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아크용접과 빔용접의 최신기술 동향

전문가 제언: ○ 아크용접은 저스패터화, 고속, 고능률화, 고품질화 방향으로 빠른 속도로 발전하고 있다. 특히 최근 들어 CO2/MAG 용접에서 용접전원의 전류파형 제어와 송급와이어의 전진 후퇴 거동의 동기제어 기술이 확립되어 고속 고능률, 고품질의 용접시공이 실현되고 있다. 또한 50A에서 300A의 넓은 전류역에서도 안정된 용적이행이 실현되어 극저 스패터, 미려한 비드외관과 매끄러운 토우부가 형성됨으로서 고품질의 용접부가 얻어지고 있다.

○ 레이저 빔과 전자 빔을 아우르는 빔 용접에서는 레이저 빔의 경우, 레이저 발진기로 파장이 약 1μm인 반도체레이저, 파이버레이저와 디스크레이저 등의 고체 레이저에서 높은 출력, 고효율, 고빔품질이 달성되고 이와 더불어 리모트/스캐나 용접, 시스템화와 자동화 용접 방법으로 더욱 고속, 고생산성의 용접기술로 발전하고 있다. 또한 최근 들어 레이저빔과 전자빔은 미래의 혁신적인 제조기술로 기대되는 3D 적층조형 분야로의 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있어 주목되고 있다.

○ 이 해설에서는 지난 2015년부터 1년간에 걸쳐 아크용접과 빔 용접에 관하여 일본의 기술발전 동향을 일본용접학회에서 분석한 내용이다. CO2/GMA 용접의 새로운 용적이행 제어에 의한 스패터와 퓸 저감 기술, 복합 프로세스로 레이저-아크하이브리드 용접의 조선분야 적용 현황, TIG용접과 MIG용접을 복합시킨 탄뎀 및 투윈 탄뎀(twin tandem) 아크용접 방법, 레이저용접과 전자빔용접에 관한 일본에서의 최신 기술동향을 해설한 내용으로 국내 용접기술 발전에 매우 유익한 자료이다.

○ 용접공정에서 스패터와 기공 발생은 비드외관을 해치고 용접부의 강도를 저하시키기 때문에 용접 후 이를 다시 제거하지 않으면 안 된다. 재래의 용접방법에서는 용접기술자의 기량에 의존하여 스패터와 기공 발생을 억제하여 왔으나 최근에는 용접기의 디지털 제어 기술의 발달로 용적이행 제어를 통해 이의 억제가 가능하게 되었다. 국내의 용접기 메이커나 용접 시공현장에서는 와이어 송급제어나 전류 파형제어에 의한 용적이행 제어 기술에 관한 인식이 희박한 현상에 있어 이에 관한 인식 개선노력이 필요하다.

저자: ONO Koher, YAMADA Keita, HANAI Masahiro
자료유형: 니즈학술정보