스폿 용접: 정의 및 작동 원리

스폿 용접이란 무엇입니까?

스폿용접은 저항 용접 공정 국부적인 지점에 열과 압력을 가하여 두 개 이상의 금속판을 접합하는 것입니다. 접촉점의 금속에 높은 전류를 흘려 재료를 녹이고 융합시키면 열이 발생합니다. 전체 프로세스는 일반적으로 소요됩니다. 용접당 0.01~0.63초 , 이는 제조 분야에서 사용할 수 있는 가장 빠른 접합 방법 중 하나입니다.

아크 용접이나 MIG 용접과 달리 스폿 용접에는 필러 재료가 필요하지 않으며 주변 금속에 대한 왜곡을 최소화하면서 깨끗하고 일관된 용접을 생성합니다. 이 제품은 자동차 차체 패널부터 배터리 팩 조립까지 얇은 판금을 빠르고 안정적으로 접합해야 하는 산업에서 널리 사용됩니다.

스폿 용접은 어떻게 작동합니까?

스폿 용접 공정은 전기 저항, 열 발생 및 가해진 압력이라는 세 가지 핵심 물리적 원리에 의존합니다. 작동 방식에 대한 단계별 분석은 다음과 같습니다.

1. 공작물(일반적으로 두 개의 겹쳐진 금속 시트)은 두 개의 구리 합금 전극 사이에 배치됩니다.
2. 전극은 아래로 눌러 제어된 힘으로 시트를 단단히 고정합니다.
3. 큰 전류 - 일반적으로 1,000~100,000암페어 - 전극을 통과하여 금속으로 전달됩니다.
4. 접촉 인터페이스의 전기 저항은 집중된 열을 발생시켜 시트 사이의 작은 금속 덩어리를 녹입니다.
5. 전류가 차단되고 용융된 너겟이 강한 용접으로 응고되는 동안 전극은 계속해서 압력을 유지합니다.
6. 전극이 수축되고 다음 지점 위치에서 프로세스가 반복될 수 있습니다.

각 용접 너겟의 크기와 강도는 전류 강도, 전극 힘, 용접 시간 및 전극 팁 형상에 따라 달라집니다. 표준 자동차 강철의 적절하게 형성된 용접 너겟은 일반적으로 직경 4~8mm .

스폿 용접기의 주요 구성 요소

주요 구성 요소를 이해하면 작업자가 다양한 재료와 응용 분야에 맞게 기계를 설정, 유지 관리 및 최적화하는 데 도움이 됩니다.

페달 작동식 스폿 용접기에서 풋 페달은 전극 하강을 제어하고 용접 사이클을 시작하여 양손을 자유롭게 하여 작업물을 정확하게 배치합니다. 이는 혼합이 많거나 수동 조립 환경에서 인체공학적이며 정밀한 이점을 제공합니다.

스폿 용접기의 종류

스폿 용접 기계는 다양한 생산량, 공작물 크기 및 작업자 요구 사항에 적합한 여러 구성으로 제공됩니다.

벤치탑 스폿 용접기

중소량 작업용으로 설계된 소형 기계입니다. 그들은 일반적으로 수리점, 전자 제품 제조 및 소규모 제조 작업에 사용됩니다. 용접 용량은 일반적으로 최대 재료를 포함합니다. 시트 두께당 2mm .

페달 작동식 스폿 용접 기계

이 기계는 풋 페달을 사용하여 전극 암을 작동시키고 용접 사이클을 시작합니다. 작업자의 손이 자유롭게 공작물을 잡고 위치를 잡을 수 있으므로 정확도와 반복성이 향상됩니다. 는 DN 페달 스폿 용접기 판금 제조에서 일관되고 작업자 친화적인 성능을 위해 견고한 변압기 출력과 인체공학적 풋 페달 제어를 결합한 이 범주의 대표적인 예입니다.

로봇식/자동 스폿 용접기

특히 자동차 제조 분야의 대량 생산 라인은 로봇식 점용접 셀을 사용합니다. 단일 로봇식 점용접 스테이션으로 완료 가능 시간당 400~600개 용접 , 이는 차체 조립에 없어서는 안 될 요소입니다.

휴대용 / 건형 스폿 용접기

작업자가 빡빡하거나 불규칙한 형상의 용접 지점에 도달할 수 있도록 해주는 휴대용 용접 건으로 자동차 차체 수리 및 공조 제작에 자주 사용됩니다.

