훨씬 더 큰 시스템의 한 부분일 뿐이지만, 로봇식 및 반자동 가스 금속 아크 용접(GMAW) 건의 접촉 팁은 양호한 용접 품질을 제공하는 데 중요한 역할을 합니다. 이는 또한 용접 작업의 생산성과 수익성을 측정할 수 있는 요소로 간주할 수 있습니다. 과도한 전환으로 인한 가동 중지 시간은 처리량과 인건비 및 재고 비용에 해로울 수 있습니다.
접촉 팁의 주요 기능은 용접 와이어를 안내하고 용접 전류가 보어를 통과할 때 와이어에 전달하는 것입니다. 목표는 최대 접촉을 유지하면서 와이어가 접촉 팁을 통해 원활하게 공급되도록 하는 것입니다. 최상의 결과를 얻으려면 해당 응용 분야에 적합한 접촉 팁 크기 또는 내부 직경(ID)을 사용하는 것이 중요합니다. 용접 와이어와 용접 공정 모두 선택에 영향을 미칩니다(그림 1).
용접 와이어가 접촉 팁 크기에 미치는 영향
세 가지 용접 와이어 특성은 특정 응용 분야의 접점 팁 선택에 직접적인 영향을 미칩니다.
▪ 전선 종류
▪ 와이어 캐스트
▪ 와이어 품질
유형-접촉 팁 제조업체는 일반적으로 0.045인치 전선용 xxx-xx-45 접촉 팁과 같이 해당 전선에 대해 표준(기본) 크기 접촉 팁을 권장합니다. 그러나 어떤 경우에는 와이어 직경에 비해 접점 팁의 크기를 줄이거나 늘리는 것이 바람직할 수 있습니다.
용접와이어의 표준공차는 종류에 따라 다릅니다. 예를 들어, 미국용접협회(AWS) 코드 5.18에서는 ±0.001인치를 허용합니다. 0.045인치에 대한 허용 오차 단선, ± 0.002인치. 0.045인치에 대한 허용 오차 관형 와이어. 부드러운 관형 및 알루미늄 와이어는 최소한의 공급력으로 피더 또는 용접 건 내부에서 좌굴이나 꼬임 없이 공급할 수 있는 표준 또는 대형 접촉 팁과 함께 가장 잘 작동합니다.
반대로 단선은 훨씬 더 단단하므로 공급 문제가 적고 소형 접점 팁과 짝을 이룰 수 있습니다.
깁스-접점 팁의 크기가 너무 크거나 작은 이유는 와이어 유형뿐만 아니라 주조 및 나선과도 관련이 있습니다. 주조물은 일정 길이의 와이어를 패키지에서 꺼내 평평한 표면에 놓을 때 와이어 루프의 직경, 즉 와이어의 곡률을 나타냅니다. 캐스트의 일반적인 임계값은 40~45인치입니다. 와이어 캐스트가 이보다 작은 경우 소형 접촉 팁을 사용하지 마십시오.
나선은 와이어가 평평한 표면에서 솟아오르는 정도를 나타내며 어느 위치에서든 1인치보다 커서는 안 됩니다.
AWS는 우수한 용접 성능에 도움이 되는 방식으로 사용 가능한 와이어 피드를 보장하기 위한 품질 관리로서 와이어 캐스트 및 나선에 대한 요구 사항을 제시합니다.
와이어 캐스트의 대량 수량을 얻는 대략적인 방법은 패키지 크기를 이용하는 것입니다. 드럼이나 릴과 같은 벌크 패키지로 포장된 와이어는 스풀이나 코일로 포장된 와이어보다 더 큰 주조 또는 더 직선적인 윤곽을 유지할 수 있습니다.
"직선 와이어"는 곡선 와이어보다 직선 와이어를 공급하는 것이 더 쉽기 때문에 벌크 포장 와이어의 일반적인 판매 포인트입니다. 일부 제조업체에서는 와이어를 드럼에 포장하는 동안 와이어를 비틀기도 하는데, 이로 인해 와이어가 패키지 밖으로 배출될 때 루프 대신 사인파가 형성됩니다. 이 전선은 매우 큰 캐스트(100인치 이상)를 가지며 소형 접점 팁과 함께 사용할 수 있습니다.
