KR102252157B1 - Ceramic welding tip - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 세라믹 용접팁에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접작업 시 스패터(Spatter)가 미치는 영향을 최소화하고, 고열 등에 의한 용접팁의 결함을 방지할 수 있도록 한 세라믹 용접팁에 관한 것이다.The present invention relates to a ceramic welding tip, and more particularly, to a ceramic welding tip capable of minimizing the effect of spatter during a welding operation and preventing defects of the welding tip due to high heat or the like.
용접(Welding)은 금속이나 비금속의 접합부위를 열이나 압력, 또는 열과 압력을 동시에 가하여 상호 접합되게 하는 것을 의미하며, 조선 산업, 자동차 산업, 항공 산업, 각종 기계 제작 등 다양한 산업분야에 걸쳐 두루 이용되고 있다.Welding refers to making the joints of metal or nonmetal to be bonded together by applying heat or pressure, or heat and pressure at the same time, and is widely used in various industrial fields such as shipbuilding industry, automobile industry, aviation industry, and various machine manufacturing. Has become.
일반적인 용접은 소모성 용접와이어를 일정한 속도로 공급하면서 소정의 전류를 인가하여 용접와이어와 모재 사이에 아크(Arc)를 발생시켜 수행한다.General welding is performed by generating an arc between the welding wire and the base material by applying a predetermined current while supplying the consumable welding wire at a constant speed.
이러한 용접은 작업자의 숙련 정도에 따라 용접품질이 상이하게 나타날 수 있으며, 무엇보다도 용접 불량이 발생되지 않도록 하는 것이 중요하다. 용접 부위에 용접불량이 존재하게 되면 구조물의 안전에 크나큰 문제를 야기할 수 있기 때문이다.In such welding, the welding quality may be different depending on the skill level of the operator, and above all, it is important to prevent welding defects from occurring. This is because if there is a welding defect in the welding area, it can cause a great problem in the safety of the structure.
CO2 용접이나 MIG(Metal Inert Gas) 용접은 불활성 가스를 이용하여 용접부 주위를 외부와 차단시킨 상태로 이루어지는 용접 방식으로써, 이 같은 CO2 용접이나 MIG 용접은 다른 용접 방식에 비하여 용접 불량을 줄일 수 있다는 장점이 있다.CO 2 welding or MIG (Metal Inert Gas) welding is a welding method in which the area around the weld is blocked from the outside by using an inert gas. Such CO 2 welding or MIG welding can reduce welding defects compared to other welding methods. There is an advantage that there is.
즉, 이산화탄소와 같은 불활성가스를 분출시키면서 용접을 수행함으로써, 용융금속이 대기와 접촉하지 않아 산화(酸化)나 질화(窒化)를 방지할 수 있고, 아울러 철 외에 알루미늄이나 동, 스테인리스 등에 대한 용접도 가능하다.In other words, by performing welding while ejecting an inert gas such as carbon dioxide, the molten metal does not contact the atmosphere to prevent oxidation or nitriding. In addition, welding to aluminum, copper, stainless steel, etc. in addition to iron is also possible. It is possible.
그런데, 종래의 일반적인 용접장치를 살펴보면, 대부분이 장시간 용접 작업을 수행하게 되면 내/외주면과 용접노즐의 내/외부면에 용접 중에 발생하는 스패터(Spatter)가 부착하게 된다.However, looking at the conventional general welding apparatus, when most of the welding work is performed for a long time, spatter generated during welding is attached to the inner/outer circumferential surfaces and the inner/outer surfaces of the welding nozzle.
스패터는 용접 중에 비산하는 슬래그나 금속 알갱이를 의미하는 것으로써, 주변의 용접팁과 용접노즐의 표면에 달라붙으면서 용접팁이나 용접노즐을 녹이거나 마모시켜 사용 수명을 현저히 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 원활한 용접 작업이 이루어지지 않게 됨과 동시에 용접 부위를 오염되게 하고 용착 금속(鎔着金屬)의 감소를 유발하게 된다.Spatter refers to the slag or metal particles scattered during welding, and while sticking to the surrounding welding tip and the surface of the welding nozzle, it melts or wears the welding tip or welding nozzle, significantly reducing the service life, as well as smooth welding. At the same time, the work is not performed, and at the same time, the welding area is contaminated and the weld metal is reduced.