스폿 용접에 적합한 재료

스폿 용접이 가장 효과적입니다. 저탄소강 및 아연도금강판 , 좋은 전기 저항과 용접성을 제공합니다. 그러나 적절한 기계 설정과 전극 선택을 통해 다양한 금속을 접합할 수 있습니다.

• 저탄소(연질)강 — 가장 일반적이고 용접하기 쉬운 강
• 아연 도금 강철 - 아연 코팅 전도성으로 인해 더 높은 전류가 필요함
• 스테인레스 스틸 - 용접이 가능하지만 감작을 피하기 위해 정밀한 열 제어가 필요합니다.
• 알루미늄 - 낮은 저항으로 인해 훨씬 더 높은 전류와 힘을 가진 전용 기계가 필요합니다.
• 구리 합금 - 전도성이 매우 높아 까다롭습니다. 특수 전극 필요
• 니켈 스트립 - 배터리 팩(18650/21700 셀) 어셈블리에 광범위하게 스폿 용접됨

재료 두께는 중요한 제약 조건입니다. 대부분의 수동 및 벤치탑 스폿 용접기는 다음과 같은 시트 조합을 처리합니다. 층당 0.5mm ~ 3mm . 이 범위를 초과하려면 일반적으로 더 높은 kVA 변압기로 업그레이드하거나 프로젝션 또는 심 용접 공정으로 전환해야 합니다.

스폿 용접 매개변수 및 설정 방법

4가지 매개변수가 용접 품질을 직접적으로 제어합니다. 어느 하나라도 잘못 조정하면 돌출(튀김), 융합 불충분, 전극 고착 등의 결함이 발생합니다.

용접 전류

전류가 높을수록 더 많은 열이 발생합니다. 1mm 연강판의 경우 전류는 약 8,000~10,000A 전형적이다. 알루미늄은 같은 두께의 강철보다 2~3배 더 높은 전류를 필요로 합니다.

용접 시간

주기로 측정됩니다(1주기 = 그리드 주파수에 따라 1/50 또는 1/60초). 얇은 자동차 강판의 경우 용접 시간은 8~20사이클 표준입니다. 시간이 길어지면 열 입력이 증가하지만 그에 따라 전류가 감소하지 않으면 방출 위험이 있습니다.

전극력

적절한 힘을 가하면 전기적 접촉이 양호해지고 배출이 억제됩니다. 힘이 부족하면 아크가 발생하고 표면이 연소됩니다. 일반적인 지침은 다음과 같습니다. 1,500~2,500N 표준 1-2mm 강철용.

전극 팁 형상

평평한 팁은 더 크고 얕은 너겟을 생성합니다. 돔 페이스 팁은 열을 집중시킵니다. 팁은 정기적으로 옷을 입어야 합니다. 50~200개 용접 — 일관된 접촉 면적과 용접 품질을 유지합니다.

스폿 용접의 장점과 한계

장점

• 고속 — 개별 용접이 밀리초 단위로 완료되어 시간당 수백 개의 부품을 처리할 수 있습니다.
• 충전재 없음 — 소모품 비용을 줄이고 와이어 또는 로드 관리가 필요하지 않습니다.
• 낮은 왜곡 — 국지적인 열 입력으로 주변 재료의 뒤틀림이 최소화됩니다.
• 쉽게 자동화됨 — 로봇 팔 및 PLC 제어 생산 라인과 통합됩니다.
• 일관된 품질 — 일단 매개변수가 설정되면 용접 간 변동이 매우 낮습니다.
• 낮은 운영자 기술 요구 사항 — 특히 페달 및 벤치탑 모델의 경우

제한사항

• 제한됨 랩 조인트 — 프로세스 조정이 없는 맞대기 조인트 또는 복잡한 조인트 형상에는 적합하지 않습니다.
• 기계 업그레이드 없이 제한된 재료 두께 범위
• 전극 마모로 인해 시간이 지남에 따라 운영 비용이 증가합니다.
• 특수 장비 없이 구리, 알루미늄 등 전도성이 높은 금속에 적용하기 어려움
• 용접 품질 검사에는 파괴 테스트(박리 테스트) 또는 초음파 NDT가 필요합니다. 육안 검사만으로는 충분하지 않습니다.

스폿 용접의 일반적인 응용

스폿 용접은 얇은 금속판을 빠르고 깨끗하게 접합해야 하는 광범위한 산업 분야에서 사용됩니다.

스폿 용접과 기타 접합 방법

올바른 접합 프로세스 선택은 재료 유형, 접합 디자인, 생산량 및 품질 요구 사항에 따라 달라집니다. 아래 표에서는 스폿 용접과 일반적인 대안을 비교합니다.

