용접 스패터는 용접 공정 중에 산란되거나 튀는 용융 금속 또는 비금속 재료의 작은 방울로 구성됩니다. 이러한 작은 고온 입자는 작업대나 바닥으로 날아가 떨어질 수 있으며, 다른 것들은 모재나 주변 금속 재료에 달라붙을 수 있습니다. 응고되면 둥글고 작은 구슬 같은 물질로 변하기 때문에 쉽게 식별할 수 있습니다.
용접 스패터는 주로 가스 금속 아크 용접(GMAW)에서 발생합니다. 과도하게 발생하면 용광로에서 재활용하여 고체 구조물을 만들 수도 있습니다.
용접하는 재료의 품질이 스패터 발생량을 크게 좌우합니다. 이는 금속의 성분부터 코팅, 표면의 청결도까지 다양합니다.
스패터는 많은 용접사에게 악몽과도 같으며, 완전히 피할 수는 없지만 크게 최소화할 수 있습니다. 각 원인을 읽으면서 제공된 해결책을 활용해 스패터의 영향을 줄여 보다 쾌적한 용접 경험을 하시기 바랍니다.
용접 스패터는 일반적으로 용융 풀의 교란으로 인해 발생합니다. 이 입자들은 모재 표면에 달라붙어 표면을 손상시키기 때문에 엔지니어링 설계에 골칫거리입니다.
또한 용접사가 안전 수칙을 지키지 않으면 작업장에서 부상을 입을 수도 있습니다. 용접 스패터는 석유를 다루는 산업에서는 위험할 수 있습니다. 가장 흔한 용접 스패터 원인은 다음과 같습니다.
모재 표면에 남은 자국, 손상, 균열, 기공은 부식을 유발할 수 있습니다.
일부 금속은 용접용으로 설계되지 않았습니다. 용접성을 고려하지 않은 다양한 강도의 성분이 포함되어 있습니다. 또 다른 금속은 용접 가능하다고 판매되지만, 가능한 한 저렴하게 제조하기 위해 핵심 제조 혼합물에 저가 첨가제를 포함시킵니다.
용접 스패터가 걱정된다면 두 유형의 금속 모두 사용하지 마십시오. 저렴한 재료가 매력적이지만, 이들이 포함하고 있는 오염 물질과 비용접 성분은 용접 시 과도한 스패터를 유발하는 경우가 많습니다.
예방 방법: 이러한 재료는 용접에 적합하지 않습니다. 새로운 금속을 찾는 것이 스패터를 최소화하는 유일한 방법입니다. 부득이하게 이 재료들을 사용해야 한다면 '기타 해결책' 섹션을 따라 프로젝트에 대한 스패터의 영향을 줄이십시오.
적절한 재료 유형이 최소 스패터를 보장하는 데 중요하지만, 때로는 프로젝트 요구사항상 용접 전 금속을 덮는 특정 코팅이 필요합니다. 여기에는 아연도금 코팅, 아연(전기아연도금), 크롬 등의 금속 도금, 페인트, 고무, 금속 표면을 덮는 모든 것이 포함됩니다.
기본적으로 용접되는 재료가 순수할수록 용접이 더 깨끗해져 스패터가 줄어듭니다. 선행 프라이밍 강재처럼 일부 코팅은 용접 오염 물질 없이 설계되어 스패터 문제를 가중시키지 않지만, 대부분은 그대로 두면 작업을 어렵게 만듭니다.
예방 방법: 용접할 부위의 코팅을 갈아내십시오. 용접 시 층이 녹아 사라지지만, 용접 전에 갈아내면 순수한 표면에서 작업할 수 있어 스패터가 훨씬 적게 발생합니다. 용접 부위 주변 최소 ¾인치(약 19mm) 이상을 갈아내십시오. 강한 열은 근처의 모든 것을 소비하여 직접 용접 부위가 아니더라도 과도한 스패터를 생성합니다.
금속 내부의 성분과 표면을 덮는 코팅이 용접 문제를 일으키는 것처럼, 이물질도 스패터의 주요 원인입니다. 기름, 그리스, 매직 펜 자국, 먼지 등 무엇이든 용접물과 잘 융합되지 않아 스패터 문제를 일으킵니다.
예방 방법: 용접 전에 청소하십시오. 용접은 모든 준비 작업이 먼저 완료되면 최소한의 스패터를 생성하는 간단한 공정이며, 청소는 이의 중요한 부분입니다. 많은 노력이 필요하지 않습니다. 열을 가하기 전에 걸레로 빠르게 닦아내면 부드러운 용접을 보장하고 스패터를 최소화할 수 있습니다.
