금속판을 적절한 크기로 절단한 후에는 원하는 모양으로 만들고 요구 사항을 충족하기 위해 접합해야 합니다. 따라서 금속 용접은 금속 제품 제조에 매우 중요한 부분입니다. 금속 용접에는 다양한 방법이 있습니다. 그렇다면 귀사의 비즈니스 요구에 가장 적합한 방법은 무엇일까요?
이 글에서는 다양한 금속 용접 방법과 그 장점 및 용도에 대해 설명합니다. 또한, 최적의 결과를 얻기 위한 얇은 금속판 용접에 대한 중요한 팁도 제공합니다.
목차
금속 용접의 6가지 방법
다음으로, 판금을 용접하는 다양한 방법을 자세히 살펴보겠습니다.
MIG 용접
금속 불활성 가스(MIG) 용접은 가스 금속 아크 용접이라고도 합니다. 토치를 사용하여 연속적인 솔리드 와이어 전극을 용접 풀에 공급하는 방식으로 진행됩니다. 풀 안의 용융 와이어는 금속 부품을 서로 접착시킵니다. 또한, 토치 안의 가스는 용접 풀을 공기 중 오염으로부터 보호합니다.
MIG 용접은 알루미늄, 강철, 스테인리스강 등 대부분의 판금에 높은 강도와 품질을 제공합니다. 따라서 자동차 제조 및 주택 개량 산업에서 선호되는 용접 방식입니다. 고가의 장비가 필요하지 않아 경제적인 방법입니다.
TIG 용접
텅스텐 불활성 가스(TIG) 용접은 아크 용접의 한 유형입니다. 직류 또는 교류 전류에서 용접하기 위해 비소모성 텅스텐 전극을 사용합니다. MIG 용접과 마찬가지로, 대기 오염 물질과 전극 및 용융 풀의 산화를 방지하기 위해 아르곤이나 헬륨과 같은 불활성 보호 가스를 사용합니다.
TIG 용접은 알루미늄, 티타늄, 구리, 니켈, 마그네슘, 크롬과 같은 비철 금속 용접에 적합합니다. 항공 및 우주 산업에 효과적인 방법입니다. 또한 오토바이 프레임, 도어, 피더 프레임 제작에도 적합합니다.
이 용접 방식은 작업자에게 더 나은 제어력을 제공하여 깨끗하고 튼튼한 용접을 가능하게 합니다. 하지만 이 용접 방식은 시간이 많이 걸리고 용접공의 특별한 기술이 필요합니다.
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스틱 용접
용접봉을 이용한 용접은 피복 금속 아크 용접이라고도 합니다. 플럭스가 도포된 용접봉을 전극으로 사용하는 수동 아크 용접 공정입니다. 용접 전원에서 나오는 전류가 용접 금속과 전극 사이에 아크를 생성합니다. 철이나 강철과 같은 경금속 용접에 적합합니다.
더욱이, 이 용접 공정은 보호 가스가 필요하지 않습니다. 열이 발생하면 전극의 코팅이 파괴되어 슬래그 층이 형성되어 용접 풀이 오염되지 않도록 보호합니다. 또한, 장비가 소형화되어 운반이 용이합니다. 따라서 이 용접 공정은 매우 편리합니다. 전극 용접 공정은 건설, 조선, 제철 산업에서 매우 널리 사용됩니다.
플라즈마 아크 용접
플라즈마 아크 용접은 고온 플라즈마 아크를 사용하여 금속을 용접하는 방법입니다. 이 용접 공정은 TIG 용접과 유사하며, 둘 다 텅스텐 전극을 사용합니다. 그러나 플라즈마 아크 용접은 더 작은 아크를 사용하고 전극을 토치 본체에 장착할 수 있습니다. 가압 가스는 고온 플라즈마를 생성하여 금속을 녹이고, 이를 접합하여 강력한 용접을 형성합니다.
이 용접 방식은 전력 소모가 적고 작업 속도가 빠릅니다. 또한 정밀한 용접이 가능하여 항공우주 및 해양 산업에서 널리 사용됩니다. TIG 용접과 마찬가지로 플라즈마 아크 용접은 접합부를 채우기 위한 추가 재료가 필요하지 않습니다. 또한, 플라즈마 아크 용접은 많은 마무리 작업이 필요 없는 고품질 용접을 제공합니다.
전자빔 및 레이저 용접
레이저 및 전자빔 용접은 레이저와 전자빔을 사용하여 금속 부품을 가열하고 용접합니다. 다른 용접 공정과 달리, 이 용접 방식은 첨단 기계나 자동화된 로봇을 필요로 합니다. 레이저 빔을 매우 적은 양의 재료에 집중시켜 정밀한 용접을 수행할 수 있습니다. 따라서 작고 섬세한 부품에 이상적인 매우 정밀한 용접 방식입니다.
