휴대용 스폿 용접기: 정의, 작동 원리, 주요 장점

휴대용 스폿 용접기란?

휴대용 스폿 용접기는 휴대용 저항 스폿 용접기 또는 휴대용 스폿 웰더라고도 하며, 두 개 이상의 금속 시트를 영구적으로 융합하는 데 사용됩니다. 용접이란? 오늘날 다양한 용접 공정이 있으며, 이들 중 다수는 고압과 고온 하에서 금속과 열가소성 수지를 포함한 유사 또는 이종 원자재를 결합하고 연결할 수 있습니다. 일반적인 용접 공정에서는 소재가 먼저 녹고, 용접된 시트가 나중에 냉각됩니다. 금속용 일부 용접 방식은 상온에서 수행되어 금속 제작 중 원자재의 용융 공정을 제거하기도 합니다. 이러한 냉간 가공 방식에는 마찰 용접, 납땜, 브레이징 등이 포함됩니다. 금속 용접 공정의 일반적인 에너지원은 전기, 전자빔, 아크, 화학, 레이저, 초음파, 마찰 등입니다.

휴대용 스폿 용접기는 용접 지점에 열을 가하고 압력을 가해 여러 금속 시트를 영구적으로 융합합니다. 이 용접 방식에서 '스폿(spot)'은 압력이 가해지고 열이 전달되는 용접 지점을 의미합니다. 스폿 용접은 저항 스폿 용접으로도 널리 알려져 있으며, 전기 저항 용접의 일종입니다. 휴대용 스폿 용접기에서 열은 접촉 전극이 금속 표면을 이동하면서 저항성 원자재에 발생합니다. 동시에 설정된 압력이 용접 지점에 가해집니다.

저항 스폿 용접은 전통적이면서도 인기 있는 금속 제작 공정으로, 100년 이상 자동차 제조 산업에서 선호되어 왔습니다. 휴대용 스폿 용접기는 자동차 및 항공우주 부품 생산 라인, 철도 산업, 금속 가구 생산, 전자 및 의료 산업 등에서 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 공간을 적게 차지하고 로봇 및 자동 컨트롤러와 결합되어 대량 생산에 탁월한 선택입니다.

휴대용 스폿 용접기 작동 원리

휴대용 스폿 웰더에서는 충전재를 삽입하지 않고 금속 시트를 쉽게 결합할 수 있습니다. 휴대용 스폿 용접기는 일반적으로 구리 전극을 사용하여 저항성 금속 표면에 전류를 전달합니다. 에너지가 전달되고 집중되는 작은 용접 지점에서 열이 발생합니다. 결과적으로 금속이 녹습니다. 휴대용 스폿 용접기는 용접 지점에 많은 전류를 가해 원자재를 효율적으로 녹여 용접을 수행합니다. 컨트롤러가 보낸 전류가 차단되면 구리 전극의 압력이 여전히 지점에 남아 금속이 냉각되고 응고된 후 금속 시트의 영구적 제작이 완료됩니다.

일반적으로 전극 소재는 구리로, 우수한 열전도성과 낮은 전기 저항을 가집니다. 구리의 특성 덕분에 발생한 열이 전극이 아닌 금속 표면에 작용하는 경향이 있습니다. 전류 크기, 전극 간 저항뿐만 아니라 모재의 특성과 두께도 휴대용 스폿 웰더의 효율을 결정합니다. 사용 가능한 금속 시트 두께 범위는 0.5~3mm입니다.

휴대용 스폿 용접기에서 모재에 충분하지 않은 에너지를 가하면 용접 조인트 품질이 저하됩니다. 그러나 에너지를 너무 많이 전달해 과도한 열을 발생시키면 용접 지점에 구멍이 생길 수 있습니다. 휴대용 스폿 웰더는 금속 용접 생산 중 이러한 상황이 발생하지 않도록 전달되는 에너지를 조절하는 역할을 합니다. 또 다른 이점은 짧은 공정 시간으로, 대량의 에너지가 작업을 수행하는 데 약 10밀리초가 소요됩니다. 이 특징 덕분에 휴대용 스폿 용접기는 원자재의 다른 영역에 과도한 가열 없이 금속 융합을 완료할 수 있습니다.

휴대용 스폿 용접기의 원자재

휴대용 스폿 웰더는 용접 금속 시트와 용접 와이어 메쉬의 대량 생산에 널리 사용됩니다. 두꺼운 모재는 열이 주변 금속에 상당히 영향을 미치기 때문에 결합하기 더 어렵습니다. 금속의 열전도율과 전기전도율은 저항 스폿 용접에 적합한 소재인지 결정하는 핵심 요소입니다.

강철

일반적으로 강철은 열전도율이 낮고 전기 저항이 커서 휴대용 스폿 용접기로 저항 스폿 용접에 비교적 적합합니다. 저탄소강이 고탄소강보다 용접에 훨씬 이상적입니다. 고탄소강을 용접에 사용하면 단단하고 부서지기 쉬운 구조가 되어 균열이나 열악한 파단 인성의 위험이 증가합니다. 스테인리스강도 인기 있는 스폿 용접 소재이며 니켈 합금과 티타늄도 마찬가지입니다.

알루미늄

알루미늄은 구리와 유사한 열전도율과 전기 저항을 가집니다. 알루미늄의 융점이 낮아 용접은 가능하지만, 알루미늄 결합 시 매우 높은 수준의 전류가 필요합니다. 강철 용접 전류의 약 2배 정도입니다.

구리 및 구리 합금

휴대용 스폿 용접기에서 일반적인 구리 전극으로는 구리 용접을 단순히 완료할 수 없습니다. 소재와 전극 간 열 발생이 유사하기 때문입니다. 이 조건의 해결책은 훨씬 더 높은 융점과 전기 저항을 가진 전극으로 교체하는 것입니다.