또한, 용접팁과 용접노즐에 다량의 스패터가 부착되면 용접불량을 유발하게 되므로, 적당한 시간 동안 사용한 후 새것으로 교체하거나, 또는 도구를 사용하여 스패터를 긁어 내거나, 또는 압축공기를 분사하여 스패터를 제거해야 하므로, 비용부담이 커지게 됨은 물론 작업능률을 크게 저하시키는 문제점이 있었다.In addition, if a large amount of spatter is attached to the welding tip and the welding nozzle, it may cause welding defects, so replace it with a new one after using it for an appropriate time, or use a tool to scrape the spatter, or spray compressed air to spatter the spatter. Since the site has to be removed, there is a problem that the cost burden is increased and the work efficiency is greatly reduced.
특히, 용접팁을 통해서 용접와이어가 공급과 소모를 반복하며 용접 작업이 이루어지는데, 스패터가 용접팁에 달라붙을 경우에는 용접와이어의 원활한 공급을 방해한다는 문제점이 발생한다.In particular, the welding work is performed by repeating the supply and consumption of the welding wire through the welding tip. However, when spatter adheres to the welding tip, there is a problem that the smooth supply of the welding wire is prevented.
그리고, 스패터의 영향으로 용접팁 내부를 통한 용접와이어의 공급이 완전치 않게 됨에 따라, 용접팁 내부에서 용접와이어가 융착하게 되는 문제점도 발생하였다.In addition, as the supply of the welding wire through the inside of the welding tip is not complete due to the effect of spatter, there has also been a problem that the welding wire is fused within the welding tip.
즉, 용접와이어의 배출 속도가 늦어지면 용접팁 내부에서 용접와이어는 서서히 굽혀지면서 결국에는 용접팁 내경면에 접촉되어 달라붙게 되는 것이다.That is, when the discharge rate of the welding wire is slowed, the welding wire is gradually bent inside the welding tip and eventually comes into contact with the inner diameter surface of the welding tip and adheres to it.
이러한 문제점들로 인해, 기존의 용접팁은 스패터의 영향과 용접와이어의 공급 불량에 따른 융착문제로 인해 사용 수명이 지극히 짧아져 자주 교체를 해주어야만 한다는 단점이 존재했던 것이다.Due to these problems, the conventional welding tip has a disadvantage in that its service life is extremely short due to the fusion problem caused by the effect of spatter and the supply failure of the welding wire, so that it must be replaced frequently.