그러나 더 작은 스풀에서 공급되는 와이어는 더 뚜렷한 캐스트(대략 30인치)를 갖는 경향이 있습니다. 또는 더 작은 직경 - 적절한 공급 특성을 제공하려면 일반적으로 표준 또는 더 큰 접촉 팁 크기가 필요합니다.
그림 1
최상의 용접 결과를 얻으려면 적용 분야에 적합한 접촉 팁 크기를 갖는 것이 중요합니다. 용접 와이어와 용접 공정 모두 선택에 영향을 미칩니다.
품질-와이어의 품질도 접촉 팁 선택에 영향을 미칩니다. 품질 관리 개선으로 용접 와이어의 외경(OD)이 과거보다 정확해졌기 때문에 더욱 원활하게 이송됩니다. 예를 들어, 고품질 솔리드 와이어는 일관된 직경과 주조는 물론 표면의 균일한 구리 코팅을 제공합니다. 이 와이어는 와이어 좌굴이나 꼬임에 대한 우려가 적기 때문에 ID가 더 작은 접점 팁과 함께 사용할 수 있습니다. 고품질 관형 와이어는 공급 중에 와이어가 벌어지는 것을 방지하는 부드럽고 안전한 솔기와 함께 동일한 이점을 제공합니다.
엄격한 표준에 따라 제조되지 않은 품질이 낮은 와이어는 와이어 공급 불량 및 불규칙한 아크가 발생하기 쉽습니다. OD 변형이 넓은 전선에는 소형 접점 팁을 사용하지 않는 것이 좋습니다.
예방 조치로, 다른 유형이나 브랜드의 와이어로 변경할 때마다 원하는 결과를 얻을 수 있도록 접점 팁 크기를 재평가하는 것이 중요합니다.
용접 공정의 효과
최근 몇 년 동안 제조 및 제조 산업의 변화로 인해 용접 공정은 물론 사용되는 접점 팁의 크기도 바뀌었습니다. 예를 들어, OEM이 차량 무게를 줄이고 연비를 향상시키기 위해 더 얇고 더 강한 재료를 사용하는 자동차 산업에서 제조업체는 펄스 또는 수정된 단락과 같은 고급 파형을 가진 전원을 사용하는 경우가 많습니다. 이러한 고급 파형은 스패터를 줄이고 용접 속도를 높이는 데 도움이 됩니다. 일반적으로 로봇 용접 응용 분야에 사용되는 이러한 유형의 용접은 공정 편차에 대한 내성이 낮으며 용접 와이어에 파형을 정확하고 안정적으로 전달할 수 있는 접촉 팁이 필요합니다.
0.045인치를 사용하는 일반적인 펄스 용접 공정에서. 단선의 경우 피크 전류는 550A보다 클 수 있고 전류 램프 속도는 1' 106Amp/초보다 클 수 있습니다. 결과적으로 접촉 팁-와이어 인터페이스는 펄스 주파수(150~200Hz)에서 스위치 역할을 합니다.
펄스 용접의 접촉 팁 수명은 일반적으로 GMAW 또는 정전압(CV) 용접의 수명보다 짧습니다. 급격한 아크가 발생하지 않도록 팁/와이어 인터페이스 저항을 충분히 낮추려면 사용되는 와이어에 대해 약간 더 작은 ID를 가진 접촉 팁을 선택하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 직경이 0.045인치인 단선은 ID가 0.049~0.050인치인 접점 팁과 잘 어울립니다.
수동 또는 반자동 용접 응용 분야에서는 올바른 접촉 팁 크기를 선택할 때 다양한 고려 사항이 필요합니다. 반자동 용접 건은 일반적으로 로봇 건보다 훨씬 길고 윤곽이 더 복잡합니다. 용접 작업자가 용접 조인트에 편안하게 접근할 수 있도록 목 부분이 더 많이 구부러지는 경우도 종종 있습니다. 굽힘 각도가 큰 목은 와이어가 통과할 때 와이어에 더 단단한 캐스트를 만듭니다. 따라서 원활한 와이어 공급을 위해서는 ID가 약간 큰 접촉 팁을 선택하는 것이 좋습니다. 이는 실제로 접촉 팁 크기의 전통적인 분류입니다. 대부분의 용접건 제조업체는 반자동 응용 분야에 따라 기본 접촉 팁 크기를 설정합니다. 예를 들어 0.045인치입니다. 직경이 단선인 경우 ID가 0.052~0.055인치인 접촉 팁과 일치합니다.