양질의 재료가 양질의 용접을 만들고, 양질의 용접은 최소한의 스패터를 가집니다. 적절한 모재를 구매했지만 품질 좋은 필러 와이어나 봉을 구매하지 않으면 다시 스패터 문제로 돌아갑니다.
돈만큼의 가치를 얻으며, 스패터를 없애고 싶다면 품질 좋은 필러 금속을 선택하는 것이 이득입니다. 용접 분야에 관계없이 사용하는 소모품은 깨끗한 용접을 생성하기 위한 올바른 구성을 가져야 합니다.
모재와 마찬가지로, 기업이 용접과 무관한 성분을 추가하여 필러 제품을 만드는 것이 더 저렴합니다. 여전히 용접 가능하며 용접에 충전재 역할을 하지만, 추가 스패터는 이러한 타협의 전형적인 결과입니다.
예방 방법: 구매 전 사용할 필러의 품질을 조사하십시오. 단순히 비용 절감을 위해 최저가 제품을 사거나, 최고가 제품이 최고라고 생각하지 마십시오. 다양한 유형을 조사하여 구매하는 제품이 양질의 제품인지 확인하여 최소한의 스패터를 생성하도록 하십시오.
용접사들은 소모품을 덮개 없이 방치합니다. 기름, 먼지, 티끌에 오염되고 방치로 인해 녹이 슬기 시작합니다. 먼지와 녹이 직접 용접부로 들어가면 과도한 스패터를 유발합니다.
예방 방법: 사용하지 않을 때는 덮개를 씌워 소모품을 관리하십시오. 스테인리스 필러 봉은 녹이 슬지 않아 덜 중요하지만, 방치된 경우 용접 전 닦아내십시오. 강철 분진은 스테인리스 봉을 녹슬게 하고 용접을 오염시킬 수 있습니다. 강철을 연마한다면 스테인리스 봉을 멀리 두십시오.
대부분의 MIG 용접 스풀은 덮개가 있지만, 자주 사용하지 않거나 스풀 덮개가 밀봉되지 않은 경우 와이어는 항상 봉지에 보관해야 합니다. 너무 오래 덮개 없이 두면 코일에 습기가 차서 녹이 생깁니다.
SMAW(아크 또는 봉 용접) 봉은 플럭스가 공기 등 불순물을 용접부에서 제거하는 고유한 방식이 있어 덜 중요하지만, 젖거나 기름진 봉은 훨씬 더 많은 스패터를 생성하므로 봉지나 용기에 보관하는 것이 좋습니다.
양질의 강철과 최상급 소모품을 구매하고 모든 것을 완벽하게 청소한 후 모든 것이 잘 될 것이라 생각하고 용접을 시작해도 여전히 심한 스패터가 발생할 수 있습니다. 사용하는 재료의 품질만큼이나 용접기 설정이 잘못되면 같은 문제가 발생합니다.
MIG 용접 스패터의 흔한 원인은 와이어 공급 속도가 너무 빠르거나 불규칙한 것입니다. 필러 와이어가 용융 풀에 진입할 때 스패터가 발생합니다. 고체 와이어는 극심한 열로 인해 급속히 녹습니다. 녹으면서 필러 와이어는 액체 상태가 되어 풀을 형성합니다.
강철에 닿기 전에 와이어가 충분히 뜨거우면 최소한의 스패터로 풀에 부드럽게 녹아듭니다. 너무 차갑면 와이어가 녹기 전에 풀에 닿아 튀게 하고, 팝 소리와 함께 스패터가 튀어 나옵니다.
용접기 설정은 와이어가 건강한 속도로 풀에 닿기 전에 녹을 만큼 충분히 뜨거워야 합니다. 너무 뜨거우면 와이어가 풀에서 멀리 떨어져 녹아, 풀과 풀을 향해 이동하는 액체 금속 사이의 넓은 공간에서 스패터가 발생합니다. 또한 노즐 팁 근처에서 와이어가 녹아 끈적한 노즐 팁을 만들 수도 있습니다.
잔여물이 쌓여 와이어가 달라붙게 되어 일관되지 않은 공급 속도를 초래하고, 이는 추가 스패터로 이어집니다. 용접의 열은 전류와 전압을 높이거나 낮춤으로써 결정됩니다.
같은 원리가 SMAW 용접에도 적용됩니다. 열은 봉 크기와 금속 두께에 적절해야 합니다. 용접이 너무 차갑면 용접의 부드러운 일관성이 없어집니다. 용접과 들러붙음을 반복하여 과도한 스패터, 보기 흉한 용접, 전반적인 좌절감을 초래합니다.