따라서, 본 발명의 발명자들은 용접작업 시 스패터의 영향을 거의 받지 않으면서 고온의 열, 고온의 가스로부터 충분히 견딜 수 있는 용접팁을 예의 연구한 결과, 세라믹 소재를 적용하여 용접팁을 제작함에 따라, 스패터가 용접팁 선단에 부착되는 것이 방지됨은 물론, 내열성 등이 현격히 향상되어 기존의 용접팁 보다 수명이 연장될 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.Therefore, the inventors of the present invention have studied a welding tip that can sufficiently withstand high temperature heat and high temperature gas without being affected by spatter during welding work. As a result of making a welding tip by applying a ceramic material, , Spatter is prevented from being attached to the tip of the welding tip, as well as heat resistance, and the like, confirmed that the lifespan can be extended than that of the existing welding tip, and the present invention was completed.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은, 용접작업 시 스패터(Spatter)가 미치는 영향을 최소화하고, 용접팁의 열 변형과 아크로 인한 번백(Burn Back) 현상을 미연에 방지할 수 있도록 하는 세라믹 용접팁을 제공함에 있다.The present invention was invented to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to minimize the effect of spatter during welding, and to burn back due to thermal deformation and arc of the welding tip. ) To provide a ceramic welding tip to prevent the phenomenon in advance.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한하지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 해결과제를 달성하기 위한 본 발명의 세라믹 용접팁은,Ceramic welding tip of the present invention for achieving the above problem,
용접기의 선단부에 장착되는 용접팁에 있어서,In the welding tip mounted on the tip of the welding machine,
상기 용접기와 연통되고 용접와이어(W)의 외경과 대응되는 내경이 형성된 컨택트팁(10)과;A
일단이 상기 컨택트팁(10)의 선단에 설치되며, 용접 시 열 변형이 방지되도록 하기 위해 일부분 또는 전체가 세라믹 재질로 이루어진 용접팁부(20);로 구성된다.One end is installed at the front end of the
또한, 상기 용접팁부(20)는, 내부에 용접와이어(W)가 삽입설치될 수 있도록 형성된 용접와이어 관통홀(22)과; 상기 용접와이어 관통홀(22)에 용접와이어(W)의 진입이 용이하도록 상기 용접와이어(W)가 삽입되는 일측에서부터 전체의 1/2 - 1/3에 해당되는 길이까지의 폭이 협관되는 협관부(24);를 구비하는 구성으로 이루어진다.In addition, the
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 협관부(24)의 측단면상 기울기(θ)는, 25 - 60° 인 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, it is preferable that the inclination (θ) on the side cross-sectional view of the
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 용접팁부(20)는,According to another embodiment of the present invention, the
a) 세라믹 분말을 소정의 물과 함께 스프레이 드라이어(Spray Dryer)에 구비된 챔버(Chamber)로 투입시키고, 상기 챔버의 내부온도가 120 - 150℃인 상태에서 불순물을 함유한 수분을 증발시킨 다음, 불순물이 제거된 순수한 분체만을 수득하는 단계;a) Injecting ceramic powder together with predetermined water into a chamber provided in a spray dryer, and evaporating moisture containing impurities while the internal temperature of the chamber is 120-150°C, Obtaining only pure powder from which impurities have been removed;
b) 상기 a)단계의 분체를 금형 틀에 채워 넣고, 내부에 용접와이어 관통홀(22)이 형성되도록 성형하여 성형물을 형성하는 단계; 및b) forming a molded article by filling the powder of step a) into a mold frame and forming a welding wire through
c) 상기 b)단계의 성형물을 1450 - 1650℃의 온도에서 46 - 50시간 동안 소성하는 단계;를 거쳐 제조될 수 있다.c) firing the molded product of step b) at a temperature of 1450-1650° C. for 46-50 hours;