탄소강, 티타늄, 스테인리스강, 알루미늄과 같은 고강도 금속의 용접에도 적합합니다. 또한, 이 방법은 열가소성 플라스틱에도 적합합니다. 레이저 용접은 미적으로 아름다운 제품을 생산하고 후속 작업도 최소화합니다.
가스 용접
가스 용접은 열을 이용하는 전통적인 용접 방법입니다. 연료(가솔린), 산소 또는 산소 아세틸렌의 연소로 발생하는 열을 이용하여 금속 조각을 용접하는 방식입니다. 이러한 연료를 연소시키면 매우 뜨거운 불꽃이 발생하여 용접되는 금속 표면이 녹습니다.
이 기술은 산업계에서 가장 널리 사용되는 용접 방법 중 하나입니다. 철금속과 비철금속을 포함한 다양한 금속에 사용할 수 있습니다. 또한, 파이프와 튜브 용접뿐만 아니라 환기 및 공조 시스템 수리에도 효과적입니다.
다른 많은 용접 방식과 달리, 이 용접 방식은 전원이 필요하지 않습니다. 가스 용접은 휴대가 간편하고 비용 효율적이며 전문가의 도움이 필요하지 않습니다.
금속 용접 공정을 어떻게 선택해야 하나요?
판금 용접 시 발생할 수 있는 표면 유형과 이를 처리하는 가장 좋은 방법은 다음과 같습니다.
평평한 표면
평면 용접은 평평한 표면에 용접하는 것입니다. 용접공은 중력을 이용하여 용융 금속을 이동시키면서 용접 접합부 위에서 작업합니다. 평평한 표면에 용접이 잘 되도록 하려면 용접공은 용접 헤드를 금속과 45도 각도로 유지해야 합니다. 또한, 두 금속이 만나는 지점에 불꽃을 조준해야 합니다.
MIG와 TIG 용접은 평평한 표면에서 가장 잘 작동합니다. 와이어 공급과 공기 흐름도 평평한 표면에서 매우 잘 작동합니다.
수평 표면
이러한 수평 구성의 경우, 판금은 평평하게 놓입니다. 그러나 일반적으로 두 가지 방법으로 용접됩니다.
- 필렛 용접: 용접은 평평한 면과 수직면의 윗부분이 만나는 지점에서 이루어집니다. 접합 부분은 서로 수직으로 맞닿아 있는 두 개의 금속 조각처럼 보이며, "L"자 모양으로 접합되어 있습니다.
- 베벨 용접: 용접면은 수직면에 위치합니다. 용접할 두 금속 조각은 동일 평면에 있습니다.
수평면의 경우 TIG 용접과 MIG 용접의 완벽한 균형을 맞추는 것이 어렵습니다. 반면, 스틱 용접은 수평면 작업에 이상적입니다.
수직 표면
이 유형의 용접 튜브는 수직으로 세워져 있으며, 수직면이 용접공을 향합니다. 용접 시, 액체 금속은 일반적으로 아래로 흘러 한곳에 모입니다. 따라서 용접공은 금속의 흐름을 제어해야 합니다. 즉, 토치를 판금에 45도로 유지하고 전극을 불꽃과 용접 풀 사이에 유지해야 합니다.
스틱 용접은 수직 표면을 용접하는 데 가장 적합한 방법입니다. 용접공은 일반적으로 용접 각도를 조절하여 표면이 평평하거나 수평으로 보이도록 하여 작업을 더 쉽게 합니다.
오버헤드 표면
머리 위로 올라가는 물체를 용접하는 것이 가장 어렵습니다. 이름에서 알 수 있듯이, 머리 위로 작업물을 용접하는 것을 의미합니다. 용접을 시도하면 녹은 금속이 떨어지는 경향이 있습니다. 높은 곳에서 용접을 더 쉽게 하려면 용접 풀의 크기를 줄이세요. 그리고 용접이 튼튼하게 되도록 충분한 양의 용가재를 첨가해야 합니다.
이러한 설치에는 스틱 용접이 가장 좋은 방법입니다. 또한, 맞춤형 판금 작업장에서는 오버헤드 용접이 일반적이지 않습니다.
판금 용접 팁
금속 용접 시, 용접 부위의 강도를 충분히 확보하는 것이 중요합니다. 금속 용접 시 기억해야 할 몇 가지 간단한 팁을 소개합니다.
필러 메탈 선택
프로젝트의 강도와 특성에 맞는 필러 금속을 선택하는 것이 중요합니다. 필러는 판금보다 얇아야 하기 때문입니다. 두께가 1mm인 얇은 금속을 용접하는 경우 0.6mm 필러가 가장 좋습니다.
와이어가 얇을수록 녹는 데 필요한 열이 줄어듭니다. 즉, 과열 위험이 적고 용접 결과도 더 좋습니다. 또한, 적절한 용가재를 선택하면 녹, 균열 및 기타 문제 발생 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다.
