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다이아몬드를 이용한 용접 콘택트팁

전문가 제언: ○ 본 발명에서는 다이아몬드 혹은 다이아몬드분말을 이용하여 용접 콘택트(contact tip)과 용접건의 제조기술을 확립하고자 하였다. 최근 국내 용접산업이 발전함에 따라 가스메탈아크용접(GMAW), 서브머지드 아크용접(SAW) 및 플럭스 코어드 아크용접(FCAW) 시에 고내마모성의 콘택트팁의 개발이 시급히 요구되고 있다.

○ 공업용에 사용되는 다이아몬드는 약 90% 정도가 고압고온에서 인공적으로 제조된 분말상의 합성 다이아몬드이며, 생산하는 방법으로 크게 고온고압(HPHT)과 화학기상증착(CVD) 방식이 있다. 향후 국내에서도 초경공구, 박막코팅을 활용한 다양한 분야와 특히 IT 분야에 등 산업적 응용을 위한 연구가 필요하며, 동시에 체계적이고 장기적인 연구개발 투자가 요구되고 있다.

○ 일반 용접 콘택트팁에 비하여 2~5배의 장시간 연속사용을 실현할 수 있는 수명이 긴 용접 콘택트팁의 개발은 작업 시 교체시간과 휴지시간을 감소시켜서 용접자동화에 의한 대량생산 시 생산성을 향상시키고 원가절감에 크게 기여할 수 있는 시급한 과제이다.

○ 용접 콘택트팁의 주요 파손 메커니즘으로는 고온 마찰마모, 전기적 에로존(erosion), 번백(burn back)과 스패터 등이 있으며 신뢰성 평가는 열처리 후 경도, 용접마모, 전기전도도 시험으로 구성된다. 그러나 현재 국내외에서는 콘택트팁에 대한 완벽한 수명평가 기준이 없으며 일부 업계에서 자체 규격을 제정하여 운용하고 있지만 근거가 명확하지 않다. 따라서 용접 콘택트팁의 신빙성 있는 신뢰성 평가기준의 확립이 시급히 요구되고 있다.

○ 현재 국내에서는 Cu에 Cr, Ag, Zr, Be 등을 첨가한 콘택트팁 소재를 생산하고 있으나, 향후 국내 관련 기업체에서 ① 본 발명에 의한 다이아몬드/다이아몬드분말을 이용한 제조기술, ② 기존의 방식인 탄소와 텅스텐 등을 혼입하는 방법에 다이아몬드/다이아몬드분말을 혼입하는 응용기술, ③ 제조성을 용이하게 하고 가격을 저렴하게 하기 위하여 콘택트팁 전체에 대한 부분코팅기술의 확립이 필요하다고 생각된다.

저자: LINCOLN GLOBAL, INC.
자료유형: 특허정보