많은 회사가 동일한 문제에 직면합니다. 용접된 판금 부품이 필요하지만 어떤 용접 공정을 선택해야 할지 잘 모른다는 것입니다. 각 방법은 서로 다른 용도로 사용됩니다. 이 가이드는 더 나은 결정을 내리고 일반적인 용접 문제를 피할 수 있도록 세분화하여 설명합니다.
판금 용접은 얇은 금속 시트를 녹이고 융합하여 접합하는 작업입니다. 표준 방법에는 TIG, MIG, 스폿 용접 및 레이저 용접이 포함됩니다. 각 방법에는 장점이 있으며 다양한 요구 사항에 적합합니다. 재료 유형, 두께, 외관 요구 사항 및 생산 규모에 따라 적합한 방법을 선택해야 합니다.
깨끗한 용접, 적은 문제, 빠른 생산을 원하시나요? 각 방법의 작동 방식과 차이점을 알아두는 것이 좋습니다.
판금 용접이란?
판금 용접은 일반적으로 두께 6mm 미만의 얇은 금속 시트를 접합하는 작업입니다. 금속 가장자리를 녹이기 위해 열을 가합니다. 금속이 식으면 단단한 접합부를 형성합니다. 이 공정은 방법에 따라 필러 재료 또는 모재를 사용할 수 있습니다.
용접 유형에 따라 다른 재료와 더 잘 어울립니다. 가장 일반적인 것은 스테인리스 스틸, 알루미늄, 연강입니다. 각각은 열에 다르게 반응하며 다른 접근 방식이 필요합니다.
용접은 접합부에 높은 열을 발생시켜 금속 가장자리를 녹입니다. 경우에 따라 접합부를 강화하기 위해 필러 와이어 또는 막대를 추가하기도 합니다. 그러면 녹은 금속이 식고 다시 단단해지면서 부품 사이에 강한 결합이 이루어집니다.
이 공정에서는 가스, 전기 또는 레이저를 사용하여 열을 발생시킬 수 있습니다. 용접은 신중하게 제어해야 합니다. 열이 너무 많으면 금속이 손상되거나 조인트가 고장날 수 있습니다.
열 영향 영역(HAZ)은 녹지는 않았지만 용접 열로 인해 성질에 변화가 생긴 모재 금속의 영역입니다. 이러한 변화는 금속의 강도, 경도 및 내식성에 영향을 미칠 수 있습니다.
판금 용접 기술의 종류
용접 방법마다 특징이 있습니다. 어떤 것은 속도에 더 좋고, 어떤 것은 정밀도에 더 좋습니다. 재료, 부품 모양 및 생산 요구 사항에 따라 적합한 용접 방법을 선택해야 합니다.
미그 용접
MIG(금속불활성가스)용접 는 총을 통해 공급되는 와이어를 사용합니다. 와이어가 녹아 접합부를 채웁니다. 차폐 가스가 용접부를 공기로부터 보호합니다.
MIG 용접은 빠르고 쉽게 자동화할 수 있습니다. 두꺼운 금속과 얇은 금속에 잘 작동하며 자동차 및 일반 제작에 자주 사용됩니다. 가장 큰 단점은 스패터가 더 많이 발생하고 더 많은 청소가 필요할 수 있다는 것입니다.
TIG 용접
TIG(텅스텐 불활성 가스) 용접 텅스텐 전극을 사용하여 아크를 생성합니다. 작업자는 별도의 필러봉을 손으로 제어합니다. 차폐 가스가 용접 영역을 보호합니다.
TIG는 깨끗하고 정밀한 용접을 생성합니다. 스테인리스 스틸이나 알루미늄 부품과 같이 얇은 금속과 눈에 보이는 용접에 이상적입니다. 속도가 느리고 더 많은 기술이 필요하지만 뛰어난 제어 기능을 제공합니다.
스폿 용접
스폿 용접 압력과 전류를 이용해 금속판을 접합합니다. 전극이 시트를 서로 누르고 짧은 전류를 보내 한 지점에서 금속을 녹여 융합합니다.
스폿 용접은 빠르고 대량 생산에 광범위하게 사용됩니다. 자동차 패널과 가전제품에 사용됩니다. 스폿 용접은 얇고 겹쳐진 시트에 가장 적합합니다. 두꺼운 금속이나 복잡한 접합부에는 적합하지 않습니다.
