저항 용접 설명: 종류, 공정 및 장점

저항 용접이란?

저항 용접은 접합할 금속 영역에 압력을 가하고 일정 시간 동안 전류를 통과시켜 금속을 접합하는 공정입니다. 저항 용접의 핵심 장점은 접합을 만들기 위해 다른 재료가 필요하지 않아 이 공정이 극도로 비용 효율적이라는 것입니다.

저항 용접에는 여러 가지 형태가 있습니다(예: 스팟 및 심, 돌기, 플래시, 업셋 용접). 이들은 주로 압력을 가하고 전류를 전도하는 데 사용되는 용접 전극의 유형과 모양에 따라 다릅니다.

전극은 우수한 전도성으로 인해 일반적으로 구리 기반 합금으로 제조되며, 전극 내부와 저항 용접 기계의 기타 도전 공구를 흐르는 물로 냉각됩니다.

저항 용접 기계는 광범위한 자동차, 항공우주, 산업 응용 분야를 위해 설계되고 제작됩니다. 자동화를 통해 이러한 기계의 동작은 고도로 제어되고 반복 가능하여 제조업체가 생산 인력을 쉽게 배치할 수 있습니다.

저항 용접 작동 원리

저항 용접은 일반적으로 두 개의 평판 금속 공작물을 접합하는 데 사용됩니다. 전기 전류가 용접 전극을 통해 금속 시트(또는 접합되는 공작물)에 공급되며, 전극은 시트에 힘을 가합니다.

이 힘은 열로 변환됩니다. 열은 페이싱 표면 사이의 '저항' 지점, 즉 접합 지점에서 금속을 용해시키기 위해 생성됩니다. 전극은 용융 용접 영역에서 열을 추출하여 응고되는 지점에서 용접 너겟을 형성합니다.

전류가 흐르기 전, 동안, 후에 힘이 가해져 접촉 영역을 제한합니다.

저항 용접의 종류

1. 스팟 용접 및 심 용접

저항 스팟 용접은 모든 저항 용접 공정과 마찬가지로 페이싱 표면 사이의 용접 전류 흐름에 대한 저항으로 생성된 열과, 정해진 기간 동안 공작물을 밀어붙이는 힘을 사용하여 용접을 생성합니다.

저항 스팟 용접은 용접 전극의 면 형상 자체를 사용하여 원하는 용접 위치에 용접 전류를 집중시키고 공작물에 힘을 가합니다. 충분한 저항이 생성되면 재료가 안착되어 결합되고 용접 너겟이 형성됩니다.

저항 심 용접은 바퀴 모양 전극을 사용하여 부품에 힘과 용접 전류를 전달하는 저항 스팟 용접의 하위 집합입니다. 차이점은 용접 전류가 가해지는 동안 공작물이 바퀴 모양 전극 사이를 굴러간다는 것입니다.

특정 용접 전류와 용접 시간 설정에 따라 생성된 용접은 중첩되어 완전한 용접 심을 형성하거나, 정해진 간격으로 개별 스팟 용접이 될 수 있습니다.

2. 돌기 용접

다른 저항 용접 공정과 마찬가지로 돌기 용접은 용접 전류 흐름에 대한 저항으로 생성된 열과, 정해진 기간 동안 공작물을 밀어붙이는 힘을 사용합니다.

돌기 용접은 돌기, 엠보싱, 교차점을 사용하여 미리 정해진 지점에서 용접을 국한시킵니다. 이 모든 것이 접촉 지점에서 열 생성을 집중시킵니다. 용접 전류가 접촉 지점에서 충분한 저항을 생성하면 돌기가 붕괴되어 용접 너겟을 형성합니다.

고체 돌기는 종종 패스너를 부품에 용접할 때 사용됩니다. 엠보싱은 시트 또는 플레이트 재료 접합 시 자주 사용됩니다. 돌기 용접에서 재료 교차점 사용의 예는 교차 와이어 용접입니다.

이 경우 와이어 자체의 교차점이 열 생성을 국한시키고, 따라서 저항을 국한시킵니다. 와이어가 서로 안착되어 용접 너겟을 형성합니다.

3. 플래시 용접

다른 저항 용접 공정과 마찬가지로 플래시 용접은 용접 전류 흐름에 대한 저항으로 생성된 열과, 정해진 기간 동안 공작물을 밀어붙이는 힘을 사용합니다. 플래시 용접은 플래싱 동작을 사용하여 저항을 생성하는 저항 용접 공정입니다.

이 동작은 공작물 사이의 매우 작은 접촉 지점에서 매우 높은 전류 밀도를 사용하여 생성됩니다. 미리 정해진 지점에서 플래싱 공정이 시작된 후 공작물에 힘이 가해지고, 제어된 속도로 서로 이동시킵니다. 이 힘으로 생성된 급속 업셋이 산화물과 불순물을 용접부에서 배출시킵니다.

4. 업셋 용접

다른 저항 용접 공정과 마찬가지로 업셋 용접은 용접 전류 흐름에 대한 저항으로 생성된 열과, 정해진 기간 동안 공작물을 밀어붙이는 힘을 사용합니다.

플래시 용접과 유사하지만, 업셋 용접에서는 공작물이 이미 서로 단단히 접촉해 있어 플래싱이 발생하지 않습니다. 전류가 시작되기 전에 압력이 가해지고 공정이 완료될 때까지 유지됩니다.

저항 용접의 응용

• 저항 용접은 시트 금속, 와이어, 튜브 용접의 대량 생산에 사용됩니다.
• 중간 및 고저항 재료인 강철, 스테인리스강, 실리콘 청동 등 용접이 쉬운 재료의 봉, 상자, 캔, 로드, 파이프, 프레임 금속 용접에 사용됩니다.
• 항공기 및 자동차 부품 용접에 사용됩니다.
• 절삭 공구 제작에 사용됩니다.
• 자동차, 트랙터 등의 연료 탱크 제작에 사용됩니다.
• 와이어 패브릭, 그리드, 그릴, 메쉬 용접, 용기 등의 제작에 사용됩니다.

저항 용접의 장점

• 유사 및 이종 금속 용접 가능
• 고도로 자동화됨
• 높은 생산 속도와 용접 속도로 효율적
• 비용 효율적
• 환경 친화적, 적은 폐기물이나 오염 발생
• 봉, 플럭스, 불활성 가스, 산소, 아세틸렌 같은 충전 금속이나 외부 재료 불필요

저항 용접의 단점

• 복잡하고 종종 고비용 기계, 저항 용접 기계는 일반적으로 고도로 기술적으로 훈련된 인력이 필요
• 공작물 두께가 종종 제한됨
• 고전도성 재료에 덜 효율적
• 높은 전기 전력 필요