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디지털화와 시각화를 융합한 차세대형 아크용접 전원

전문가 제언: ○ 현대의 용접기 산업 동향은 용접현장에서 요망하는 디지털 표시, 터치 패널, 리모콘 조작의 간소화 등 용접기 사용의 편리성, 스패터 발생량의 감소와 아크개시 특성이 개선된 반자동 로봇 겸용 등의 조건을 갖는 특성을 보이고 있다. 따라서 디지털화와 시각화를 융합한 차세대 아크 용접기를 개발하기 위해서는 이와 같은 용접기 시장의 흐름을 반영하는 것이 중요하다.

○ 용접중 아크길이의 제어는 용접와이어의 용융속도 제어와 동일한 개념이다. GMAW의 경우와 같이 아크길이가 변하여 아크전압이 조금만 변해도 용접전류가 크게 변하는 정전압특성이 있다. 이에 대비하여 용접전원의 제어성능을 높이기 위해서는 고속과도 응답에서 용접전류를 직접 제어하는 기술개발이 필요하다.

○ 용접비드 형상을 포함하여 실용 수준의 아크용접 공정의 수치계산 모델을 구축하기 위해서는 연산시간의 단축과 통일 모델의 개발을 해결해야 한다.

○ DC/AC 겸용 용접기를 개발할 때는 DC 펄스 용접과 AC 펄스 용접이 지니고 있는 용접이음부의 두께와 용접비드의 특성을 고려하여 용접기의 기능과 알고리즘을 선정해야 한다. 또한 펄스아크 용접에서 펄스당 1~2개의 용적(1~2drop/pulse)이 이행하거나 아크의 길이가 길어지면 용접비드 표면에 돌기(humping bead) 또는 용접토우부에 언더컷 등이 발생할 수 있으므로 이를 철저하게 검토하는 것이 필요하다.

○ AC 펄스 GMAW 공정을 마이크로컴퓨터로 조절하면 뛰어난 아크 안정성과 3D 레이저 센서에 의한 루트간격의 실시간 제어를 할 수 있으며, 신경망을 이용하면 와이어의 돌출길이를 실시간으로 감지하여 고품질․고효율 용접을 이룰 수 있다. 차세대 아크 용접기는 이와 같은 기능을 충분히 활용할 수 있도록 개발하는 것이 필수적이다.

저자: Era Tetsuo, UEYAMA Tomoyuki
자료유형: 학술정보