A 저항 용접기전극이 힘을 가하는 동안 제어된 전류를 접합부를 통해 전달하여 금속 부품을 접합합니다. 전기 저항은 접촉 인터페이스에 집중된 열을 발생시키고, 가해진 힘은 용접을 형성하고 강화하는 데 도움이 됩니다. 조인트 및 전극 설계에 따라 장비는 일반적으로 필러 와이어 없이 스폿, 프로젝션, 심 또는 맞대기 용접을 수행할 수 있습니다.
이 공정은 제어된 설정 하에서 용접 사이클을 반복할 수 있기 때문에 산업 생산에 널리 사용됩니다. 그러나 변압기 용량만으로 기계를 선택하면 결과가 좋지 않은 경우가 많습니다. 재료, 코팅, 두께, 접합 설계, 전극 접근, 용접 승인 기준 및 생산 출력을 모두 함께 검토해야 합니다.
저항 용접이란 무엇입니까?
저항 용접은 전기 저항을 사용하여 금속 부품 사이의 경계면 또는 그 근처에서 열을 발생시키는 일련의 접합 공정입니다. 전류가 용접 회로를 통해 흐르는 동안 공작물은 전극이나 클램프로 함께 고정됩니다.
기본 관계는 일반적으로 다음과 같이 표현됩니다.
- Q=I²Rt
어디:
- Q발생하는 열입니다.
- I용접 전류입니다.
- R회로와 접촉 인터페이스의 전기 저항입니다.
- t현재-흐름 시간입니다.
이 방정식은 용접 전류가 열 발생에 그토록 강력한 영향을 미치는 이유를 설명하는 데 도움이 되지만 완전한 기계 설정 공식은 아닙니다-. 용접 중 저항은 변화하며 최종 결과는 전극 힘, 접촉 면적, 재료 전도도, 표면 코팅, 핏{2}}업, 냉각 및 전극 상태의 영향을 받습니다.
대부분의 기존 저항 용접 공정에는 용접 와이어, 플럭스 또는 보호 가스가 필요하지 않습니다. 그렇다고 모든 전도성 금속이 용접하기 쉽다는 의미는 아닙니다. 예를 들어 구리와 알루미늄은 열과 전기를 빠르게 전도하므로 접합부, 전극, 전원 및 용접 일정에 대해 애플리케이션{2}}별 평가가 필요합니다.
저항 용접기는 어떻게 작동합니까?
일반적인 용접 사이클에는 위치 지정, 압착, 전류 흐름, 유지 및 해제가 포함됩니다. 각 단계는 용접 일관성에 직접적인 영향을 미칩니다.
1. 공작물 위치 지정
부품은 전극 사이 또는 전용 툴링 내부에 배치됩니다. 위치를 잘 지정하면 용접 위치, 중첩 및 접촉 조건이 반복 가능하게 유지됩니다. 판-금속 조립품에 간격이 크거나 사이클 중에 움직이는 경우 용접 전류를 높이면 문제가 일시적으로 숨겨질 수 있지만 접합 상태가 수정되지는 않습니다.
2. 전극이 힘을 가함
전극은 전류가 인가되기 전에 공작물을 닫고 고정합니다. 이 간격을 압착 시간이라고 합니다. 필요한 힘은 재료, 두께, 접합 면적, 투영 형상 및 용접 공정에 따라 다릅니다.
힘이 부족하면 아크나 방출이 발생할 수 있습니다. 과도한 힘을 가하면 충분한 열이 발생하기 전에 접촉 저항이 감소하거나 돌출부가 변형될 수 있습니다. 따라서 전류와 힘은 일치하는 용접 일정에 따라 설정되어야 합니다.
3. 접합부를 통과하는 전류
컨트롤러는 정의된 기간 동안 전극과 작업물을 통해 전류를 보냅니다. 전기 저항이 집중되는 곳에서 열이 발생합니다. 스폿 용접에서 이는 일반적으로 겹치는 시트 사이에 국부적인 용접 너겟을 형성합니다. 프로젝션 용접에서는 형성된 프로젝션이 선택된 지점에 전류와 힘을 집중시킵니다.
4. 열과 압력 하에서 용접이 형성됨
가열된 접합부는 전극력에 의해 억제됩니다. 현재 수준, 용접 시간 및 힘은 과도한 스패터, 표면 압흔 또는 공작물 코팅 손상 없이 건전한 접합을 생성해야 합니다.
5. 합동은 석방되기 전에 개최됩니다
전류가 멈춘 후에도 전극은 짧은 유지 시간 동안 닫힌 상태로 유지됩니다. 작업물이 풀리기 전에 조인트가 압력을 받아 냉각되고 굳어집니다. 너무 일찍 풀면 접합부에 영향을 미칠 수 있습니다. 특히 용접부가 아직 뜨거운 상태에서 부품이나 고정 장치가 움직일 수 있는 경우에는 더욱 그렇습니다.
산업용 저항용접기의 주요부품
기계 프레임은 용접 시스템의 한 부분일 뿐입니다. 안정적인 생산 설정에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.