여기서, 상기 a)단계의 세라믹 분말은, 산화알루미늄(Al2O3) 60.0 - 90.0중량%, 산화규소(SiO2) 1.0 - 3.0중량%, 산화티탄(TiO2) 8.8 - 40.0중량%, 산화칼슘(CaO) 0.05 - 1.0중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.05 - 1.0중량%, 산화칼륨(K2O) 0.01 - 1.0중량%, 산화철(Fe2O3) 0.08 - 1.0중량%를 포함하여 이루어진 것이다.Here, the ceramic powder of step a) is aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 60.0-90.0 wt%, silicon oxide (SiO 2 ) 1.0-3.0 wt%, titanium oxide (TiO 2 ) 8.8-40.0 wt%, oxidation Comprising calcium (CaO) 0.05-1.0% by weight, magnesium oxide (MgO) 0.05-1.0% by weight, potassium oxide (K 2 O) 0.01-1.0% by weight, iron oxide (Fe 2 O 3 ) 0.08-1.0% by weight will be.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 콘택트팁(10)의 선단 외주연에는 용접기의 선단부에 결합되도록 단턱형상의 걸림단이 형성되거나 또는 나사산이 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a stepped engaging end or a thread may be formed on the outer periphery of the tip of the
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 용접팁부(20)의 표면에 세라믹 소재의 코팅제를 도포하여 형성한 보강코팅층이 구비되고, 상기 코팅제는 산화알루미늄(Al2O3) 60.0 - 90.0중량%, 산화규소(SiO2) 1.0 - 3.0중량%, 산화티탄(TiO2) 8.8 - 40.0중량%, 산화칼슘(CaO) 0.05 - 1.0중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.05 - 1.0중량%, 산화칼륨(K2O) 0.01 - 1.0중량%, 산화철(Fe2O3) 0.08 - 1.0중량%를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a reinforcing coating layer formed by applying a ceramic material coating agent on the surface of the
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 세라믹 용접팁은, 용접작업 시 용접팁의 열변형과 아크로 인한 번백(Burn Back) 현상을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 용접팁 손상으로 인한 교체나 구입비용을 대폭 절감할 수 있다. 또한, 스패터(Spatter)가 용접팁 선단에 부착되는 현상을 방지함으로써 용접팁의 수명을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The ceramic welding tip of the present invention having the above configuration can prevent heat deformation of the welding tip and burn back due to arc during welding work, as well as replacement or purchase cost due to damage to the welding tip. Can be significantly reduced. In addition, there is an effect of significantly improving the life of the welding tip by preventing spatter from adhering to the tip of the welding tip.
도 1은 본 발명의 세라믹 용접팁을 나타낸 측단면도,
도 2는 도 1에 도시된 용접팁부의 내경을 나타낸 측단면도 및 평단면도,
도 3은 도 1의 용접팁부를 나타낸 측단면도,
도 4는 도 1의 세라믹 용접팁에 용접와이어가 삽입된 상태를 나타낸 사용상태도.1 is a side cross-sectional view showing a ceramic welding tip of the present invention,
Figure 2 is a side cross-sectional view and a flat cross-sectional view showing the inner diameter of the welding tip portion shown in Figure 1,
Figure 3 is a side cross-sectional view showing the welding tip of Figure 1,
Figure 4 is a use state diagram showing a state in which a welding wire is inserted into the ceramic welding tip of Figure 1;
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 발명의 '용접팁'은 용접와이어에 전류가 흐르면서 용접팁의 선단부를 통해 나오는 용접와이어와 용접 모재 사이에 아크(Arc)를 발생시켜 용접이 이루어지도록 하는 것을 의미한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the'welding tip' of the present invention means that an arc is generated between the welding wire and the welding base material coming out through the distal end of the welding wire while current flows through the welding wire, so that welding is performed.
도 1은 본 발명의 세라믹 용접팁을 나타낸 측단면도, 도 2는 도 1에 도시된 용접팁부의 내경을 나타낸 측단면도 및 평단면도, 도 3은 도 1의 용접팁부를 나타낸 측단면도, 도 4는 도 1의 세라믹 용접팁에 용접와이어가 삽입된 상태를 나타낸 사용상태도이다.1 is a side cross-sectional view showing the ceramic welding tip of the present invention, Figure 2 is a side cross-sectional view and a flat cross-sectional view showing the inner diameter of the welding tip portion shown in Figure 1, Figure 3 is a side cross-sectional view showing the welding tip of Figure 1, Figure 4 A use state diagram showing a state in which a welding wire is inserted into the ceramic welding tip of FIG. 1.
