스크랩 제관-용접

[정평진]

제관-3(용접) can(steel)

2007/01/13 18:57

http://blog.naver.com/kwakday/80033412863

용접원리의 이해
① 사이드 심 용접(Side seam welding)이란
캔의 용접에는 스포트(spot) 용접, 심(Seam) 용접, 프로젝션(Projection) 용접이 있으며, 그 중에서 스리피스
캔의 사이드 심 용접(Side seam welding)방법에는 스위스의 솔드로닉사(Soudronic AG CO.)의 위마
(WIMA, Wire mash)방식과 미국의 컨티넨탈 캔사(Continental Can Co., C.C.C)의 코노웰드
(conoweld)방식 등이 있으나 위마(WIMA) 방식이 전 세계적으로 널리 사용되고 있다.
이 방식은 1959년 위아래의 회전 롤(Roll)을 용접전극으로 하고 이 롤의 표면에 홈을 만들어 이 홈 속에 중간전극이
되는 동선을 주행시켜 이동전극으로서의 역할을 하게 하는 방식이다. 이렇게 하면 용접한 주석이나 그 산화물 같은 불
순물은 중간전극인 동선에 부착되어 전극롤 자체는 오손되지 않고, 품질이 균일한 용접을 연속적으로 할 수 있다.
이 후 1975년에 용접부분의 폭을 아주 좁게 하는 위마방식으로 발전하여 스리피스 캔의 전 분야에 적용되기 시작하
였다. 용접이 처음에는 반자동이었으나, 그 후에 점차 개선되어 가장 발전된 기술인 레이져 용접의 경우에는 용접측
이 0.2mm에 이른다. 그러나 레이져 용접은 아직 보편화되어 있지는 않고 있다.
1980년에 개량된 방식인 슈퍼 위마(Super WIMA) 용접기술은 사이드 심의 강판의 겹침 용접폭이 0.4mm,
전류 주파수는 150∼540Hz로 분당 55m의 용접이 가능하다.
용접은 교류전류의 점 저항용접 방식으로 전압, 전류, 용접속도, 용접압력, 냉각, 동선, 용접부의 청결유무에 따라서
용접특성이 달라지며, 용접기는 반자동과 자동이 있다.
용접기는 전자제어 회로 컨트롤 박스, 전극 롤, 동선, 에어(Air)장치, 냉각수 순화장치로 이루어져 있다.
용접의 기준은 용접으로 생기는 덩어리인 너겟(Nugget)의 간격이 1.7mm 정도로 용접부위의 색깔은 흑청색으로
균일하며, 서포터(Spotter)에 의한 버(Burr)가 없고, 용접강도 테스트에서 합격하여야 한다.
0.40mm 약 1.4t t 주 석 판
② 사이드 심 용접(Side seam welding)의 원리
위마(WIMA)방식의 사이드 심 용접(Side seam welding)은 저항 용접의 원리(그림1), 즉 강판에 전류를
흘릴 때 동과 같이 전도성이 좋은 재료일 때는 전도저항이 작아서 잘 발열되지 않으나 철판은 전도성이 나빠서
전도저항이 크기 때문에 발열하기 쉽다는 현상을 이용한 것이다.
Upper전극롤 주석도금강판 동선
그림2와 같이 강판은 두 개의 회전하는 용접롤을 통과하는데 이 용접 롤은 전류Ⅰ의 전달, 용접압력 F의 전달,
강판의 반송력 VS의 전달의 세 가지 역할을 한다.
또 트렌스 포머(Trans former)에서 공급되는 교류의 저전압 고전류 Ⅰ는 도체 ①과 용접롤 ②, 용접롤 ②와
용접될 강판 ③, 용접될 강판 ③과 용접 롤 ④, 용접롤 ④와 도체 ⑤의 경로로 교호로 흘러 다시 Trans former
로 되돌아 간다. 이 때 전도저항이 높은 용접될 강판 ③ 의 겹쳐진 부분이 전류 Ⅰ에 의하여 고온으로 가열되어
전류 파형의 + - 피크 Ip에 의하여 용접된다. 이렇게 용접된 겹쳐진 강판은 용접압력 F에 의하여 가압되어 융착,
냉각되어 균일하게 용접된다.
강판을 용접할 때 도금한 주석이나 그 산화물 등이 전극표면에 부착되어 오염되면 용접성능이 떨어지고 균일한
용접이 되지 않으므로 이를 방지하기 위하여 중간전극으로 동선을 사용한다. 동선은 용접롤과 용접될 강판 사이를
위 아래로 새로운 동선이 연속적으로 용접롤의 홈을 따라 공급되기 때문에 한 너겟(Nugget)마다 새로운 전극에
의하여 용접되는 결과가 되므로 아울러 구리로 만들어진 도체인 용접롤은 내부에 냉각수로 강제 순환으로 냉각시키
므로 저항에 의한 발열이나 용접되는 강판으로부터의 전도열에 의하여 가열되는 일은 없다.
+Ip 도체 ① Upper 전극롤 -Ip Lower 전극롤 ③ 도체 ⑤ Vs Transformer ② ④
③ 사이드 심 용접(Side seam welding)방법
스택커에 적재된 Body blank는 한 장씩 트렌스포트 롤(Transport roll)에 의하여 옮겨져 원통상태로 성형
된다. 원통으로 성형된 바디 브랑크는 컨베어 체인(Conveyor chain)과 푸쉬 인 핑거(Push in finger)에
의하여 웰딩 스테이션(Welding station)으로 옮겨져 용접되며, 용접부의 겹쳐지는 폭은 제트 바(Z-Bar) 및
캘리브레이팅 링(Calibrating ring)에 의하여 정확히 조정된다.
용접된 바디는 테이크 웨이 벨트(Take way belt)로 이송되어 용접부 외면 보수도장공정, 용접부 내면 보수도
장공정을 거쳐 넥카(Necker)공정으로 넘어간다.
용접된 바디가 웰딩 스테이션을 통과할 때 모든 너겟(Nugget)에 대하여 용접상태를 자동 점검하여 한 너겟이라
도 이상이 있을 때에는 Blow off 장비에 의하여 라인 밖으로 배출되도록 되어 있다.
한편 중간전극으로 사용되는 동선은 보통 단면이 원형인데 와이어 프로파일링 롤(Wire profiling roll)에 의
하여 평평하게 되도록 성형하여 사용한다.
이와 같이 동선을 평평하게 성형하는 것은 동선을 견고하게 하여 용접 중에 늘어나는 것을 방지하고 균일한 용접을
하기 위해서이며 동선이 공급 중에 처지거나 느슨해지는 것을 막기 위하여 텐션(Tension)장치로 장력이 조정
되고 있으며(그림3), 사용된 동선은 잘게 절단되어 회수되거나 winder system(동선감김장치)에의해 원통형으로 감겨져 회수되어 재처리 된다