- 용접 전원 및 변압기:선택한 용접 일정에 따라 필요한 전류를 공급합니다.
- 용접 컨트롤러:필요한 경우 전류, 용접 시간, 압착 시간, 유지 시간 및 다중{0}}펄스 시퀀스를 관리합니다.
- 힘 시스템:공압 실린더, 서보 액츄에이터, 유압 시스템 또는 기타 적절한 메커니즘을 통해 전극 힘을 적용합니다.
- 전극 및 홀더:전류를 전도하고, 힘을 가하고, 용접 위치의 접촉 영역을 정의합니다.
- 고정물 또는 공구:공작물의 위치를 파악하고 반복 가능한 로딩을 지원합니다.
- 냉각 회로:변압기, 전극 및 기타 수냉식 구성요소에서 열을 제거합니다-.
- 안전 시스템:기계 구조에 따라 보호 장치, 인터록, 라이트 커튼, 양-손 제어 장치 및 비상 정지 장치가 포함될 수 있습니다.
- 자동화 장비:피더, 로봇, 이송 장치, 부품 감지, 프로세스 모니터링 및 자동 하역이 포함될 수 있습니다.
견적을 비교할 때 구매자는 kVA 등급만 비교하기보다는 전체 구성을 검토해야 합니다.
저항용접기의 종류
조인트 형태는 일반적으로 기계 유형을 좁히는 데 사용되는 첫 번째 요소입니다.
| 기계 유형 | 용접이 형성되는 방법 | 일반적인 공작물 | 언제 고려해야 하는가? |
| 스폿 용접기 | 반대 전극은 별도의 용접 너겟을 생성합니다. | 판금{0}}브래킷, 단자, 접점 및 인클로저 | 어셈블리에는 겹치는 부품에 개별 용접 점이 필요합니다. |
| 프로젝션 용접기 | 형성된 투영은 전류와 힘을 집중시킵니다. | 너트, 볼트, 스터드 및 스탬프 돌출부 | 하나 이상의 반복 가능한 투영 용접이 필요합니다. |
| 심 용접기 | 회전하는 휠 전극은 겹치는 용접 너겟을 형성합니다. | 연료 탱크, 용기, 원통형 부품 및 선택된 파이프 | 조인트에는 연속적이거나 새는 것을 방지하는{0}} 솔기가 필요합니다. |
| 맞대기 용접기 | 부품은 끝부분에 고정되어 결합됩니다. | 와이어, 로드, 링 및 선택된 프로파일 | 부품에는 엔드{0}}대-조인트가 필요합니다. |
| 자동 저항 용접 시스템 | 용접 공정은 전용 핸들링 및 제어와 결합됩니다. | 대용량-산업 조립품 | 로딩, 위치 지정, 용접, 검사 또는 언로딩을 자동화해야 합니다. |
스폿, 투영, 솔기 및 맞대기 용접은 조인트 제작 방법을 설명합니다. AC, MFDC 및 커패시터 방전은 용접 에너지를 전달하고 제어하는 다양한 접근 방식을 설명합니다. 이 두 가지 분류를 별도로 유지하면 장비 비교가 훨씬 더 명확해집니다.
저항 용접기를 선택하는 방법
가장 유용한 기계 사양은 공작물에서 시작됩니다. 견적을 요청하기 전에 다음 사항을 확인하세요.
소재 및 표면 코팅 확인
도금이나 코팅을 포함하여 조인트의 모든 부품의 재질을 나열하십시오. 저-탄소강, 스테인리스강, 아연도금강, 고강도-강, 구리 및 알루미늄은 저항 용접 중에 서로 다르게 반응합니다.
표면 상태도 중요합니다. 오일, 산화물, 일관되지 않은 도금 및 오염은 접촉 저항을 변화시키고 전극 수명을 단축시킬 수 있습니다. 생산 부품이 코팅된 경우 샘플 테스트에서는 코팅되지 않은 대체 재료가 아닌 동일한 코팅을 사용해야 합니다.
모든 레이어의 두께 제공
결합된 두께만 제공하지 마십시오. 두 개의 동일한 시트로 만든 조인트는 두께 비율이 큰 조인트와 다르게 동작합니다. 공급업체는 각 레이어의 두께와 재질은 물론 원하는 적층 순서도 필요합니다.
접합 및 용접 위치 정의
제품에 개별 지점, 돌출 용접, 연속 솔기 또는 끝-대-접합이 필요한지 확인하세요. 도면에는 용접 위치, 겹침, 돌출부, 근처 굽힘 및 제한 구역이 표시되어야 합니다.
전극 접근 확인
용접 전극은 작업물이나 고정 장치와 충돌하지 않고 접합부에 도달해야 합니다. 대형 탱크, 밀폐된 구역 및 깊은 채널에는 특수 암, 오프셋 전극, 내부 맨드릴 또는 재설계된 용접 순서가 필요할 수 있습니다.
측정 가능한 품질 요구 사항 설정
"강한 용접"은 완전한 합격 기준이 아닙니다. 제품에 따라 요구사항은 다음과 같이 표현될 수 있습니다.
