아크 용접 101

아크 용접이란 무엇입니까?

아크 용접은 토치에 장착된 전극과 금속 사이에 전기 아크를 생성하는 전원 공급 장치를 사용하여 부품을 영구적으로 융합합니다. 이 아크는 이온화된 가스 기둥을 통해 두 전극 사이에 흐르는 전류로 금속을 녹일 수 있을 만큼 강렬한 열을 생성할 수 있습니다.

열은 음으로 하전된 음극과 양으로 하전된 양극을 통해 생성됩니다. 음이온과 양이온은 플라즈마 컬럼에서 가속된 속도로 서로 튕겨 나옵니다. 전극은 일반적으로 전류를 전도할 뿐만 아니라 접합부에 용가재를 녹여 공급하는 특별히 준비된 막대 또는 와이어입니다.

실제 워크와 조인트를 따라 안내되는 전극(스틱 또는 와이어) 사이에 아크가 형성됩니다. 전극과 모재를 녹이는 데 필요한 열을 제공하고 때로는 전극 끝에서 워크로 용융 금속을 이송하는 수단도 제공합니다.

두 부품 사이의 접합부에 가해지는 이 강렬한 열(팁에서 약 6500ºF)은 용융되어 중간 용융 용가재와 혼합됩니다. 이 열은 모재와 전극을 모두 녹여 전극이 소모될 때 분리되어 아크 컬럼을 통해 워크로 이송되는 녹은 액적을 생성합니다.

카본 또는 TIG 용접에서는 틈을 가로질러 공작물 위로 흘러가는 녹은 물방울이 없으므로 용가재가 별도의 로드 또는 와이어에서 접합부로 녹습니다.

그럼에도 불구하고 이 용융 금속 웅덩이는 때때로 "분화구"라고 불립니다. 분화구는 조인트를 따라 이동함에 따라 전극 뒤에서 응고됩니다(아래 "슬래그" 참조). 그 결과 부품의 금속과 비슷한 강도를 가진 용접물을 생성하는 야금학적인 융해 결합이 이루어집니다. 이는 기본 재료의 기계적 및 물리적 특성이 접합부에서 복제될 수 없는 비융합 접합 공정과 다릅니다.

이 금속 전달은 다음 두 가지 방법 중 하나로 발생할 수 있습니다. 용융 금속 한 방울이 용융 금속 풀에 닿아 표면 장력에 의해 끌어당겨지는 표면 장력 전달 또는 액체 방울이 전극 팁의 용융 금속에서 분출되는 스프레이 아크 녹은 웅덩이로 추진하는 전기 핀치(오버헤드 용접에 적합).

파워링 아크 용접:

아래는 전원을 포함하는 기본 아크 용접 회로의 다이어그램입니다. 갭을 가로질러 전기를 전도하는 이온화된 경로가 있어야 하고 아크를 시작하기 위해 일종의 점화가 있어야 합니다. 방전이 일어날 정도로 높은 초기 전압을 인가하거나 전극을 워크에 접촉했다가 접촉 부위가 뜨거워지면서 인출하는 경우가 대부분입니다.

용접할 때 양극 또는 음극 또는 교류(AC) 전극과 함께 직류(DC)를 사용할 수 있습니다. 전류 및 극성의 선택은 프로세스, 전극 유형, 아크 분위기 및 용접되는 금속에 따라 다릅니다. 필요한 전원에는 작업 케이블로 작업물에 연결되는 필요한 제어 장치가 장착되어 있습니다.

아크 차폐

고온의 금속은 공기 중의 화학 원소에 대한 반응성이 높기 때문에 아크 차폐는 아크 용접에서 필요한 프로세스입니다. 따라서 프로세스에는 가스 보호막으로 아크와 용융 풀을 덮는 수단이 있습니다. 오염을 방지하기 위해 토치가 부품을 결합하는 동안 차폐 가스가 사용됩니다. 이것은 또한 용접 강도를 확인하고 부품의 용접 후 청소를 최소화합니다.

로봇 아크 용접:

1980년대 이후 용접 자동화는 훨씬 더 강력하고 성숙한 프로세스가 되었습니다. 그것은 빠르게 발전했고 빠른 속도로 지루한 생산 요구를 충족시키는 데 매우 효과적이면서도 경제적이고 효율적이며 신뢰할 수 있고 위험한 작업으로부터 작업자를 추가로 보호할 수 있습니다.

6축 로봇 시스템은 셀 내에서 인간 팔의 움직임을 모방하는 것 이상을 할 수 있으며 토치를 가장 효율적이고 반복 가능한 위치에서 작업하기 위해 필요한 곳에 정확하게 배치할 수 있습니다.

