접합 vs 용접: 제조 공정에서의 차이점 완벽 이해

제조 공정과 접합의 위상

제조는 원자재와 스크랩에 충분한 가치를 더해 유용한 제품으로 변환하는 생산 시스템의 핵심 단계입니다. 그러나 모든 물리적 제품을 동일한 방식으로 생산할 수는 없습니다. 이에 따라 서로 다른 재료, 형상, 크기, 특징, 정밀도, 공차를 가진 다양한 물체를 제작하기 위한 여러 제조 공정이 존재합니다. 주요 제조 공정에는 주조, 접합, 성형/금속 가공, 가공/금속 절삭, 열처리, 코팅 및 착색, 급속 조형, 분말 야금 등이 있으며, 각각은 적합한 작업 재료, 제품 형상/크기, 특징 유형, 부품 크기, 치수 정밀도, 공차 수준 등에서 서로 다른 능력을 가집니다.

접합(Joining)이란?

접합은 두 개 이상의 고체 부품이나 구조물을 조립하기 위해 사용되는 제조 공정 중 하나입니다. 금속, 세라믹, 플라스틱, 복합재 등 모든 유형의 공학 재료를 영구적 또는 임시적으로 접합하는 데 활용할 수 있습니다. 다양한 재료를 여러 방식으로 접합해야 하는 요구를 충족하기 위해 다양한 접합 공정이 존재하며, 이들은 크게 임시 접합 공정과 영구 접합 공정 두 그룹으로 분류됩니다.

임시 접합 (Temporary Joining)

이름에서 알 수 있듯 임시 접합은 고정되지 않은 접합입니다. 즉, 접합된 구조물을 손상시키지 않고 쉽게 빠르게 분해할 수 있습니다. 이는 검사, 유지보수, 수리 목적에 매우 유용합니다. 그러나 이러한 접합은 반드시 강하거나 누설 방지성이 있을 필요는 없습니다. 대표적인 임시 접합 공정으로는 체결(파스닝), 코터 조인트, 너클 조인트, 키 조인트, 압입(프레스 핏), 심 조인트 등이 있습니다.

영구 접합 (Permanent Joining)

영구 접합은 오랜 기간 고정되도록 의도된 접합입니다. 접합된 구조물을 손상시키지 않고 분해할 수 없습니다. 검사, 유지보수, 수리 시 부품이나 구조물 일부를 손상시켜야 하는 경우가 있어 어려움이 있습니다. 그러나 견고하고 신뢰성 높으며 누설 방지성이 우수하고 높은 하중 지지력을 갖는 접합을 제공합니다. 대표적인 영구 접합 공정으로는 용접, 리벳팅, 납땜, 브레이징, 커플링, 접착 접합 등이 있습니다.

용접(Welding)이란?

앞서 언급했듯 용접은 리벳팅, 커플링과 같은 영구 접합 공정의 한 유형입니다. 오랜 역사를 가진 접합 공정으로, 두 개 이상의 구조 부재를 효율적이고 경제적으로 영구적으로 조립할 수 있습니다. 정의에 따르면 용접은 외부 압력, 열, 용가재의 적용 여부에 관계없이 두 개 이상의 고체 부품을 융합 형성에 의해 영구적으로 접합하는 접합 공정 중 하나입니다.

다양한 재료를 무수히 많은 방식으로 효율적이고 신뢰성 있게 접합하기 위한 수많은 용접 공정이 존재합니다. 대표적으로 아크 용접(MMAW, GMAW, TIG, SAW, FCAW, ESW 등), 가스 용접(OAW, OHW, AAW, PGW 등), 저항 용접(RSW, RSEW, PW, PEW, FW 등), 고상 용접(DFW, PW, ROW, CW, FRW, FOW 등), 고에너지 빔 용접(PAW, LBM, EBW) 등이 있으며, 각각 고유한 장점을 제공합니다.

용접과 접합의 차이점

용접은 접합 공정의 한 유형이며, 다른 유형으로는 리벳팅, 납땜, 접착, 브레이징, 커플링, 체결, 압입 등이 있습니다. 지난 몇 십 년간 용접 기술의 발전으로 현재 산업 규모의 조립 목적에서는 용접이 리벳팅을 포함한 다른 영구 공정을 대부분 대체했습니다. 산업용 조립에서는 체결과 용접이 압도적으로 사용됩니다. 따라서 접합은 고체 부품의 조립을 나타내는 일반적인 용어인 반면, 용접은 두 개 이상의 부품을 영구적으로 조립할 수 있는 접합의 한 특정 방법입니다. 수학적으로 표현하면 용접은 접합 집합의 부분집합이라 할 수 있습니다.

핵심 요약

• 접합(Joining): 부품 조립을 위한 상위 개념의 제조 공정 (임시/영구 모두 포함)
• 용접(Welding): 융합 형성을 통한 영구 접합 방식의 하나 (접합의 부분집합)
• 산업적 현황: 현대 제조업에서 용접과 체결이 영구/임시 접합의 주류를 이룸