레이저 용접
레이저 용접 는 집중된 광선을 사용하여 금속을 녹입니다. 정확하고 빠르며 로봇이나 CNC 기계가 빔을 제어할 수 있습니다.
이 방법은 열의 영향을 받는 영역이 작고 깨끗하고 좁은 용접을 만듭니다. 전자 제품, 의료 부품 및 하이엔드 애플리케이션에 사용됩니다. 하지만 고가의 장비와 엄격한 설정 제어가 필요합니다.
플라즈마 아크 용접
플라즈마 아크 용접 은 TIG와 비슷하지만 더 미세하고 집중된 아크를 사용합니다. 더 깊은 용접을 생성하고 두꺼운 재료에 사용할 수 있습니다.
정확하고 일관성이 있지만 비용이 더 많이 듭니다. 항공우주 및 고사양 제조 분야에서 사용됩니다. 설정이 복잡하고 운영자에게 교육이 필요합니다.
가스용접
가스 용접은 가장 오래된 용접 방법 중 하나입니다. 아세틸렌과 같은 가스를 태우는 불꽃을 사용하여 금속을 녹입니다.
주로 간단한 작업과 수리에 사용됩니다. 휴대가 간편하고 전기가 필요하지 않습니다. 하지만 제어력이 떨어지고 얇은 판재를 과열할 수 있기 때문에 최신 판금 작업에는 적합하지 않습니다.
저항 심 용접
이 방법은 스폿 용접과 비슷하지만 연속 용접을 형성합니다. 전극이 금속 가장자리를 따라 굴러가면서 압력과 전류를 가합니다.
탱크나 튜브의 밀폐된 접합부를 만드는 데 적합합니다. 빠르고 길고 직선적인 용접에 적합합니다. 복잡한 모양이나 두꺼운 부품에는 적합하지 않습니다.
올바른 용접 방법 선택하기
모든 용접 방법이 같은 방식으로 작동하는 것은 아닙니다. 금속, 부품 모양 및 생산 목표에 맞는 방법을 선택해야 합니다. 다음은 결정에 도움이 되는 주요 요소입니다.
재료 유형 및 두께
금속마다 열에 따라 다르게 작동합니다. 스테인리스 스틸은 정밀한 제어가 필요합니다. 알루미늄은 열을 빠르게 전도하므로 특수 보호 가스가 필요할 수 있습니다. 연강은 용접하기가 더 쉽습니다.
두꺼운 소재는 더 깊은 침투가 필요합니다. 얇은 판재에는 TIG 또는 스폿 용접과 같은 저열 방식이 더 효과적입니다. 잘못된 기술을 사용하면 금속이 뒤틀리거나 타버릴 수 있습니다.
강도 및 외관 요구 사항
어떤 부품은 무거운 하중을 견뎌야 하고, 어떤 부품은 최종 사용을 위해 깔끔하게 보여야 합니다. TIG 용접은 눈에 보이는 표면에 깨끗하고 깔끔한 용접을 제공합니다. 올바른 설정으로 MIG 및 레이저 용접도 매끄러운 결과를 얻을 수 있습니다.
강도가 가장 중요하다면 조인트 유형과 필러 선택도 중요한 역할을 합니다. 어떤 방법은 더 깊은 결합을 형성하는 반면, 어떤 방법은 표면 결합에 중점을 둡니다.
생산량 및 비용 고려 사항
MIG, 스폿 또는 레이저 용접과 같은 빠른 방법은 대량 생산에 유리합니다. 이러한 방법은 자동화 및 확장이 용이합니다. TIG는 시간이 오래 걸리므로 소량 또는 고급 부품에 더 적합합니다.
비용 또한 장비, 인건비, 청소 비용에 따라 달라집니다. 저렴한 설정은 재작업 비용이 더 많이 들거나 속도가 느릴 수 있습니다. 도구 비용뿐만 아니라 전체 프로세스 요구 사항을 고려하여 선택하세요.
접근성 및 공동 구성
일부 조인트는 접근하기 쉬운 반면 다른 조인트는 단단하거나 구부러져 있거나 숨겨져 있습니다. 레이저 또는 TIG 용접은 좁은 영역에서 더 나은 제어 기능을 제공합니다. 스폿 용접은 표면 접촉이 좋아야 하므로 평평하게 겹치는 부품에 가장 적합합니다.
