|
|
| |
|
|
|
|
|
|
 Click to enlarge image |
용접 작업의 신기술, 신공법이 탄생시킨 마찰용접.
이종 재료의 용접이 필요하십니까?
용접 품질의 향상, 용접 작업 비용 절감 및 생산성 향상, 작업 환경의 개선을 원하신다면 마찰용접을 한번 검토해 보십시오.
1. 마찰 압접법의 원리와 종류
1) 마찰 압접법의 원리
물건과 물건을 마찰하면 열이 난다는 것은 누구나 알고 있는 일이다.
원시시대 옛날부터 알고있는, 마찰에 의한 열을 이용하여, 금속과 금속을 접합하는 응용 기술의 하나가 마찰 압접법이다.
마찰 압접법은 2모재를 맞추어 상대 회전 운동시켜, 추력을 증가시켜 그 접촉면에 마찰열을 발생시깁니다.
그 열에 의해 돌출된 면의 맞춤과 그 근방을 연화시켜, 압접 온도에 도달하면, 상대운동을 정지시켜, 압접 추력을 더욱 증대시켜 2모재의 접합을 행하는 방법입니다.
2) 마찰 압접법의 종류
마찰 압접법에는 주축상대운동 그 정지 방법 및 추력의 가하는 방법에 따라 여러 가지 방법이 있습니다.
그중 실용화되어 양산 수단에 이용되고 있는 것은 연속구동 제동식(브레이크식), 축세식(畜勢式)(플라이휠식)의 두 가지 방법이 있습니다.
2. 마찰 압접부의 성질
마찰 압접을 방해하는 돌기 맞춤 면의 얇은 산화물이나 흡착물 오염물 등은 마찰 발열 중에 파괴되어 접합부에서 바리(burr)가 되어 압출되고 그 위에 업셋하는 것에 의해 고온 상태에서 확산된 강력한 금속의 결합이 얻어집니다.
마찰발열은 접합면의 상대 속도의 분포에서 중심은 0에 주변에 이어진 방물선적(放物線的)으로 증대합니다.
그러나 실제로는 중심 부분의 소성변형이 가능한 상태에 도달하지 않으면 마찰면 전체가 압착되지 않으므로, 부분적인 온도차가 있어도, 발열의 진행과 동시에 온도차는 작아져 버린다.
마찰 압접의 온도는 동종 재질간의 압접에는 그 재료의 융점 바로 아래까지 상승합니다.
예를 들면, 연강과 연강의 압접에는 1250∼1390℃정도가 됩니다.
또한 이종 재질간의 압접에는, 융점이 낮은 쪽 모재의 융점 바로 아래서 혹은 그들 재료의 사이에서 공정조성(共晶組成)이 되는 것이라면, 작더라도 마찰 면의 일부의 온도는 공정점(共晶点)에 도달하여 용융 상태에 있는 것으로 생각한다.
예를 들면, 마찰 면의 평균 온도는 구리와 니켈 사이에서는 구리의 융점 바로 아래에 구리와 알루미늄 사이에서는 548℃(공정점) 근방까지 달하여 있습니다.
이 같은 상태에서 압접 시키므로, 용융점 접합에서 보여지는 것과 같은 주조조직, 거친(粗大)결정립, 핀홀, 블로홀 등의 발생이 없으므로 모재에 대하여 강도의 저하는 일어나지 않습니다.
말하자면 이상적인 결합상태를 형성할 수 있습니다.
이종 재질의 압접에서는 결합 부에 흐르는 금속간 화합물을 발생시키는 것이 있습니다. 알루미늄 합금과 구리, 구리와 알루미늄, 니켈 기초합금과 저 합금강 등은 이런 조합의 사례입니다.
이 금속간 화합물에 대해서는 회전 정지 시에 가압력을 급격히 증대시켜 이 층을 접합부에서 압출하여, 낮은 회전수, 높은 가열 압력에 의해 단시간에 압접 하여, 금속간 화합물의 생성을 억제하는 등 압접 조건을 선택하면 충분한 강도의 접속이 얻어집니다.
3. 마찰 압접의 특징
1)신뢰성이 높은 접속강도와 정도
마찰 압접법의 압접조건 인자는 압접추력, 회전수, 접합거리(또는 시간)에 있고, 물리적인 제어인자에 있기 때문에 재현성이 높다.
접합 면의 바리(burr)는 마찰열이 회전축에 대칭으로 또는, 축 방향에도 균등하게 발생하기 때문에, 원주 방향, 반경 방향에도 균등하게 배출됩니다.
그 결과, 길이 방향의 치수 정도, 열변형에 의한 밴딩 정도 등의 압접정도가 좋습니다.
따라서 최근에는 각각의 모재를 기계가공, 열처리 등을 완료시킨 상태로 하여, 마찰압접을 최종공정으로 하는 경우가 증가하고 있습니다
이에 따라 각각의 모재가 사용목적에 최적인 재질, 열처리 상태, 가공 상태 등으로 하는 것이 가능하게 되고, 부품 설계의 확대와 합리화에 크게 공헌하고 있습니다.
