오늘은 용접의 종류와 특징에 대해 알아보겠습니다.
용접의 종류
- 아크 용접 (Arc Welding) - 전극과 작업 부위 사이의 전기 아크를 사용하여 금속을 용접하는 기술입니다.
- TIG 용접 (Tungsten Inert Gas Welding) - 이중용접(DC) 혹은 교류용접(AC)을 이용하여 기체 중간인 아르곤 가스를 사용하여 금속을 용접하는 기술입니다.
- MIG 용접 (Metal Inert Gas Welding) - 아르곤 혹은 헬륨 가스로 보호하면서 금속 전극을 사용하여 용접하는 기술입니다.
- 가스 용접 (Gas Welding) - 산소와 석유 기체의 혼합물을 사용하여 금속을 용접하는 기술입니다.
- 레이저 용접 (Laser Welding) - 고강도 레이저 광선을 사용하여 금속을 용접하는 기술입니다.
- 용접 접합 (Resistance Welding) - 전기 저항을 이용하여 금속을 용접하는 기술입니다.
용접의 종류별 특징
용접방법 별로 특징에 대해 알아보도록 하겠습니다.
아크 용접 (Arc Welding)
메탈 아크 용접 (Metal Arc Welding)
전극으로 사용되는 금속 철사와 작업 부위 사이에서 생성된 전기 아크를 이용해 용접을 수행하는 방법입니다. 전극은 금속 철사로 만들어진 일종의 지팡이 모양입니다. 용접 부위에 닿으면 전기 아크가 발생하고 금속 철사가 녹아 용접이 이루어집니다.
셀프 쇼트 사이클 용접 (Self-Shielded Cyclic Welding)
전극으로 사용되는 금속 철사에 포함된 플럭스 물질이 용접을 수행하는 방법입니다. 플럭스는 용접부에서 녹아 남은 잔여물을 제거하고 용접 부위를 보호하는 역할을 합니다. 이 방법은 보호가 필요하지 않아 휴대성이 높으며, 바람이 불더라도 용접이 가능합니다.
플럭스 코어드 아크 용접 (Flux-Cored Arc Welding)
전극으로 사용되는 금속 철사에 플럭스 물질이 포함된 용접 기술입니다. 플럭스는 용접부에서 발생한 녹음을 제거하고 용접 부위를 보호하는 역할을 합니다. 전극을 바꿀 필요가 없기 때문에 생산성이 높으며, 높은 용접 속도와 깊이를 가질 수 있습니다
TIG 용접 (Tungsten Inert Gas Welding)
이중용접(DC) 혹은 교류용접(AC)을 이용하여 기체 중간인 아르곤 가스를 사용하여 금속을 용접하는 기술입니다. TIG 용접은 고질소 및 산소가 제거되어 있으므로 용접 구간에서 금속이 더 순수하게 결합됩니다. 고소작업, 자동차 부품, 항공기 부품 등의 분야에서 널리 사용됩니다.
MIG 용접은 Metal Inert Gas Welding의 약자로서 아르곤 또는 헬륨 가스를 이용하여 용접 구간을 보호하면서 금속 전극을 사용하여 용접하는 기술입니다. 용접할 부품과 전극 사이에 고열 아크를 생성하여 부품을 녹이고 용접합니다.
MIG 용접은 용접 속도가 빠르며, 금속 용접 부위에 산소와 질소가 적게 남아서 용접된 부위가 강하고 깔끔하게 결합됩니다. 이러한 특성으로 인해 MIG 용접은 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
MIG 용접에서는 용접 전극으로 사용되는 금속 선을 자동으로 길이를 조절하여 공급해 줍니다. 이때 금속 선은 용접된 부품과 일정한 거리를 두고 공급되며, 부품에 녹아 용접 부위가 형성됩니다.
MIG 용접은 아르곤 혹은 헬륨 가스를 사용하여 용접 구간을 보호하며, 가스의 종류에 따라 다른 용도로 사용됩니다. 아르곤 가스는 대부분의 금속 용접에 사용되며, 스테인리스강과 알루미늄 등의 용접에 특히 효과적입니다. 반면에, 헬륨 가스는 스테인리스강과 알루미늄 용접에 효과적이며, 고속 용접에 많이 사용됩니다.