본 발명에 따른 세라믹 용접팁은 도 1 내지 도 2에 나타낸 바와 같이, 용접기의 선단부에 장착되는 용접팁에 있어서, 상기 용접기와 연통되고 용접와이어(W)의 외경과 대응되는 내경이 형성된 컨택트팁(10)과; 일단이 상기 컨택트팁(10)의 선단에 설치되며, 용접 시 열 변형이 방지되도록 하기 위해 일부분 또는 전체가 세라믹 재질로 이루어진 용접팁부(20);로 구성되고, 상기 용접팁부(20)는 내부에 용접와이어(W)가 삽입설치될 수 있도록 형성된 용접와이어 관통홀(22)과; 상기 용접와이어 관통홀(22)에 용접와이어(W)의 진입이 용이하도록 상기 용접와이어(W)가 삽입되는 일측에서부터 전체의 1/2 - 1/3에 해당되는 길이까지의 폭이 협관되는 협관부(24);를 구비하는 구성으로 이루어진다.Ceramic welding tip according to the present invention, in the welding tip mounted on the front end of the welding machine, as shown in Figures 1 to 2, the contact tip in communication with the welding machine and formed with an inner diameter corresponding to the outer diameter of the welding wire (W) ( 10) and; One end is installed at the front end of the
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 세라믹 용접기는 크게 컨택트팁(10) 및 용접팁부(20)로 구성된다.1, the ceramic welding machine of the present invention is largely composed of a
상기 컨택트팁(10)은 용접와이어(W)가 내부에 삽입될 수 있도록 상기 용접와이어(W)의 외경과 대응되는 내경이 마련된 원통형으로 형성되며, 또 용접팁부(20)를 감쌀 수 있도록 타단부가 용접팁부(20)의 선단부보다 전방에 위치하도록 소정길이 연장형성된다.The
상기 용접팁부(20)는 컨택트팁(10)의 선단에 설치되며, 용접작업 시 열 변형이 방지되도록 하기 위해 일부분 또는 전체가 세라믹 재질로 이루어진다.The
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 용접팁부(20)는 후술되는 방법에 따라 제조될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the
먼저, 세라믹 분말을 소정의 물과 함께 스프레이 드라이어(Spray Dryer)에 구비된 챔버(Chamber)로 투입시키고, 상기 챔버의 내부온도가 120 내지 150℃인 상태에서 불순물을 함유한 수분을 증발시킨 다음, 불순물이 제거된 순수한 분체만을 수득한다.First, ceramic powder is introduced into a chamber provided in a spray dryer along with predetermined water, and moisture containing impurities is evaporated while the internal temperature of the chamber is 120 to 150°C. Only pure powder from which impurities have been removed is obtained.
이때, 상기 챔버의 내부온도가 120℃ 미만일 경우에는 세라믹 분말에 포함된 각종 불순물의 제거가 미미하고, 상기 챔버의 내부온도가 150℃를 초과할 경우에는 세라믹 분말에 함유된 유효성분까지 증발될 수 있으므로, 상기 챔버의 내부온도는 120℃에서 150℃ 사이를 유지하는 것이 바람직하다.At this time, when the internal temperature of the chamber is less than 120°C, removal of various impurities contained in the ceramic powder is insignificant, and when the internal temperature of the chamber exceeds 150°C, the active ingredient contained in the ceramic powder may be evaporated. Therefore, it is preferable to maintain the internal temperature of the chamber between 120°C and 150°C.
불순물이 제거된 순수한 분체가 수득되면, 상기 분체를 금형 틀에 채워 넣고, 내부 중앙부에 용접와이어 관통홀(22)이 형성되도록 성형하여 성형물을 형성한 다음, 상기 성형물을 1450 내지 1650℃의 온도에서 46 내지 50시간 소성함으로써, 본 발명에 따른 용접팁부(20)를 제조할 수 있게 된다.When pure powder from which impurities have been removed is obtained, the powder is filled into a mold frame, and a molded product is formed by molding so that a welding wire through
상기 소성온도와 소성시간이 증가할수록 용접팁부의 강도가 강해지는 특성을 갖지만, 그 소성온도가 1650℃를 초과하거나 50시간을 초과하여 소성할 경우에는 기능적 특성을 발휘하는 유효성분이 대부분 파괴되어 본 발명의 목적인 용접팁의 열 변형과 아크로 인한 번백 현상 방지 등을 달성하기가 어렵다.As the firing temperature and firing time increase, the strength of the welding tip becomes stronger, but when the firing temperature exceeds 1650°C or is fired for more than 50 hours, most of the active ingredients exhibiting functional properties are destroyed. It is difficult to achieve the purpose of thermal deformation of the welding tip and prevention of burn-back caused by arc.