용접이 너무 뜨거우면 일관된 용접이 될 수 있지만, 번스루나 언더컷을 피하기 위해 훨씬 더 빨리 이동해야 합니다. 과도한 속도는 스패터 분사를 증가시킵니다. 판 두께와 봉에 완벽한 일관된 열을 유지하면 가장 깨끗한 용접이 생성됩니다.
예방 방법: 깨끗한 스크랩 금속으로 연습하여 MIG 및 SMAW 용접기 설정을 조정하고 다듬어 용접기가 스패터 문제에 기여하지 않는지 확인하십시오. 용접기와 소모품의 권장 설정(용접기나 소모품 포장에 표기)을 아는 것이 도움이 되지만, 여전히 스패터가 있다면 맹신하지 마십시오. 용접에서는 현실의 변수들이 의미하듯, 일이 잘 안 풀릴 때 자신만의 시행착오가 종종 최선의 선택입니다.
제가 작업장을 시작했을 때, 보스가 작업에 이상적인 설정으로 용접기를 세팅해 주었습니다. 용접할 모든 조각을 철저히 준비하고 깨끗이 청소했습니다. 그런데 자신 있게 프로젝트에 뛰어들자 용접 스패터가 사방으로 튀어 프레임 전체를 엉망으로 만들었습니다.
모든 것이 올바르았지만 올바른 용접 기술을 몰랐던 것입니다. 배운 교훈은 모든 것을 잘 준비하는 것뿐만 아니라 올바른 방법을 배우는 것 역시 똑같이 중요하다는 근본적인 뿌리를 잊지 말라는 것이었습니다.
MIG 토치를 20° 이상의 각도로 금속에 겨누고 스패터가 튀지 않으리라 기대하지 마십시오. 올바른 각도를 잡는 것은 용입과 용접 형태를 바꿀 뿐만 아니라, 얼마나 많은 스패터를 생성하는지에도 중요한 역할을 합니다. 이동 각도는 유용하지만, 15°를 넘어 더 가파른 각도일수록 스패터가 더 많이 발생합니다.
언급했듯이 와이어 속도의 일관성이 스패터를 최소화합니다. 마찬가지로 이동 속도의 일관성과 안정된 손은 깨끗한 용접을 보장합니다. 용접에 필요한 기술에 더 일관적일수록 스패터는 적게 발생합니다. 올바른 각도, 속도, 선을 찾아 그것을 유지하십시오.
사용하는 기술이 용접 유형과 재료에 적합한지 확인하십시오. 예를 들어 용접 풀을 밀거나 당기는 것이 있습니다. 높고 일관된 열 입력이 필요한 용접에서는 토치를 진행 방향에서 멀어지게 기울여 용접을 당겨서 진행하는 것이 좋습니다.
국소적인 열 입력보다 열 분산이 더 필요한 용접에서는 진행 방향으로 기울여 미는 방식이 적절합니다. 용접 요구사항에 맞지 않는 잘못된 기술을 사용하면 과도한 스패터가 발생합니다.
MIG 용접과 달리 스패터 결과에 영향을 주는 SMAW 기술은 적지만, 예를 들어 당기기는 밀기보다 더 많은 스패터를 생성합니다. 밀 수 있을 때는 미십시오. 하지만 일반적으로 스패터가 적다고 한 가지 기술만 고집하지 마십시오. 올바른 용접에 적합한 올바른 방법이 SMAW에서도 적은 스패터를 위해 중요합니다.
이동 속도가 올바른지 확인하고, 깨끗한 용접을 위해 충분히 빠르게 이동하되, 속도가 빨라지면 스패터도 늘어남을 기억하십시오. 올바른 용접 속도를 찾아 일관되게 유지하여 최상의 결과를 얻으십시오.
가스는 스패터 문제의 또 다른 중요한 요소입니다. 사용하는 가스 유형은 용접이 얼마나 깨끗한지에 엄청난 영향을 미쳐 생성되는 스패터 양에 영향을 줍니다. MIG 용접을 실드하기 위해 다양한 가스를 사용할 수 있지만, 아르곤과 CO₂가 가장 일반적이고 최적입니다.
순수 CO₂: 순수 CO₂는 구매 비용이 저렴한 가스입니다. 실드 효과가 좋고 깊은 용입을 돕지만, 아르곤보다 훨씬 더 많은 스패터를 생성하는 것으로 알려져 있습니다.
순수 아르곤: 순수 아르곤은 주로 알루미늄 MIG 용접(스패터 문제가 적은 합금)과 스테인리스 스틸 TIG 용접에 사용됩니다. 강철 MIG 용접에서는 품질 좋은 용접을 만들지 못하며, 순수 CO₂와 유사하게 나쁜 스패터를 생성합니다.
