점용접의 원리, 방법, 용도에 대하여 설명 하고 용접성에 미치는 영향

점용접의 원리, 방법, 용도에 대하여 설명 하고 용접성에 미치는 영향

 

 

 

1. 개요

접합 하려는 두 모재를 접촉 시켜 놓고 전류를 통하면 접촉 부분에 전기 저항열이 발생 하는데 이열로 모재를 녹이고 외력에의해 가압 하여 접합하는 전기 저항 용접에는 비트 용접(Butt Welding), 점용접(Spot Welding), 프로젝션 용접(Projection Welding), 시임용접(Seam Welding)등이 있고 2개의 전극 사이에 판을 겹쳐 전극으로 가압 하여 저항열로 용접 하는 것을 저항점용접 즉 점용접 이라고한다.

 

 

2. 원리

 

  1) 가장 널리 사용 하는 방법으로 구리 합금으로된 전극 사이에 접합할 금속판을 겹쳐 놓고 알맞은

      가압 방법으로 가압하면서 전류를 통한다.

 

  2) 전류는 전극 팁을 통해 집중적으로 흘러 접촉부를 용해 하며 가압력에 의해 접합 시킨다.

 

  3) 변합기 1차 코일에 고전압 저전류가 흐르면 2차코일에 저전압 고전류가 흐르게되어 2차코일에
     연결해 놓은 전극을 통하여 접합할 금속이 녹는다.

 

  4) 줄의 법칙( Joule's Law) 에 따라 열량은 전류 크기와 저항 및 시간에 따라 달라진다.

 

       Q = 0.24 I2 R T

       Q : 열량, I : 전류, R : 저항, t : 시간

 

  5) 저항 용접시 사용되는 전류는 통상 0.5-10V에 불과하지만 전류는 최대 100,000A의 큰값을 갖는다.

 

 

 

3. 방법

 

  1) 접합할 금속판을 겹쳐 놓는다.

 

  2) 동 또는 동카드늄, 동텅스텐 합금 등으로 만든 전극으로 가압하여 전류를 통과 시킨다.

 

  3) 접촉부의 저항열로 가압 부분이 용접되고 일부는 녹아 약간 변색된 바둑알 모양의 단면으로
     접합 되는데 이부분을 너깃(Negget) 이라고 한다.

 

  4) 저항 용접에서 가압력, 통전시간, 전류의 크기를 저항 용접의 3요소라 하고 이요소를 적절히
      조절함으로써 효과적인 용접이 진행된다.

      예를 들어 2mm두께의 2 철판을 10000A에서 2-10V로 1/3-1/5 초동안 100Kg으로 가압하면 적당하다.

 

 

 

4. 용도

 

  1) 박판 등의 용접에 폭넓게 사용되어 스테일레스 주방용기의 손잡이 용접 등에 쓰인다.

 

  2) 자동차 차체의 용접에 많이 쓰이며 자동차 한 대의 점 용접부는 약 10000번 정도에 이르며 최신 점용접 장비는
      컴퓨터에 의해 최적 전류, 압력 등을 제어 하고 용접건의 작동도 프로그램한 로봇에 의해 작동된다.

 

 

 

 

5. 용접성에 미치는 영향

 

  1) 저항 용접 3요소인 가압력, 통전시간, 전류의 크기가 영향을 미친다.

 

  2) 전류는 아크 전류에 비해 매우 크며 전류가 작을 때는 용착이 일어나지 않는다.

 

  3) 통전 시간은 열손실에 관계가 있고 총열량이 일정 하더라도 용접부의 최고온도는
     금속의 재질, 형상, 크기에 따라 다르다.

 

     ① 열전도가 좋은 재료는 큰전류를 짧은 시간에 통전하나 가열이 너무 빠르면 접촉면에서 비산 현상이 생긴다.

     ② 통전 시간이 길면 열영향부가 커지고 강도가 약해진다.

 

  4) 가압력은 균일하게 하고 접촉 시간을 감소시키며 또한 너무 크면 흠집과 용융상태가 생기므로 주의한다.

 

  5) 열이 많이 발생하여 표면까지 녹으면 전극과의 합금층이 발생하므로 전극을 수냉시킨다.

 

  6) 경제적인 판두께는 6-7mm 이며 1판의 두께가 15mm 까지 가능하다.

 

  7) Cu, 황동, Al 등의 경우는 소요전력이 강재의 약 5배를 요한다.

 

  8) 용접 시간은 맞대기 용접에 비하여 가열 면적이 좁기 때문에 대단히 짧다.

 

 

 

 

6. 결언

 

점용접에서 가압력 및 전류를 정확히 조절할수 있도록 회전조절기를 비치한 것이 있으며 기타 작업 전체의 기구가 점점 기계화 되어 점용접 구조의 신뢰도가 높아지고 있다.