- 껍질, 전단 또는 인장 강도
- 너트 푸시아웃-또는 토크 값
- 용접 너겟 직경 또는 단면-결과
- 최대 허용 표면 압입
- 용접 후 전기 저항
- 공기 또는 누수 테스트
- 용접 후 치수 공차
테스트 방법은 기계를 제작하기 전에 합의되어야 합니다.
생산 요구 사항 계산
시간당 또는 교대조당 필요한 출력, 각 부품의 용접 수 및 예상 제품 혼합을 명시합니다. 또한 로딩이 수동인지, 지원인지, 자동인지 설명하세요.
대용량-프로젝트의 경우 주기 시간에는 현재-흐름 시간보다 더 많은 시간이 포함됩니다. 부품 로딩, 위치 지정, 안전 확인, 전극 이동, 용접 순서, 검사 및 언로딩 모두가 실제 생산 속도에 영향을 미칩니다.
샘플 용접 테스트 준비
생산-대표 자료를 사용한 샘플 테스트는 주문 전 가장 유용한 단계 중 하나입니다. 이 테스트는 용접성, 표면 외관, 전극 접근성 및 제안된 테스트 방법을 검증하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 이는 기계 제작자에게 전원, 변압기, 힘 시스템, 전극 및 냉각 장치를 선택하기 위한 더 나은 기반을 제공합니다.
일반적인 용접 문제와 먼저 확인해야 할 사항
부품과 기계의 상태를 확인하지 않고 하나의 설정만 변경한다고 용접 결함이 해결되는 경우는 거의 없습니다.
| 문제 | 가능한 원인 | 첫 번째 확인 |
|---|---|---|
| 약하거나 일관되지 않은 용접 | 낮은 열 입력, 열악한 적합성-, 마모된 전극, 불안정한 위치 또는 재료 변형 | 부품 및 전극 검사, 정렬 확인, 전류 및 시간 기록 검토 |
| 금속 방출 또는 심한 스패터 | 과도한 열, 부족한 힘, 부품 간 간격 또는 잘못된 타이밍 | 부품 적합성,{0}}전극력, 압착 시간 및 용접 일정을 확인하세요. |
| 깊은 전극 자국 | 과도한 열이나 힘, 작은 전극 표면 또는 부드러운 재질 | 전극 형상, 힘 및 열 입력 검사 |
| 전극 부착 | 과도한 표면 가열, 코팅 픽업, 부적절한 전극 상태 또는 열악한 냉각 | 전극을 드레싱하거나 교체하고 냉각 흐름 및 표면 상태를 확인하십시오. |
| 용접 위치가 다양함 | 약한 고정 장치, 부품 공차 문제 또는 작업자의 부하 변동 | 로케이터, 클램프, 센서 및 로딩 방법을 확인하십시오. |
| 장비 과열 | 제한된 물 흐름, 소형 냉각 또는 과도한 사용률 | 수온, 유량, 호스 및 실제 생산주기 확인 |
매개변수 변경 사항을 기록해야 합니다. 여러 설정을 한 번에 변경하면 무엇이 프로세스를 개선하거나 손상시켰는지 파악하기 어려워집니다.
FAQ
Q: 저항 용접에는 필러 와이어가 필요합니까?
답변: 기존의 스폿, 프로젝션 및 심 용접에는 일반적으로 필러 와이어가 필요하지 않습니다. 조인트는 제어된 전류, 전기 저항, 용접 시간 및 힘을 통해 형성됩니다.
Q: 스폿용접은 저항용접과 동일한가요?
A: 아니요. 스폿 용접은 저항 용접의 한 유형입니다. 저항 용접에는 투영, 심, 맞대기 및 플래시 용접 공정도 포함됩니다.
Q: 저항 용접기는 어떤 금속을 접합할 수 있나요?
A: 저-탄소강, 스테인리스강, 코팅강 및 특정 비철금속-을 저항 용접할 수 있습니다. 실제 용접성은 전도성, 열적 특성, 코팅, 두께, 조인트 디자인 및 사용 가능한 프로세스 창에 따라 달라집니다.
Q: 구리와 알루미늄을 저항 용접할 수 있나요?
답변: 일부 구리 및 알루미늄 부품은 저항 용접이 가능하지만 전기 및 열 전도성이 높아 공정 개발이 더욱 까다롭습니다. 장비를 선택하기 전에 정확한 재료 조합, 두께, 표면 상태 및 접합 디자인을 테스트해야 합니다.
Q: 필요한 기계 용량은 어떻게 결정됩니까?
A: 재료 두께는 하나의 입력일 뿐입니다. 용접 전류, 전극 힘, 접합 면적, 스로트 깊이, 듀티 사이클, 툴링, 냉각 및 생산 출력 모두가 필요한 기계 구성에 영향을 미칩니다.
Q: 저항 용접 품질은 어떻게 확인합니까?
A: 검사 방법은 제품의 기능과 일치해야 합니다. 일반적인 방법에는 박리, 전단, 인장 또는 토크 테스트, 단면 검사, 전기 저항 측정, 치수 검사 및 누출 테스트가 포함됩니다.