아르곤과 CO₂ 혼합: 95% 아르곤 + 5% CO₂부터 80% 아르곤 + 20% CO₂까지 다양한 혼합비가 있으며, 그 사이의 몇 가지 조합이 있습니다. 강철이 두꺼울수록 CO₂ 비율을 높여야 합니다. 두께에 맞는 적절한 혼합비를 선택하면 가장 부드러운 용접과 최소한의 스패터를 달성할 수 있습니다.
위 해결책을 따라 용접 스패터를 최소화하면 상당한 효과가 있지만, 여전히 약간의 스패터는 남게 됩니다. 프로젝트 용도가 무엇이든 스패터는 보기 흉하므로 제거해야 합니다.
알루미늄과 달리 강철 및 스테인리스 강 용접의 스패터는 제거하기 어렵습니다. 다음 세 가지 해결책은 스패터를 막지는 못하지만, 작업물을 망치거나 시간을 낭비하지 않게 해줍니다.
이 유용한 제품은 용접 부위에 뿌리는 오일 기반 스프레이입니다. 용접 품질에 영향을 주지 않고 용접 위에 사용할 수 있도록 만들어졌습니다. 스패터가 금속에 달라붙는 것을 방지하여 주로 느슨한 구슬 형태로 남게 합니다.
대부분은 솔로 털어내거나 쉽게 떼어낼 수 있습니다. 유용한 제품이지만 완벽하지는 않습니다. 일부 스패터는 여전히 작업물에 녹아들 수 있습니다.
이 테이프는 일반 플라스틱 테이프가 아닙니다. 일반적으로 알루미늄으로 만들어지며, 스패터를 막고 싶은 곳에 붙이지만 안티 스패터 스프레이처럼 직접 용접 부위에 사용할 수는 없습니다.
비싼 옵션이지만, 가공된 표면이나 손상되어서는 안 되는 중요한 프로젝트 부품에는 완벽한 선택입니다. 구매처에 따라 가격이 비쌀 수 있지만, 붙인 부위로 스패터가 녹아드는 것을 완전히 방지합니다.
더 저렴한 다른 테이프나 재료를 사용할 수도 있습니다. 대부분의 재료는 뜨거운 스패터로 인해 녹거나 타거나 불이 붙을 수 있음을 명심하십시오. 그러나 알루미늄 테이프는 스패터를 통과시키지 않습니다.
완벽한 용접을 위해 모든 해결책을 적용했음에도 작업물에 몇 군데 스패터가 남아 있다면, 스패터 끌/망치가 최선의 해결책입니다. 손잡이에 스프링이 있고 냉간 끌 헤드가 있어 작업물에 남은 모든 것을 쉽게 떼어낼 수 있습니다. 빠르고 쉽고 스패터의 흔적을 거의 남기지 않습니다.
플랩 휠을 장착한 용접사의 가장 좋은 친구인 그라인더도 또 다른 훌륭한 최후의 수단입니다. 스패터 망치처럼 잔여물을 떼어내지는 않지만, 깨끗한 마무리로 갈아냅니다. 프로젝트에서 마무리 연마를 해야 한다면, 이미 다른 부위를 연마하고 있을 때 스패터 망치를 잊고 영향을 받은 표면을 가볍게 손질할 수 있습니다.
산업기술
용접 스패터(Spatter)란? 용접 스패터는 용접 과정에서 튀거나 흩어지는 용융 금속/비금속 미세 입자. 작업대·바닥으로 날리거나 모재·주변 금속에 부착. 고체화 시 둥근 구슬 형태라 식별 용이. 주로 가스 금속 아크 용접(GMAW)에서 발생. 과다 시 용해로 재활용해 고체 구조물 제작 가능. 용접 소재 품질이 스패터량 결정: 금속 조성, 코팅, 표면 청결도 영향. 스패터는 용접자 골칫거리. 완전 제거 불가하나 대폭 저감 가능. 각 원인 읽으며 제시된 해결책 적용해 쾌적한 용접 환경 만드세요. 용접 스패터 원인별 저감 대책 스패
초음파 용접 서비스에는 플라스틱 초음파 용접이 포함되며, 이는 플라스틱 조각을 함께 고정하는 전통적인 생산 방법에 비해 여러 이점을 제공합니다. 이 공정은 열가소성 재료를 사용하고 초음파 에너지를 열 에너지로 변환하여 플라스틱을 녹이고 플라스틱 재료 사이에 결합을 생성합니다. 초음파 용접 작동 원리 초음파 용접이 어떻게 작동하는지 알기 위해 이해해야 할 6가지 일반적인 단계가 있습니다. 전체 공정은 복잡하지 않지만 올바른 초음파 용접 장비가 필요합니다. 1단계: 플라스틱 부품을 초음파 용접 기계에 배치합니다. 한 부품은 바닥에