조인트에 도달하기 복잡한 경우 정확한 위치를 지정할 수 있는 방법을 사용해야 합니다. 도구는 디자인과 일치해야지 그 반대가 되어서는 안 됩니다.
일반적으로 용접되는 재료
판금마다 열에 반응하는 방식이 다릅니다. 재료를 알면 올바른 용접 방법과 설정을 선택하는 데 도움이 됩니다. 다음은 가장 일반적으로 사용되는 용접 방법입니다. 판금 제조.
탄소강
탄소강은 용접하기 쉽습니다. 열에 잘 견디며 MIG 및 TIG를 포함한 대부분의 용접 방식에 사용할 수 있습니다. 견고하고 저렴하며 다음 분야에서 널리 사용됩니다. 프레임, 괄호, 그리고 인클로저.
저탄소 강철은 더 부드럽고 용접하기 쉽습니다. 고탄소강은 더 단단하지만 주의해서 용접하지 않으면 균열이 발생할 수 있습니다. 예열과 적절한 필러 금속은 이러한 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.
스테인레스 스틸
스테인리스 스틸은 탄소강보다 열에 더 민감합니다. 과열되면 뒤틀리고 내식성을 잃는 경향이 있습니다. 얇은 스테인리스 스틸에는 TIG 용접이 더 나은 제어를 제공하기 때문에 종종 사용됩니다.
깨끗한 표면과 좋은 차폐 가스가 필요합니다. MIG는 두꺼운 섹션에도 잘 작동합니다. 재료의 외관과 강도를 유지하기 위해 과열을 피하세요.
알류미늄
알루미늄은 열을 매우 빠르게 전도하기 때문에 타지 않고 용접하기가 더 어렵습니다. 또한 용접 전에 반드시 세척해야 하는 산화물 층을 형성합니다.
TIG와 MIG는 작동하지만 특수 필러와 보호 가스가 필요합니다. 알루미늄은 강철보다 더 높은 기술과 더 나은 제어가 필요합니다. 레이저 용접은 얇은 알루미늄 부품을 위한 옵션이기도 합니다.
아연 도금 판금
아연도금 강철은 녹을 방지하기 위해 아연으로 코팅되어 있습니다. 용접 시 유독성 아연 연기가 방출되므로 적절한 환기가 필수입니다.
코팅은 용접 품질에도 영향을 미칩니다. 접합부 근처의 아연을 연마해야 할 수도 있습니다. MIG 또는 스폿 용접도 가능하지만 표면을 청소해야 하고 스패터가 더 많이 발생할 수 있습니다.
용접 설계 및 준비
좋은 준비 작업은 더 나은 용접으로 이어집니다. 깨끗한 부품, 정확한 도면, 안정적인 설정은 오류를 줄이고 품질을 개선하는 데 도움이 됩니다. 이러한 단계는 아크가 시작되기도 전에 중요합니다.
깨끗한 가장자리와 표면의 중요성
더러운 표면은 용접 불량의 원인이 됩니다. 기름, 녹, 페인트 또는 아연 코팅은 약점, 가스 포켓 또는 용접 불량으로 이어질 수 있습니다. 시작하기 전에 항상 용접 부위를 청소하세요.
와이어 브러시, 그라인더 또는 화학 세정제를 사용하여 먼지를 제거합니다. 알루미늄의 경우 산화물 층도 제거하세요. 깨끗한 금속은 더 잘 녹고 더 튼튼한 접합부를 만듭니다.
용접 기호 및 기술 도면
용접 기호는 용접기에게 어떤 유형의 용접이 필요한지 알려줍니다. 이러한 기호는 기술 도면의 일부이며 용접 유형, 크기, 각도 및 위치와 같은 정보를 포함합니다. 이러한 기호를 익히면 시간을 절약하고 혼동을 피할 수 있습니다.
일반적인 기호로는 필렛, 그루브, 플러그 용접이 있습니다. 또한 용접 크기, 길이 또는 패스 횟수를 표시할 수도 있습니다. 이러한 기호를 올바르게 읽는 것이 작업을 올바르게 수행하기 위한 핵심입니다.
