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자동차 산업에서 알루미늄합금의 저항점용접법 기술 동향

전문가 제언: ○ 최근 자동차를 포함한 수송기기의 연비 향상과 매연가스 배출의 감소를 위한 경량 합금의 사용량이 증가함에 따라 이에 대한 고품질 용접기술의 요구가 높아지고 있으며, 특히 알루미늄 합금은 질량이 가볍고 비강도가 높아서 자동차와 철도차량의 경량화를 위한 저항 점용접 기술개발이 차량 수출국을 중심으로 활발하게 진행되고 있다.

○ 용접모재에 압력을 가하고 전류를 흘려 두 모재의 접촉부에 발생되는 저항열을 이용하여 접합시키는 저항 점용접법은 용접 후 열에 의한 용접모재의 변형이나 잔류응력이 작고 용접부 미세조직이 양호하며 작업속도가 빨라 자동차 차체의 조립공정에 많이 사용되고 있다. 그러나 알루미늄 합금의 경우 용접전류, 전극가압력, 용접시간 등의 용접공정 변수들에 따라 접합강도와 용접품질이 많은 영향을 받으므로 각 용접변수들을 정밀하게 제어해야 한다.

○ 알루미늄 합금의 저항 점용접에는 철강재보다 높은 전류가 소요됨에 따라 알루미늄 합금용 저항용접기는 고가의 변압기와 두꺼운 전원케이블이 필요하고 용접 캡 전극을 자주 교체해 주어야 하며, 수냉 시스템을 갖추어야 한다. 또한 용접입열량이 높을수록 용접부의 변형과 용접열영향부의 취화가 발생하기 쉬우므로 이러한 문제점들을 해결할 필요가 있다.

○ 알루미늄 합금제 자동차 차체의 저항 점용접을 활성화하기 위해서는 사이클 타임과 운전비용을 최소로 할 것, 용접선과 용접부의 정렬 및 용접조건의 변화 등에 민감하지 않을 것, 강하고 내구성이 있는 용접 이음부를 일관성 있게 만들 것, 재활용을 수월하게 할 수 있을 것 등의 기술수준을 갖추어야 한다.

○ 저항 점용접에 필요한 열량을 확보하기 위하여 짧은 시간동안 작은 전극을 통해 대전류를 사용한다면 많은 전극이 소모되므로 경제적인 측면에서 전극 수명의 향상은 매우 중요한 기술과제이다. 이런 면에서 본고에서 기술한 알루미늄 합금 저항 점용접용 전극 수명의 향상을 위한 전극드레싱에 관한 내용은 매우 유익한 자료로 활용할 수 있다.

저자: Donald J
자료유형: 학술정보