대량의 판금 생산을 위해, 스폿 용접은 속도, 비용 및 용접 일관성의 최상의 균형을 제공합니다. 모든 가입 옵션 중에서

더 나은 점용접 결과를 위한 팁

• 공작물 표면을 청소하십시오. 용접하기 전에. 오일, 페인트, 심한 녹 또는 두꺼운 밀 스케일은 접촉 저항을 예기치 않게 증가시켜 용접이 일관되지 않게 만듭니다.
• 전극을 정기적으로 드레싱하십시오. 버섯 모양이거나 오염된 팁은 용접 직경을 증가시키고 전류 밀도를 감소시켜 너겟을 약화시킵니다.
• 클램핑력을 확인하세요. 압력이 부족하면 퇴학이 발생합니다. 너무 많은 힘을 가하면 얇은 재료가 깨지거나 전극에 깊은 자국이 남을 수 있습니다.
• 수냉식 사용 지속적인 생산 주기를 실행하는 모든 기계에서. 과열은 변압기 절연을 저하시키고 전극 수명을 크게 단축시킵니다.
• 파괴적인 박리 테스트 수행 각 생산 시작 시 전체 생산에 착수하기 전에 용접 너겟 크기와 인장 강도를 확인합니다.
• 최소 용접 피치를 유지하십시오. 용접을 너무 가깝게 배치하면 션트가 발생합니다. 전류는 새로운 너겟을 생성하는 대신 이전 용접의 경로를 사용합니다. 최소 간격 20~30mm 용접 사이는 1mm 강철에 권장됩니다.

FAQ

Q1: 점용접이 불가능한 금속은 무엇입니까?

순동이나 황동과 같은 전도성이 높은 금속은 열을 너무 빨리 발산하기 때문에 표준 장비로 점용접하기가 매우 어렵습니다. 마그네슘 합금과 납도 일반적으로 점용접에 적합하지 않습니다.

Q2: 스폿 용접에서 금속의 두께는 얼마나 됩니까?

표준 수동 및 페달 작동식 스폿 용접기는 일반적으로 시트 층당 0.5mm ~ 3mm . 더 무거운 게이지에는 더 높은 kVA 기계 또는 대체 용접 공정이 필요합니다.

Q3: 스폿 용접은 구조적 용도에 충분히 강합니까?

점용접은 전단에는 강하지만 박리에는 상대적으로 약합니다. 구조적 적용의 경우 용접은 여러 지점의 배열로 배치되고 조인트가 벗겨지기보다는 전단 하중을 받도록 설계됩니다. 자동차 차체 구조는 충돌 성능을 위해 전적으로 스폿 용접 조인트에 의존합니다.

Q4: 페달 스폿 용접기와 표준 벤치 스폿 용접기의 차이점은 무엇입니까?

페달 스폿 용접기는 풋 페달을 사용하여 전극 암을 제어하고 용접 사이클을 시작하여 양손으로 작업물을 자유롭게 잡고 위치를 지정할 수 있습니다. 표준 벤치 용접기는 일반적으로 트리거를 작동하는 데 한 손이 필요하므로 복잡한 부품의 위치 정확도가 떨어질 수 있습니다.

Q5: 점용접이 좋은지 어떻게 알 수 있나요?

육안 검사를 통해 표면 화상, 돌출 자국, 용접 누락과 같은 명백한 결함을 발견할 수 있습니다. 너겟 형성과 인장 강도를 확인하려면 다음을 수행하십시오. 파괴적인 껍질 테스트 - 너겟이 경계면에서 깨끗하게 벗겨지지 않고 모재를 찢는 경우 용접은 강도 요구 사항을 충족합니다. 초음파 검사는 생산 검사를 위한 주요 비파괴 방법입니다.

Q6: 스폿 용접 전극은 얼마나 자주 교체해야 합니까?

전극은 매번 드레싱(모양 변경)해야 합니다. 50~200개 용접 재료 및 현재 설정에 따라 다릅니다. 팁을 더 이상 올바른 직경으로 드레싱할 수 없는 경우(일반적으로 수천 번의 용접 주기 후에) 전체 전극 교체가 필요합니다.

Q7: 알루미늄에 스폿 용접을 사용할 수 있나요?

예, 하지만 알루미늄 점 용접에는 훨씬 더 높은 전류 출력(일반적으로 강철 요구 사항의 2~3배)과 수정된 전극 재료를 갖춘 특수 기계가 필요합니다. 표준 강철 스폿 용접기는 개조 없이는 알루미늄에 적합하지 않습니다.