올바른 고정 및 클램핑 기술
용접 중에는 부품이 움직이지 않아야 합니다. 조금만 움직여도 부품이 잘 맞지 않거나 정렬이 잘못될 수 있습니다. 고정 장치와 클램프는 모든 것을 제자리에 유지하는 데 도움이 됩니다.
용접 경로를 막지 않는 클램프를 사용하세요. 맞춤형 고정구는 반복 작업 시간을 절약해 줍니다. 또한 좋은 고정 장치는 부품이 식을 때 단단히 고정하여 열 왜곡을 줄여줍니다.
용접 매개변수 및 제어
용접은 기술만 중요한 것이 아닙니다. 설정도 마찬가지로 중요합니다. 이러한 요소를 제어하면 왜곡이 적고 더 깨끗하고 튼튼한 용접을 만들 수 있습니다.
열 입력 제어
열이 너무 많으면 시트가 휘거나 주변 부위가 손상될 수 있고, 열이 너무 적으면 접합부가 약해질 수 있습니다. 열 입력은 재료 유형 및 두께와 일치해야 합니다.
얇은 시트에는 낮은 열을 사용합니다. 펄스 아크 또는 더 빠른 속도를 사용하여 번스루를 줄이세요. 항상 침투와 제어의 균형을 유지합니다.
용접 속도 관리
너무 느리게 용접하면 부품이 과열됩니다. 너무 빨리 용접하면 완전히 융합되지 않습니다. 목표는 과도한 열 없이 접합부를 녹일 수 있는 안정적이고 균일한 속도를 유지하는 것입니다.
테스트 용접을 사용하여 올바른 이동 속도를 다이얼링합니다. 용접 비드를 관찰합니다. 비드가 일정하다는 것은 일반적으로 적절한 속도를 의미합니다.
차폐 가스 선택
차폐 가스는 용접 풀에서 공기를 차단합니다. 가스 유형은 아크 안정성과 용접 품질에 영향을 미칩니다.
MIG 용접의 경우 강철에는 아르곤-CO₂ 혼합물을 사용합니다. 알루미늄에는 순수 아르곤을 사용합니다. TIG 용접은 대부분의 금속에 순수 아르곤을 사용하는 경우가 많습니다. 올바른 가스는 외관을 개선하고 스패터를 줄입니다.
전극 유형 및 크기
전극은 작업과 일치해야 합니다. MIG에서는 와이어가 전극이고, TIG에서는 텅스텐 막대가 전극입니다. 크기는 아크 제어 및 용접 깊이에 영향을 미칩니다.
얇은 금속에는 직경이 작은 전극을, 두꺼운 부품에는 직경이 큰 전극을 사용하세요. 금속에 따라 유형을 선택하세요. 강철, 스테인리스 또는 알루미늄은 각각 다른 와이어 또는 막대가 필요합니다.
판금 용접 결함
용접 결함은 부품을 약화시키거나 재작업이 필요하거나 사용 중 고장을 일으킬 수 있습니다. 무엇을 찾아야 하는지 알면 문제가 발생하기 전에 예방하는 데 도움이 됩니다.
일반적인 용접 결함
용접 결함은 다양한 형태로 나타납니다. 일부는 강도에 영향을 미치고, 일부는 외관에 영향을 미치거나 누출을 유발합니다. 다음은 판금 용접에서 발견되는 가장 일반적인 유형입니다.
다공성
다공성은 용접부에 갇힌 가스 포켓을 의미합니다. 이는 접합부를 약화시키고 누출로 이어질 수 있습니다. 일반적으로 차폐 가스가 실패하거나 금속이 더러울 때 발생합니다.
이를 방지하려면 표면을 깨끗하게 유지하고 적절한 가스 흐름을 사용하세요. 재료에 습기나 기름이 묻지 않도록 하세요.
균열
용접 중 또는 용접 후에 균열이 생길 수 있습니다. 균열은 일반적으로 열 영향을 받는 영역이나 용접 비드에 나타납니다. 균열이 생기면 용접이 안전하지 않으므로 반드시 수정해야 합니다.
과도한 열, 잘못된 조인트 설계 또는 잘못된 필러 금속으로 인해 발생하는 경우가 많습니다. 예열과 적절한 냉각을 통해 위험을 줄일 수 있습니다.
언더컷
언더컷 는 용접부를 따라 모재에 녹아 있는 홈입니다. 이는 접합부를 약화시키고 하중을 받으면 고장을 일으킬 수 있습니다.