스킵 용접 기술의 사용
스킵 용접 기법은 얇은 금속판을 고정하기 위해 중요한 지점에 일련의 이음매나 짧은 용접을 사용하는 것입니다. 몇 분 동안 식힌 후, 용접공은 이전에 놓쳤던 부분을 용접할 수 있습니다.
스킵 용접은 열이 고르지 않아 금속이 휘거나 뒤틀리는 것을 방지합니다. 또한 용접 중에는 토치를 앞뒤로 움직이지 마십시오. 열이 너무 많이 발생합니다. 대신 토치를 직선으로 빠르게 움직이십시오.
스팟 용접 기술 사용
점용접은 과열과 탄화를 방지하는 좋은 방법입니다. 이 용접 기법은 작은 임시 용접을 사용하여 금속 조각들이 완전히 용접될 때까지 서로 고정합니다. 탄화를 방지하려면 조각들 사이에 1mm의 간격을 두고 고정하는 것이 중요합니다. 그런 다음 이음매가 완전히 덮일 때까지 작은 점용접을 합니다.
미세 와이어 사용
MIG 용접에 솔리드 와이어 전극을 사용할 때는 항상 가장 가는 와이어를 선택하십시오. 가는 와이어를 사용하면 용접기의 제어력이 향상됩니다. 또한, 용착물이 적게 생성되므로 오류를 수정하기가 더 쉽습니다. 또한, 가는 와이어는 용융에 필요한 열량이 적습니다. 따라서 과도한 열 발생이 덜 문제가 됩니다.
일반적으로 얇고 가벼운 판금 작업에는 0.023인치 또는 0.024인치 와이어가 권장됩니다. 하지만 18인치 이상의 금속을 용접할 때는 0.030인치 와이어가 가장 적합할 수 있습니다.
작은 전극 사용
금속보다 얇은 전극봉을 사용하십시오. 또한, 1/8인치(약 1.8cm)보다 작은 전극을 사용해야 합니다. 전극이 작을수록 열이 적고 전류 소모가 적어 용단을 방지하는 데 도움이 됩니다. 또한, 전극을 더 작게 접지하여 집중 아크를 생성할 수 있습니다.
백킹 플레이트 클램핑
지지봉을 금속에 고정하면 금속이 저절로 식는 것보다 더 빨리 식는 데 도움이 됩니다. 지지봉은 금속의 열을 흡수하여 금속이 휘거나 타는 것을 방지합니다.
금속 막대는 일반적으로 열을 잘 전달하기 때문에 구리나 알루미늄으로 만들어집니다. 또한, 열이 제대로 전달될 수 있도록 지지 막대가 가공물에 단단히 고정되어 있는지 확인해야 합니다.
고농도 아르곤 기반 차폐 가스 사용
용접 시에는 아르곤 함량이 높은 보호 가스를 사용해야 합니다. 예를 들어, 일반적인 아르곤과 이산화탄소의 혼합 가스는 75 대 25입니다.
아르곤은 열을 덜 발생시키므로 아르곤 함량이 높은 보호 가스를 선택합니다. 또한, 알루미늄 TIG 또는 MIG 용접 시에는 보호를 위해 순수 아르곤이 필요할 수 있습니다.
조립 및 조인트 설계
얇은 금속판을 용접하는 것은 어려운 일입니다. 오차가 거의 없기 때문에 단단하고 견고한 접합이 필수적입니다. 두 금속판 사이의 틈은 열 흡수로 인해 타들어가는 현상을 방지하기 위해 작아야 합니다.
또한, 용접공은 두 번 측정한 후 한 번 절단해야 합니다. 경우에 따라 더 높은 열을 견딜 수 있도록 접합부 형태를 변경해야 할 수도 있습니다.
요약하다
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자주 묻는 질문
얇은 금속에 가장 적합한 용접 방법은 무엇입니까?
TIG 용접은 얇은 금속 부품을 용접하는 데 가장 적합한 방법입니다. TIG 용접은 매우 정밀하고 용접 부위에 집중하기 때문입니다. 결과적으로 용접부의 표면이 매끄럽고 섬세합니다.
AC 또는 DC 전원을 사용하여 알루미늄을 MIG 용접할 수 있습니까?
알루미늄 용접에는 AC 및 DC MIG 용접을 모두 사용할 수 있습니다. DC 용접은 MIG 용접의 일반적인 유형이며 훨씬 빠릅니다. AC 및 DC 공구를 모두 사용할 필요가 없기 때문입니다.
용접이 가능한 가장 얇은 판금은 무엇인가?
매우 얇은 금속을 용접하려면 사용되는 열량을 신중하게 조절하는 숙련된 작업자가 필요합니다. 적절한 열 제어를 통해 MIG 용접을 사용하여 0.8mm 두께의 판금을 용접할 수 있습니다. 또한 TIG 용접은 0.6mm 또는 그보다 더 얇은 판금도 용접할 수 있습니다.