자동차 제조분야의 아크용접기술

전문가 제언

○ 두 전극 사이의 방전으로 발생하는 플라스마의 일종인 아크열을 이용하는 아크용접에서는 용접 대상물에 따라 수 10~수 1,000A의 전류가 사용되며 아크온도는 10,000K 이상에 달한다. 아크용접법에는 피복제를 도포한 용접봉을 이용하는 피복아크 용접법(SMAW), 모재에 산포한 플럭스에 전극와이어를 송입하여 아크를 발생시키는 서브머지드 아크용접법(SAW), 실드가스 중에서 아크를 발생시키는 가스메탈 아크용접법(GMAW) 등이 있다.

○ GMAW(Gas-Metal Arc Welding)법은 자동차에서 가장 많이 이용되는 용접법으로 용융금속을 대기로부터 차단하기 위하여 Ar이나 CO2를 실드가스로 사용한다. GMAW에서는 높은 전류에서 와이어를 고속으로 공급하면 용착량을 증가시킬 수 있어 고효율 용접이 가능하므로 대전류의 용접전원이 이용된다. 최근에는 인버터 제어회로의 스위칭 소자의 고속화와 함께 용접제어를 위해 특화된 전용소자의 고성능화에 의하여 전원의 파형제어를 위한 연산속도가 20ns로 고속화된 용접전원이 실용되고 있다.

○ CO2를 실드가스로 하는 GMAW법에서는 솔리드 와이어의 화학성분을 조정하고 디지털 파형제어 전원을 사용함으로써 종래법에 비하여 스패터의 발생량을 1/10로, 퓸의 발생량은 1/2로 저감시키는 것이 가능하게 되었다. 또 330~450ppm의 희토류금속을 첨가한 와이어를 정극(+)으로 하면 250~380A의 고전류역에서 액적이 스프레이로 되는 현상을 이용하여 스패터와 퓸의 발생을 크게 저감시키는 기술도 개발되었다.

○ 우리나라는 조선, 자동차, 토목건축 등의 산업이 고도화하고 있는 만큼 작업현장에서 실시되는 용접공의 기능적 수준은 매우 우수하다. 그러나 용접현상의 해석, 품질관리, 신기술 개발 등에 관한 R&D 수준은 취약한 형편이다. 최근의 용접기술은 용접공의 기능적 한계를 초월하여 계측제어와 컴퓨터에 의한 해석기술의 접목으로 고도화하고 있다. 아크용접은 열전도, 용융, 응고, 변형, 역학 등 다양한 분야의 지식을 요하므로 다분야 융합에 의한 연구개발 노력이 필요하다.

저자

Tetsuro Nose

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

17(6)

잡지명

ふえらむ

과학기술
표준분류

재료

페이지

372~379

분석자

심*동

분석물

• 자동차 제조분야의 아크용접기술.pdf [352,684 byte]

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