반대로, 소성온도가 1450℃ 미만이거나 46시간 미만으로 소성할 경우에는 강도가 현저히 저하되어 고온의 열에 의해 쉽게 파손되는 문제가 나타난다.On the contrary, when the firing temperature is less than 1450°C or fired for less than 46 hours, the strength is remarkably reduced, resulting in a problem of being easily damaged by high temperature heat.
본 발명에 있어서, 상기 성형물의 가장 바람직한 소성시간은 48시간이다. 이는 용접팁의 열 변형, 아크로 인한 번백 현상 방지와 더불어 세라믹 분말을 구성하는 각 물질들의 조직이 최적의 침상 구조를 이루게 되면서 내구성이 월등해지고, 또한 수분에 의한 소지의 팽창이 작아져 소성되는 과정이나 소성 후에 생길 수 있는 크랙(Crack)을 미연에 방지할 수 있기 때문이다.In the present invention, the most preferable firing time of the molding is 48 hours. This is a process in which the thermal deformation of the welding tip and the burn-back phenomenon caused by arcing are prevented, and the structure of each material constituting the ceramic powder forms an optimal needle-like structure, resulting in superior durability, and the process of firing due to the small expansion of the body due to moisture. This is because cracks that may occur after firing can be prevented in advance.
한편, 상기 세라믹 분말을 이루는 각 물질의 최적 혼합비는, 산화알루미늄(Al2O3) 60.0 내지 90.0중량%, 산화규소(SiO2) 1.0 내지 3.0중량%, 산화티탄(TiO2) 8.8 내지 40.0중량%, 산화칼슘(CaO) 0.05 내지 1.0중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.05 내지 1.0중량%, 산화칼륨(K2O) 0.01 내지 1.0중량%, 산화철(Fe2O3) 0.08 내지 1.0중량%이다.On the other hand, the optimum mixing ratio of each material constituting the ceramic powder is aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 60.0 to 90.0 wt%, silicon oxide (SiO 2 ) 1.0 to 3.0 wt%, titanium oxide (TiO 2 ) 8.8 to 40.0 wt% %, calcium oxide (CaO) 0.05 to 1.0 wt%, magnesium oxide (MgO) 0.05 to 1.0 wt%, potassium oxide (K 2 O) 0.01 to 1.0 wt%, iron oxide (Fe 2 O 3 ) 0.08 to 1.0 wt% .
상기 세라믹 분말을 이루는 각 물질 간의 더욱 바람직한 혼합비는, 산화알루미늄(Al2O3) 65.0 내지 89.0중량%, 산화규소(SiO2) 1.0 내지 3.0중량%, 산화티탄(TiO2) 19.0 내지 40.0중량%, 산화칼슘(CaO) 0.14중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.16중량%, 산화칼륨(K2O) 0.05중량%, 산화철(Fe2O3) 0.01중량%이다.A more preferable mixing ratio between each material constituting the ceramic powder is aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 65.0 to 89.0 wt%, silicon oxide (SiO 2 ) 1.0 to 3.0 wt%, titanium oxide (TiO 2 ) 19.0 to 40.0 wt% , Calcium oxide (CaO) 0.14% by weight, magnesium oxide (MgO) 0.16% by weight, potassium oxide (K 2 O) 0.05% by weight, iron oxide (Fe 2 O 3 ) 0.01% by weight.