크든 작든 거의 모든 산업에서 용접은 거의 모든 응용 분야의 제조 및 수리 공정의 주요 수단으로 사용됩니다. 로봇 용접에는 아크 용접, MIG 용접, TIG 용접, 레이저 용접 및 스폿 용접과 같은 프로세스가 포함됩니다.

이러한 이점으로 인해 용접 로봇 시장은 다른 어떤 산업용 로봇보다 빠른 성장률을 보이고 있습니다. 2017년 자동 용접 및 액세서리 사업부의 가치가 19억 달러에 달할 것이라는 추산에서 이는 분명합니다.

로봇 용접의 이점:

• 속도: 로봇 용접 시스템은 작업을 신속하게 완료하는 데 탁월합니다. 로봇에게는 점심 시간이나 휴가 시간이 필요하지 않습니다. 그들은 24/7 중단 없이 지속적으로 작동합니다. 수동 용접 사이클에 비해 핸들링이 적기 때문에 로봇은 훨씬 더 높은 수준의 아크 온 시간을 달성하고 일반적으로 출력을 2~4배 증가시킵니다. 결과적으로 회사의 전반적인 효율성을 높이는 처리량과 생산성이 극적으로 증가하는 것을 보게 될 것입니다.
• 정확도: 로봇 시스템에는 수동 용접 시스템보다 오류를 적게 만들 수 있는 규정이 있어 낭비되는 재료와 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다. 가느다란 로봇 팔과 같이 어렵거나 슬림한 장소에 도달하는 데 도움이 되는 디자인도 있습니다.
• 일관성: 규정 및 결과 정확도는 매우 일관된 용접물을 생성합니다. 이를 통해 매번 제품 품질에 대한 확신이 높아집니다.
• 안전: 용접은 플래시, 연기, 스파크 및 열을 다루기 때문에 매우 위험한 작업이 될 수 있습니다. 자동화하면 로봇이 이러한 위험을 견딜 수 있으므로 작업자를 보호할 수 있습니다. 피해를 입은 경우 보상을 청구하는 직원도 줄일 수 있습니다. 회사는 위험한 작업 환경의 영향을 받는 직원이 보상을 청구할 위험을 줄일 수 있습니다.
• 비용 절감: 수동 용접은 시간, 기술, 집중력이 필요하기 때문에 비용이 많이 들 수 있습니다. 로봇 용접은 시간이 덜 걸리고 직접 노동 비용을 절감하고 에너지를 절약하고(시작 횟수 감소) 재료를 절약할 수 있습니다. 보험 및 사고 관련 비용도 절감됩니다. 로봇 용접이 가져오는 비용 절감은 회사가 동유럽이나 중국의 저비용 제조 국가와 경쟁할 수 있도록 도울 수 있습니다.
• 품질: 로봇은 경로 추적 정확도가 뛰어나고 매우 높은 반복 정확도(± 0.04mm)로 정확한 용접 각도, 속도 및 거리에서 용접 건을 제공할 수 있습니다. 이는 재작업, 스크랩, 와이어 소비 또는 용접 스플래터 제거 비용을 절감하면서 연중무휴 일관된 고품질 출력을 제공하는 각각의 모든 조인트에 최적의 용접 조건을 사용할 수 있는 기능을 제공합니다.
• 노동: 수동 용접은 항상 어느 정도 필요하지만 자체적인 문제가 있습니다. 교육, 채용 및 높은 이직률 처리는 모두 높은 비용이 들 수 있습니다. 로봇 자동화는 회사의 용접 작업에 훨씬 더 많은 안정성과 신뢰성을 제공합니다.
• 유연성: 로봇은 MIG, TIG, SMAW, FCAW, SAW 및 PAW와 같은 다양한 제품을 용접하는 데 사용할 수 있습니다. 이를 통해 회사는 매우 빠른 처리 시간으로 다양한 제품을 생산할 수 있습니다.
• 설치 공간: 수동 용접 베이의 동일한 출력과 비교할 때 로봇은 더 적은 바닥 공간을 필요로 합니다.

오늘 로봇 아크 용접 시작하기:

오늘날 아크 용접 자동화 시스템에 대한 수요는 회사가 글로벌 시장에서 볼 수 있는 경쟁 수요 증가와 병행하여 자격을 갖춘 용접공의 낮은 가용성을 인식함에 따라 점점 더 증가하고 있습니다. 모든 이점을 보고 예상 ROI를 살펴본 후에는 더 이상 설득력이 필요하지 않습니다.

더 이상 시간을 낭비하지 마십시오. RobotWorx는 완벽한 아크 용접 자동화 시스템을 찾을 준비가 되어 있습니다. 우리는 특히 아크 용접 자동화 분야에서 25년 이상의 경험을 가지고 있습니다. 우리는 통합 준비가 된 다양한 신규 및 중고 아크 용접 로봇과 워크셀을 재고로 보유하고 있습니다.

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