KR20140087372A - 패널의 접합방법 - Google Patents

Abstract

패널의 접합방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 패널의 접합방법은 상호 겹쳐진 패널의 접합을 위한 패널의 접합방법에 있어서, 상기 겹쳐진 상부패널과 하부패널에 대하여 상기 한 쌍의 편방향 스폿 용접건의 전극을 위치시켜 편방향으로 클램핑하는 편방향 클램핑 단계; 상기 편방향 스폿 용접건의 전극을 통하여 상부패널을 가압 및 통전하여 하부패널에 상부패널을 가접 상태로 압접하여 제로갭(ZERO GAP) 상태로 복수의 압접부를 형성하는 압접단계; 상기 압접부에 플라즈마 용접기를 통하여 플라즈마 용접하여 상기 압접부 사이에 용융부를 형성하는 플라스마 스폿단계; 상기 용융부를 냉각하여 상기 상부패널과 하부패널 사이에 상기 압접부와 용융부가 겹쳐져 용접부가 형성되도록 하는 냉각단계를 포함한다.

Description

패널의 접합방법{WELDING METHOD FOR PANEL SHEETS}

본 발명은 패널의 접합방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐단면을 이루는 차체 패널에 대하여 편방향으로 용접하여 접합하는 패널의 접합방법에 관한 것이다.

일반적으로 두 강판을 상호 겹치기 접합하기 위해서는 레이저빔을 이용한 레이저 용접이나, 스폿 용접기를 이용한 전기저항 용접이 주로 적용된다.

도 1에서는 일반적인 레이저 용접 시스템에 의해 레이저 용접 공정도로써, 레이저빔(LB)을 이용하여 패널을 용접하기 위해서는 로봇(1)의 아암(3) 선단에 레이저 헤드(5)가 설치된다.

상기 레이저 헤드(5)는 광화이버를 통하여 레이저 발진기(7)와 연결되며, 로봇 제어기(C)를 통하여 거동하는 로봇(1)에 의해 상기 레이저 헤드(5)가 소재(9)의 용접패턴을 따라 이동하면서 레이저빔(LB)을 조사하여 용접작업을 진행하게 된다.

이러한 레이저 용접은 편방향으로 용접이 가능한 특성으로, 차체 패널의 폐단면을 이루는 구간에 다른 패널을 겹치기 용접하는 경우에 유용하나, 그 접합부 두께가 일정하지 않을 수 있으며, 이는 차체와 같이 접합부의 치수 정밀도가 요구되는 위치의 접합시에는 불리한 단점이 있으며, 접합 강도 역시 용접부의 용융상태에 좌우되는 단점이 있다.

한편, 상기한 레이저 용접은 접합할 패널소재가 아연도금강판인 경우, 도 2에서 도시한 바와 같이, 패널소재 사이에 일정한 갭(GAP)이 없이 겹치기 용접하는 경우에는 그 용접부에서 아연 도금층의 증발로 인한 아연증기의 영향으로 기공이 발생하거나, 폭발성 기공을 동반하는 양상을 보인다.

이와 같이, 패널의 겹치기 용접에 적용되는 종래의 레이저 용접 또는 스폿용접은 폐단면을 이루는 패널 상에 편방향으로 용접하기에는 불리한 여러 가지 단점들이 있어 폐단면 구간의 패널에 대한 겹치기 용접을 안정적으로 이룰 수 있는 접합방법이 요구되고 있다.

본 발명의 실시예는 차체 패널의 폐단면 구간에 대한 패널의 겹치기 용접을 편방향 스폿용접을 통하여 가접하여 패널간에 갭을 제어한 상태로, 플라즈마 용접을 통하여 가접부에 용융부를 형성하여 용접부 강성을 확보할 수 있도록 하는 패널의 접합방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 상호 겹쳐진 패널의 접합을 위한 패널의 접합방법에 있어서, 상기 겹쳐진 상부패널과 하부패널에 대하여 상기 한 쌍의 편방향 스폿 용접건의 전극을 위치시켜 편방향으로 클램핑하는 편방향 클램핑 단계; 상기 편방향 스폿 용접건의 전극을 통하여 상부패널을 가압 및 통전하여 하부패널에 상부패널을 가접 상태로 압접하여 제로갭(ZERO GAP) 상태로 복수의 압접부를 형성하는 압접단계; 상기 압접부에 플라즈마 용접기를 통하여 플라즈마 용접하여 상기 압접부 사이에 용융부를 형성하는 플라스마 스폿단계; 상기 용융부를 냉각하여 상기 상부패널과 하부패널 사이에 상기 압접부와 용융부가 겹쳐져 용접부가 형성되도록 하는 냉각단계를 포함하는 패널의 접합방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 압접부는 상기 용융부보다 직경이 넓게 형성될 수 있다.

또한, 상기 용접부는 상기 압접부보다 직경이 작은 용융부가 상기 압접부의 중심에 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 차체 패널의 폐단면 구간에 대한 패널의 겹치기 용접과정을 편방향 스폿용접을 통하여 가접하여 패널간에 갭을 제어한 상태로, 플라즈마 용접을 통하여 가접부에 용융부를 형성하여 접합함으로써, 용접부 강성을 확보할 수 있다.