높은 열이나 빠른 이동 속도로 인해 발생하는 경우가 많습니다. 이를 방지하려면 적절한 기술과 필러 양을 사용하세요.
불완전한 융합
이는 용접 금속이 모재와 완전히 결합되지 않았음을 의미합니다. 조인트의 뿌리 또는 측면에 발생할 수 있습니다. 강도가 낮아지고 조기 고장으로 이어질 수 있습니다.
열이 너무 낮거나 속도가 너무 빠르거나 표면이 깨끗하지 않을 때 발생합니다. 일반적으로 프로세스를 수정하면 문제가 해결됩니다.
원인과 예방
대부분의 용접 결함은 잘못된 설정, 잘못된 매개변수 또는 더러운 재료로 인해 발생합니다. 이를 방지하려면
- 용접 전 모든 표면 청소
- 올바른 필러, 가스 및 방법 사용
- 난방 설정 및 이동 속도 확인
- 작업자 교육 및 필요 시 테스트 용접 사용
스팟 점검과 육안 검사는 전체 배치에 영향을 미치기 전에 문제를 조기에 발견하는 데 도움이 됩니다.
용접 후 공정
용접은 한 단계에 불과합니다. 용접 후에는 부품의 최종 모양, 모양 또는 기능을 충족하기 위해 더 많은 작업이 필요한 경우가 많습니다. 이러한 단계는 품질과 외관을 모두 개선합니다.
그라인딩 및 스무딩
용접은 종종 거친 모서리나 융기된 비드를 남깁니다. 연마는 과도한 금속을 제거하고 표면을 매끄럽게 만듭니다. 이는 도장, 코팅 또는 다른 부품의 피팅에 도움이 됩니다.
넓은 영역에는 플랩 디스크나 그라인딩 휠을 사용하세요. 좁은 부분에는 수공구 또는 소형 그라인더를 사용합니다. 관절을 약화시킬 수 있는 너무 많이 갈지 않도록 항상 확인하세요.
표면 처리 및 마감
연마 후 표면은 추가 처리가 필요할 수 있습니다. 여기에는 다음이 포함될 수 있습니다. 세련, 샌드블라스팅또는 보호 코팅을 적용합니다. 목표는 외관을 개선하고 녹이나 마모를 방지하는 것입니다.
패시베이션은 스테인리스 스틸의 열 색조를 제거하고 내식성을 향상시킵니다. 아노다이징은 단단하고 내구성 있는 알루미늄 층을 추가합니다. 분체 도장 또는 페인팅은 탄소강으로 표면을 보호합니다.
용접 스트레스 완화
용접은 열 스트레스를 유발하여 시간이 지남에 따라 뒤틀림이나 균열이 발생할 수 있습니다. 스트레스 완화는 이러한 위험을 줄여줍니다.
일부 부품은 용접 후 열처리가 필요합니다. 여기에는 부품을 천천히 가열하고 식히는 과정이 포함됩니다. 진동과 같은 기계적 방법이나 피닝 는 다른 시간에도 사용됩니다.
응력 완화는 두껍거나 응력이 높은 부품에서 더 일반적입니다. 부품이 안정적으로 유지되고 시간이 지남에 따라 더 나은 성능을 발휘하도록 도와줍니다.
결론
판금 용접은 열이나 압력을 사용하여 얇은 금속 부품을 접합하는 작업입니다. 용융, TIG, 레이저, 스폿 등 각 방법에는 최적의 용도가 있습니다. 재료 유형, 두께, 접합부 설계 및 생산 요구 사항에 따라 선택이 달라집니다.
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안녕하세요, 저는 케빈 리입니다
지난 10년 동안 저는 다양한 형태의 판금 제작에 몰두해 왔으며 다양한 워크숍에서 얻은 경험에서 얻은 멋진 통찰력을 이곳에서 공유했습니다.
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케빈 리
저는 레이저 절단, 굽힘, 용접 및 표면 처리 기술을 전문으로 하는 판금 제조 분야에서 10년 이상의 전문 경험을 갖고 있습니다. Shengen의 기술 이사로서 저는 복잡한 제조 문제를 해결하고 각 프로젝트에서 혁신과 품질을 주도하는 데 최선을 다하고 있습니다.