또한 압접 조건의 제어 인자가 물리량이므로, 품질보증 장치에 의한 감시가 용이하며 그 정도도 높다.
이에 따라 마찰 압접품의 접합품질을 고수준으로 보증 할 수 있습니다.
2)용이한 이종 재료의 압접
마찰 압접 가능한 재료의 조합 표가 준비되어 있습니다. 폐사로 문의 바랍니다.
마찰 압접부의 도달 온도의 상한은 모재의 융점 또는 그 이하에 있으므로 융합하면 약한 합금 또는 화합물을 형성하는 재료의 조합에서도 그 형성을 한계력으로 눌러 압접 하는 것이 가능합니다.
또한 재료를 과열시킨다든지 연소시킨다든지 하는 일이 없습니다.
이종재료의 접합에 있어서의 문제점은
1. 금속간 화합물 생성에 의한 취성
2. 재질 상호의 열연화, 열팽창 특성에 의한 열균열
가압 압력의 설정, 접합법 등 경험을 필요로 하는 분야가 많습니다.
3)높은 경제성
1. 마찰 압접은 접합하고 싶은 면과 그 근방만 열을 발생시켜 더욱 유효하게 사용하므로, 타 용접법과 비교하여 압접의 소요시간이 짧고 에너지 효율도 높기 때문에 전기 용량이 작아도 좋습니다.
저항용접과 비교하면 1/5∼1/20정도입니다.
2. 용접봉이나 용재, 가스 등이 불필요하므로, 소모품이 없고 러닝 코스트가 쌉니다.
3. 다른 용접법에서는 필요하게 되는 기계가공이 불필요하게 되므로, 소재 코스트가 싸게 됩니다.
4)간단한 제어
마찰 압접의 조건인자가 압접 추력, 회전수 및 접합거리(또는 시간)에 있으므로, 제어가 용이하게 되고 재현성이 높습니다. 따라서 마찰 압접은 자동화가 손쉽고 압접 작업을 고능률로 행하므로, 양산 설비에 적합합니다.
5) 양호한 작업환경
압접 중에는 다른 용접법과 같은 불꽃, 아크, 연기 등을 발생하지 않으므로 작업환경이 좋습니다.
따라서 자동화 라인의 한 공정으로서 다른 공작기계에 인접하여 설치하는 것이 가능하고 레이아웃에 제약을 받지 않습니다.
·이즈미 마찰 압접기의 특징
이즈미 공업은 1997년(平成９年)에 (株)豊田自動織機의 마찰 압접기에 관한 기술을 전면 계승하여 개발, 설계, 제작 및 판매를 시작하였습니다.
(株)豊田自動織機는 1961년(昭和36년)에 마찰 압접법의 연구 개발에 착수하여, 1962년(昭和37년) 일본 최초의 양산 실용화에 성공한 이래, 착수에 실적을 더하여, 풍부한 기종과 높은 신뢰성을 평가받아, 국내외를 불문하고, 부품 가공 작업의 대폭적인 합리화에 기여하고 있습니다.
----특징----
1. 품질이 향상됩니다.
블로홀 등의 용접 결함이 전혀 없습니다. 재현성이 높고, 안정된 접합이 얻어집니다.
열변형이 적고, 높은 치수 정도가 얻어집니다.
하이테크 품질보증 장치에 의해, 고품질의 관리에 대응합니다.
2. 코스트의 저감이 가능합니다.
선단가공, 인로 등의 용접가공은 불필요합니다.
이종금속, 비철금속의 조합이 가능합니다.
신소재의 접합에도 예상을 초월하는 효과를 기대할 수 있습니다.
소비전력은 다른 용접에 비해 1/5∼1/20입니다.
제품의 공통화, 경량화에도 공헌한 사례가 많고 이런 면에서도 높이 평가되고 있습니다.
3. 생산성이 향상됩니다.
조작이 간단하므로 숙련이 필요 없습니다.
오토로다(auto loader)의 채용에 의해 무인화가 가능합니다.
마찰용접기의 내구성은 여러 보전담당자로부터도 높이 평가되고 있습니다.
4. 작업환경이 개선됩니다.
용접 불꽃의 비산, 가스 발생 등이 없습니다.
작업자의 건강, 공해 등의 염려가 없는 안전한 기계입니다.
|
|
| [ 연락처 정보 ] |
 Company |
경원기업 |
| Address |
경남 창원시 중앙동 96-4 리제스타워 913호
(우:641-030) 한국 |
| Phone |
82 - 055 - 264-2469 |
| Fax |
82 - 055 - 264-2421 |
| Homepage |
http://www.kw-ent.co.kr |
| Contact |
이창원 / 대표 |
|
|
|
| |
 |
경원기업.
경남 창원시 중앙동 96-4 리제스타워 913호.
TEL: 055-264-2469.
FAX: 055-264-2421.
E-MAIL: pwimfos@kornet.net |
|
|
|
|