또한, 패널간이 갭제어를 통하여 용접부 품질을 일정하게 확보하여 접합 강도를 향상시키며, 패널소재로 아연도금강판이 적용되어도 아연증기의 영향 없이 용접품질을 보장할 수 있다.

도 1은 일반적인 레이저 용접 시스템에 의해 레이저 용접 공정도이다.
도 2는 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 키홀용접구간의 레이저빔을 이용한 아연도금강판의 레이저 용접 상태도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패널의 접합방법에 따른 공정 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패널의 접합방법에 따른 공정도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

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

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패널의 접합방법에 따른 공정 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패널의 접합방법에 따른 공정도이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 패널의 접합방법은 상호 겹쳐진 패널의 접합을 위한 패널의 접합방법으로, 특히, 차체 패널의 폐단면 구간에 대한 패널의 겹치기 용접을 편방향 스폿용접을 통하여 가접하여 패널간에 갭을 제어한 상태로, 플라즈마 용접을 통하여 가접부에 용융부를 형성하여 용접부 강성을 확보할 수 있도록 한다.

이러한 패널의 접합방법은 먼저, 상기 겹쳐진 상부패널(10)과 하부패널(20)에 대하여 상기 한 쌍의 편방향 스폿 용접건의 전극(1)을 위치시켜 편방향으로 클램핑하는 편방향 클램핑 단계(S1)를 진행한다.

이어서, 상기 편방향 스폿 용접건의 전극(1)을 통하여 상부패널(10)을 가압 및 통전하여 하부패널(20)에 상부패널(10)을 가접 상태로 압접하여 제로갭(ZERO GAP) 상태로 복수의 압접부(W1)를 형성하는 압접단계(S2)를 진행한다.

이때, 상기 압접부(W1)에는 상부패널(10)이 전극(1)에 의해 가압되어 압흔으로 홈(3)이 형성될 수 있다.

그리고 상기 압접부(W1)에 플라즈마 용접기를 통하여 플라즈마 용접하여 상기 압접부(W1) 사이에 용융부(W2)를 형성하는 플라스마 스폿단계(S3)를 진행한다.

이어서, 상기 용융부(W2)를 냉각하여 상기 상부패널(10)과 하부패널(20) 사이에 상기 압접부(W1)와 용융부(W2)가 겹쳐져 용접부가 형성되도록 하는 냉각단계(S4)를 진행한다.

이때, 상기 압접부(W1)는 상기 용융부(W2)보다 직경이 넓게 형성될 수 있으며, 상기 용접부는 상기 압접부(W1)보다 직경이 작은 용융부(W2)가 상기 압접부(W1)의 중심에 형성될 수 있다.

따라서 상기한 바와 같은 패널의 접합방법에 의해 아연도금강판 혹은 스틸재 패널, 또는 일반 패널 등의 겹치기 접합이 편방향에서도 가능하게 되며, 특히, 차체 패널의 폐단면 구간에 대한 패널의 겹치기 용접과정을 편방향 스폿용접을 통하여 가접하여 패널간에 갭을 제어한 상태로, 플라즈마 용접을 통하여 가접된 압접부(W1)에 용융부(W2)를 형성하여 접합함으로써, 용접부 강성을 확보할 수 있다.

또한, 패널 사이의 갭 제어를 통하여 용접부 품질을 일정하게 확보하여 접합 강도를 향상시키며, 패널소재로 아연도금강판이 적용되어도 아연증기의 영향 없이 용접품질을 보장할 수 있다.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

1: 전극
3: 홈
10: 상부패널
20: 하부패널
W1: 압접부
W2: 용융부

Claims (3)

1. 상호 겹쳐진 패널의 접합을 위한 패널의 접합방법에 있어서,
   상기 겹쳐진 상부패널과 하부패널에 대하여 상기 한 쌍의 편방향 스폿 용접건의 전극을 위치시켜 편방향으로 클램핑하는 편방향 클램핑 단계;
   상기 편방향 스폿 용접건의 전극을 통하여 상부패널을 가압 및 통전하여 하부패널에 상부패널을 가접 상태로 압접하여 제로갭(ZERO GAP) 상태로 복수의 압접부를 형성하는 압접단계;
   상기 압접부에 플라즈마 용접기를 통하여 플라즈마 용접하여 상기 압접부 사이에 용융부를 형성하는 플라스마 스폿단계;
   상기 용융부를 냉각하여 상기 상부패널과 하부패널 사이에 상기 압접부와 용융부가 겹쳐져 용접부가 형성되도록 하는 냉각단계;
   를 포함하는 패널의 접합방법.
2. 제1항에서,
   상기 압접부는
   상기 용융부보다 직경이 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 패널의 접합방법.
3. 제1항에서,
   상기 용접부는
   상기 압접부보다 직경이 작은 용융부가 상기 압접부의 중심에 형성되는 것을 특징으로 하는 패널의 접합방법.

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