잘못된 접촉 팁 크기의 결과
사용되는 와이어의 유형, 주조 및 품질에 비해 너무 크거나 작은 잘못된 접촉 팁 크기는 와이어 공급이 불규칙하거나 아크 성능이 저하될 수 있습니다. 보다 구체적으로, ID가 너무 작은 접점 팁은 와이어가 보어 내부에 걸려 번백을 일으킬 수 있습니다(그림 2). 또한 와이어 피더의 구동 롤에 와이어가 엉키는 새둥지 현상이 발생할 수도 있습니다.
그림 2
번백(와이어 걸림)은 접촉 팁의 가장 일반적인 고장 모드 중 하나입니다. 이는 접촉 팁의 내경(ID)에 의해 크게 영향을 받습니다.
반대로, 와이어 직경에 비해 ID가 너무 큰 접촉 팁을 사용하면 와이어가 통과할 때 헤매게 될 수 있습니다. 이러한 편황으로 인해 아크 안정성이 저하되고, 스패터가 많이 발생하고, 융착이 불완전하고, 접합부 용접 정렬 불량이 발생합니다. 이러한 현상은 공격적인 펄스 용접에서 특히 중요합니다. 대형 접점 팁의 열쇠 구멍(그림 3) 비율(마모율)은 소형 접점 팁의 두 배가 될 수 있습니다.
기타 고려 사항
작업에 맞는 접촉 팁 크기를 선택하기 전에 용접 프로세스를 완전히 이해하는 것이 중요합니다. 접점 팁의 세 번째 기능은 용접 시스템의 퓨즈 역할을 한다는 점을 명심하십시오. 용접 루프의 파워트레인에 있는 모든 문제는 먼저 접촉 팁 오류로 표시됩니다(그리고 표시되어야 합니다). 접촉 팁이 플랜트의 나머지 부분과 비교하여 한 셀에서 다르게 또는 조기에 실패하는 경우 해당 셀을 미세 조정해야 할 가능성이 높습니다.
위험에 대한 작업의 허용 범위를 평가하는 것도 좋은 생각입니다. 즉, 연락처 팁이 실패할 경우 비용이 얼마나 되는지입니다. 예를 들어 반자동 응용 분야에서는 용접 작업자가 문제를 신속하게 식별하고 고장난 접촉 팁을 경제적으로 교체할 수 있습니다. 그러나 로봇 용접 작업에서 예상치 못한 접촉 팁 실패로 인한 비용은 수동 용접보다 훨씬 높습니다. 이 경우 예약된 연락처 팁 변경 사이의 기간(예: 1교대) 동안 안정적으로 작동하는 연락처 팁이 필요합니다. 대부분의 로봇 용접 작업에서는 접촉 팁이 제공하는 품질의 일관성이 지속 시간보다 더 중요하다는 것은 일반적으로 사실입니다.
이는 접촉 팁 크기를 선택하는 일반적인 규칙일 뿐입니다. 올바른 크기를 결정하려면 공장에서 고장난 접촉 팁을 검사하는 것이 중요합니다. 실패한 접촉 팁의 대부분 내부에 전선이 걸린 경우 접촉 팁 ID가 너무 작은 것입니다.
대부분의 실패한 접촉 팁에 와이어가 없지만 거친 아크와 낮은 용접 품질이 관찰된 경우 소형 접촉 팁을 선택하는 것이 유리할 수 있습니다.
그림 3
과도한 열쇠 구멍은 또한 접촉 팁의 가장 일반적인 실패 모드 중 하나입니다. 이는 또한 접촉 팁의 내부 직경(ID)에 의해 크게 영향을 받습니다.
게시 시간: 2023년 1월 2일
