큰 대저항판(212)으로 제공될 수 있다.
상기 대저항판(212)에는 전술한 변형용접전극(112)에 접하게 하여 통전면적을 넓혀, 노멀용접전극(111)이 접하는 상기 소저항판(211)에서 보다 전류밀도를 낮춰서 인입전류를 통과하게 할 수 있다. 이에 의해, 상기 소저항판(211) 및 대저항판(212)의 용융불균형을 방지할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치(100)의 용접전극(110) 및 통전면적 확장수단의 제2실시예를 개략적으로 도시한 사시도 및 절단사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치(100)의 상기 통전면적 확장수단(120)은 용접면(113)의 넓이 방향(X)으로 길게 형성된 통전요철부(122)를 제공할 수 있다.
즉, 상기 통전면적 확장수단(120)의 다른 실시예로써, 상기 용접전극(110)에 상기 통전홈(121) 대신에 상기 통전요철부(122)를 형성할 수 있다. 이에 의해, 상기 용접부재(200) 사이의 용융불균형으로 인한 용접불량을 방지할 수 있는 것은 전술한 통전홈(121)과 동일하다.
상기 통전요철부(122)는 상기 용접면(113)에 길게 형성된 형상으로 의도하는 전류밀도에 따라서 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 통전면적 확장수단(120)의 다른 실시예로써 상기 통전요철부(122)뿐만이 아니라, 동심원 형상의 함몰형상 등으로 상기 용접면(113)에 함몰되어 형성되거나, 가운데 부분이 돌출된 형상, 상기 용접면(113)의 넓이 방향(X) 외측으로 확장되어 돌출된 형상 등으로 상기 용접면(113)에서 돌출되어 형성된 형상으로 통전면적을 넓힐 수 있는 형상이라면 본 발명의 통전면적 확장수단(120)일 수 있다.
도 1 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접전극(110)일 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치(100)에서의 용접전극(110)은 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접전극(110)일 수 있는 것이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접전극(110)은 용접부재(200)에 흐르는 인가전류의 통전면적을 넓힐 수 있도록, 상기 용접부재(200)에 접하는 용접면(113)에 함몰 또는 돌출되어 형성된 통전면적 확장수단(120)을 제공할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치(100)의 용접전극(110)에 대한 설명은 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접전극(110)에 대한 설명과 동일하다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용접방법은 중간판(220) 양측에 저항차이가 있는 양측판(210)이 접하게 구성된 용접부재(200)가 용접전극(110) 사이에 제공되는 준비단계, 상기 양측판(210) 중에 저항이 작은 소저항판(211)에는 노멀용접전극(111)을 접촉시키며, 상기 양측판(210) 중에 저항이 큰 대저항판(212)에는 함몰 또는 돌출된 형상의 통전면적 확장수단(120)이 형성된 변형용접전극(112)이 접촉되는 접촉단계 및 상기 노멀전극용접(111)과 상기 변형용접전극(112) 사이에 전류를 인가하며, 가압하여 용접시키는 용접단계를 포함할 수 있다.
상기 용접방법은 3겹의 용접부재(200)를 용접하기 위한 것으로써, 외측에 제공되는 저항차이가 있는 소저항판(211) 및 대저항판(212)의 용융불균형을 해결하기 위해, 전술한 용접장치(100) 또는 용접전극(110)으로 용접하는 발명에 관한 것이다.
상기 준비단계는 상기 3겹의 용접부재(200)가 한 쌍의 상기 용접전극(110) 사이에 제공되어 용접을 위한 준비를 하는 단계이다.
상기 접촉단계는 전술한 노멀용접전극(111) 및 변형용접전극(112)을 접촉시키는 단계로써, 상기 변형용접전극(112)에 상기 통전면적 확장수단(120)이 제공되어 후술할 용접단계에서 전류가 인가될 때 통전면적을 확장시킬 수 있게 된다. 이에 의해, 용융불균형을 방지하는 것은 전술하였다.
상기 용접단계는 상기 노멀용접전극(111) 및 변형용접전극(112)을 상기 용접부재(200)로 가압하며, 인가전류를 흘려보내 용융에 의해 용접작용이 일어나게 하는 단계이다.
100: 용접장치 110: 용접전극
111: 노멀용접전극 112: 변형용접전극
113: 용접면 120: 통전면적 확장수단
121: 통전홈 122: 통전요철부
200: 용접부재 210: 양측판
211: 소저항판 212: 대저항판
220: 중간판

Claims (6)

  1. 인가전류가 용접부재에 흐르도록, 상기 용접부재에 접하는 용접면을 제공하며, 상기 용접부재의 양측에 마주하게 제공되는 용접전극; 및
    상기 인가전류의 통전면적을 넓힐 수 있도록, 상기 용접전극 중 적어도 하나의 용접면에 함몰 또는 돌출되게 형성되어, 전류밀도를 상기 용접부재 양측의 용접전극에서 서로 다르게 형성하는 통전면적 확장수단;
    을 포함하는 용접장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용접부재는 중간판 양측에 저항차이가 있는 양측판을 제공하며,
    상기 용접전극은,
    상기 양측판 중에 저항이 작은 소저항판에 접하는 노멀용접전극; 및
    상기 양측판 중에 저항이 큰 대저항판에 접하며, 상기 용접면에 통전면적 확장수단이 형성된 변형용접전극;
    를 포함하는 용접장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 통전면적 확장수단은 원기둥 형상인 적어도 하나의 통전홈을 제공하는 용접장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 통전면적 확장수단의 밑면 면적은 직경이 3mm인 원의 면적 미만인 용접장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 통전홈은 깊이가 1 ~ 5mm이며, 측면의 면적은 적어도 1.6㎟인 용접장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 통전면적 확장수단은 용접면의 넓이 방향으로 길게 형성된 통전요철부를 제공하는 용접장치.
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