자동 저항 용접 해설: 도구, 용도, 장점

자동 저항 용접기는 무엇에 사용되는가?

자동 저항 용접기는 전기 전류와 제어된 압력을 이용한 열전기 공정으로 여러 금속 부품을 영구적으로 접합하는 용접기입니다. 오늘날 로봇, 반자동, 완전 자동 저항 용접기가 있으며, 용접 이음매에 적절한 전류량을 자동으로 전달하여 열을 발생시킵니다. 용접 시간과 용접 이음매에 가해지는 압력도 자동 저항 용접기에서 정확하게 제어됩니다.

자동 저항 용접기는 ERW 머신(전기 저항 용접기)으로도 알려져 있습니다. 자동 저항 용접기는 다양한 유형과 크기로 제공되며, 금속 부품의 계면이 녹아 접합됩니다. 일반적인 저항 용접 방법으로는 스팟 용접, 심 용접, 돌기 용접, 플래시 용접, 업셋 용접 등이 있습니다. 자동 ERW 작업은 강관, 자동차 및 항공우주 부품 등 많은 산업 생산 라인과 조립 라인 제조에 널리 사용됩니다.

자동 저항 용접기가 필요한 이유

자동 저항 용접기는 빠른 생산 사이클과 지속적인 정확성을 제공합니다. 현대 저항 용접기의 자동화와 로봇 기술로 금속 접합 공정을 비판적이고 단순하게 제어하여 일관된 품질과 생산 효율을 최적화할 수 있습니다. 또한 이 용접기로 금속 제작을 완료하는 데 접합부 결합을 위한 추가 필러 소재가 필요하지 않아 자동 저항 용접기가 더 비용 효율적입니다.

필러 소재의 시간과 비용 절감 외에도 자동 저항 용접기는 다용도여서 교차 와이어, 자동차 부품, 전구 필라멘트 융합 등 광범위한 응용 분야에서 인기 있는 솔루션입니다. 시트 메탈 같은 소재에는 자동 스팟 용접기가 기계기술자에게 훌륭한 선택이 될 것입니다. 자동 저항 용접기의 유연성을 높이는 또 다른 강점은 한 번에 세 가지 이상의 소재 두께를 다루며 제품을 효과적이고 정밀하게 용접할 수 있다는 점입니다.

전기 저항 용접 공정(ERW)

전기 저항 용접 공정에서 자동 저항 용접기는 일반적으로 구리 기반 합금으로 만든 전극을 사용하여 금속 조각의 계면에 전류를 전달합니다. 구리는 이상적인 열전도율과 낮은 전기 저항으로 용접 열이 전극 자체가 아닌 소재에서 작용하게 합니다. 용접 사이클이 끝날 때마다 구리 전극은 자동 저항 용접기에서 전도성 도구를 통과하는 물로 대부분 냉각됩니다.

에너지가 금속 조각 표면의 용접 이음매에 집중되면 소재가 열로 녹습니다. 자동 저항 용접기에서 제어 하에 정밀한 양의 압력도 용접 이음매에 가해져 금속 조각을 효과적으로 접합하는 힘을 형성합니다. 플래시 용접처럼 용접 이음매에 높은 밀도의 전류를 가하면 소재를 녹여 빠르게 고품질 용접을 형성합니다. 소재(주로 시트 메탈)는 용융 이음매가 냉각되고 응고되면 일반적으로 영구적이고 강한 연결을 가집니다.

자동 저항 용접기의 종류

자동 용접기와 전기 저항 용접 기술의 발전으로 다양한 금속 접합 응용 분야를 지원하는 많은 ERW 장비가 시장에 나와 있습니다. 예를 들어 자동 스팟 용접기, 심 용접기, 플래시 용접기, 돌기 용접기 등이 있습니다. 이들은 용접 이음매 형상과 용접기가 이음매에 압력을 가하는 방식에 따라 구별됩니다.

● 스팟 용접기(Spot Welding Machine):

스팟 용접기는 여러 시트 메탈을 가열 공정으로 접합하는 가장 일반적인 자동 저항 용접 장비입니다. 금속이 녹는 '스팟'에서 압력이 정확한 제어 하에 가해집니다. 대량 용접 생산에 이상적인 솔루션으로, 고전적인 전기 저항 용접 방식은 자동차, 항공우주, 의료 제조, 전자, 철도 산업에서 널리 사용됩니다. 특히 자동차 산업에서는 1세기 이상 장비가 널리 활용되어 왔습니다.

● 심 용접기(Seam Welding Machine):

자동 심 용접기는 사실 저항 스팟 용접기의 한 유형으로, '휠 형상 전극(wheel-shaped electrode)'을 사용하여 용접 이음매에 전류와 힘을 전달합니다. 심 용접과 일반 스팟 용접의 명백한 차이는 심 용접기에서 전기 전류가 통과하는 동안 금속 부품이 전극 사이에서 회전한다는 점입니다. 자동 저항 용접기는 미리 정해진 정확한 용접 전류량을 공급하고 용접 시간을 제어할 수 있어 중첩 용접, 심 용접, 필요 간격의 개별 스팟 용접에 훌륭한 솔루션입니다.

● 돌기 용접기(Projection Welding Machine):

이전 유형과 유사하게 돌기 용접기는 전류 저항으로 인한 열 발생과 제어된 압력 가해로 용접을 형성합니다. ERW 공정은 돌기(projections), 엠보싱(embossments), 교차점(intersections)을 사용하여 열에너지를 용접 이음매에 집중시킵니다. 용접 이음매에 충분한 저항이 발생할 때마다 돌기가 붕괴되어 용접 너겟(weld nugget)을 형성합니다. 돌기 용접기는 플레이트 소재, 교차 와이어 접합 응용(소재 교차 용접 방식에 적합)에 널리 사용됩니다.

● 플래시 용접기(Flash Welding Machine):

플래시 용접기는 섬광 작용(flashing action)을 이용하는 자동 저항 용접기입니다. 매우 높은 밀도의 전류가 시트 메탈의 아주 미세한 접촉점에 집중되어 사용됩니다. 섬광 작용이 시작되면 추가 힘도 용접 이음매에 가해지며, 모든 움직이는 부품이 제어 하에 미리 정해진 고속으로 함께 작동합니다. 플래시 용접기의 강력한 장점은 시트 메탈이 서로 압착되는 공정에서 베이스 소재의 불순물과 산화물이 압출되어 고품질 용접을 생성하는 짧은 업셋 타임(short upset time)입니다.