MIG 용접은 자동화된 용접 작업에 매우 적합합니다. 로봇이나 자동화 장비를 이용하여 용접 부품을 이동시키면서 용접을 수행할 수 있으며, 이를 통해 생산성을 높일 수 있습니다. 또한 MIG 용접은 용접 전극과 용접 구간이 떨어져 있어서 용접 구간의 형태에 제약을 받지 않기 때문에 다양한 형태의 부품에 적용할 수 있습니다.
가스용접
가스용접은 가스를 연소시켜서 불꽃을 발생시켜 금속을 용접하는 기술입니다. 가스용접은 낮은 온도에서 용접할 수 있는 소프트 솔더링과 높은 온도에서 용접할 수 있는 하드 솔더링, 그리고 높은 온도에서 금속을 용해시켜 용접하는 가열용접 등으로 나눌 수 있습니다.
소프트 솔더링
소프트 솔더링은 낮은 온도에서 용접할 수 있는 가스용접 기술입니다. 전극이 필요 없고 납, 주석 등의 소프트 금속을 용접 부위에 녹여 용접합니다. 높은 전기저항으로 인한 열의 발생 없이 용접이 가능하기 때문에 전기적인 손상을 받을 수 있는 부품에 적합합니다.
하드 솔더링
하드 솔더링은 소프트 솔더링보다 높은 온도에서 용접할 수 있는 가스용접 기술입니다. 높은 온도로 용접을 하기 때문에 용접 부위가 더욱 강하게 결합됩니다. 일반적으로 은, 구리, 황동 등을 용접할 때 사용됩니다.
가열용접: 가열용접은 금속을 용해시켜 용접하는 기술입니다. 가열용접은 높은 온도에서 용접이 가능하기 때문에 강철 등의 단단한 금속을 용접할 수 있습니다. 일반적으로 아세틸렌가스를 연소시켜 발생하는 불꽃으로 금속을 가열하여 용접합니다.
가스용접은 다양한 금속을 용접할 수 있으며, 소형 용접 장비를 사용하여 작은 부품에서부터 대형 부품까지 용접이 가능합니다. 그러나 용접 부위의 온도가 높아져서 산화되는 경우가 있으므로 적정한 용접 가스와 용접 기술을 선택하여 용접해야 합니다. 또한 가스용접 시 발생하는 열과 불꽃으로 인한 화재, 폭발, 인명 피해 등에 대한 안전 조치도 필요합니다
레이저 용접
레이저 용접은 고출력 레이저 광선을 이용해 금속을 용접하는 기술입니다. 레이저 광선은 직선으로 진행하며, 매우 높은 에너지 밀도를 가지기 때문에 매우 얇은 부위에서 용접이 가능합니다. 따라서 레이저 용접은 정밀한 용접에 적합합니다.
레이저 용접에는 다음과 같은 종류가 있습니다.
CO2 레이저 용접
CO2 레이저를 이용하여 용접하는 방식입니다. CO2 레이저는 인공적으로 만들어낸 가스 레이저로, 고출력 및 연속 운전이 가능합니다. 주로 금속 용접에 이용되며, 자동차, 항공기 등 대형 기계류의 용접에도 활용됩니다.
Nd:YAG 레이저 용접
Nd:YAG 레이저를 이용하여 용접하는 방식입니다. Nd:YAG 레이저는 고출력이며, 펄스 및 연속적인 방식으로 용접이 가능합니다. 주로 자동차 부품, 전자기기, 의료기기 등의 용접에 활용됩니다.
광섬유 레이저 용접
광섬유 레이저를 이용하여 용접하는 방식입니다. 광섬유 레이저는 레이저 광선을 광섬유로 전달하여 사용합니다. 광섬유 레이저는 고출력 및 높은 에너지 밀도로 용접이 가능하며, 자동차 부품, 항공기 부품, 의료기기, 전자기기 등 다양한 산업 분야에서 용접에 활용됩니다.
레이저 용접은 고속 및 정밀 용접이 가능하며, 용접이 필요한 부위에 직접 레이저 광선을 조준해 용접하기 때문에 다른 용접 기술에 비해 용접 부위의 변형이 적습니다. 또한 용접 시 발생하는 색깔이나 냄새, 스파터 등이 적기 때문에 청결한 작업 환경을 유지할 수 있습니다.
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