도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 용접와이어 관통홀(22)은 용접팁부(20)의 내부에 용접와이어(W)가 삽입설치될 수 있도록 형성된다. 이때, 상기 용접와이어 관통홀(22)에는 용접와이어(W)의 진입이 용이하도록 상기 용접와이어(W)가 삽입되는 일측에서부터 전체의 1/2 내지 1/3에 해당되는 길이까지의 폭이 협관되는 협관부(24)가 구비된다.Referring to Figures 2 and 4, the welding wire through-
도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 협관부(24)는 용접와이어(W)의 진입이 보다 수월하게 이루어지도록 하기 위해 용접와이어(W)를 관통홀(22) 내측으로 유도하는 기능을 한다. 이를 위해선 상기 협관부(24)의 측단면상 기울기(θ)가 25° 내지 60° 로 형성된다.As shown in FIG. 3, the
여기서, 상기 협관부(24)의 측단면상 기울기가 25° 미만일 경우, 용접와이어(W)를 관통홀(22) 내측으로 유도하는 효과가 현저히 저감되어 바람직하지 않다. 또한, 상기 협관부(24)의 측단면상 기울기가 60° 를 초과할 경우 역시, 용접와이어(W)를 관통홀(22) 내측으로 유도하는 효과가 현저히 저감되기 때문에 바람직하지 않다.Here, when the inclination on the side cross-section of the
본 발명의 변형 실시예에 따르면, 상기 용접팁은 작업자가 용이하게 파지할 수 있도록, 가운데 부분 외주연에 원주방향을 따라 다수의 요철을 형성할 수 있다. 다수의 요철에 의해 작업자가 본 발명의 용접팁을 파지 시, 미끄럼 발생이 감소하여 용접팁을 용이하게 용접기에 분리하거나 결합시킬 수 있다.According to a modified embodiment of the present invention, the welding tip may have a plurality of irregularities formed along the circumferential direction on the outer periphery of the center portion so that the operator can easily grasp the welding tip. When the operator grips the welding tip of the present invention due to a plurality of irregularities, the occurrence of slipping is reduced, so that the welding tip can be easily separated or coupled to the welding machine.
또한, 상기 컨택트팁(10)의 선단 외주연에는 용접기의 선단부에 결합되도록 단턱형상의 걸림단이 형성되거나 또는 나사산이 형성될 수 있다.In addition, a stepped engaging end may be formed or a thread may be formed on the outer periphery of the tip of the
한편, 본 발명에서는 상기 용접팁부(20)의 표면에 세라믹 소재의 코팅제를 코팅할 수도 있다. 작업자는 상기 코팅제를 도장용 붓 또는 스프레이 등을 사용하여 용접팁부(20)의 내/외측 표면에 도포하고, 경화시켜 보강코팅층을 형성한다.Meanwhile, in the present invention, a coating agent made of a ceramic material may be coated on the surface of the
이때, 상기 용접팁부(20)는 샌드 블라스팅(Sand Blasting)으로 표면을 다듬어 마무리하고, 세척 및 건조시킨 다음 상기 코팅제를 표면에 도포하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the
상기 세라믹 소재의 코팅제를 구성하는 각 물질들의 최적 혼합비는, 산화알루미늄(Al2O3) 60.0 내지 90.0중량%, 산화규소(SiO2) 1.0 내지 3.0중량%, 산화티탄(TiO2) 8.8 내지 40.0중량%, 산화칼슘(CaO) 0.05 내지 1.0중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.05 내지 1.0중량%, 산화칼륨(K2O) 0.01 내지 1.0중량%, 산화철(Fe2O3) 0.08 내지 1.0중량%이다.The optimum mixing ratio of each material constituting the coating agent of the ceramic material is aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 60.0 to 90.0 wt%, silicon oxide (SiO 2 ) 1.0 to 3.0 wt%, titanium oxide (TiO 2 ) 8.8 to 40.0 Wt%, calcium oxide (CaO) 0.05 to 1.0 wt%, magnesium oxide (MgO) 0.05 to 1.0 wt%, potassium oxide (K 2 O) 0.01 to 1.0 wt%, iron oxide (Fe 2 O 3 ) 0.08 to 1.0 wt% to be.
상기한 바와 같은 보강코팅층의 작용효과를 살펴보면, 코팅제가 세라믹 소재로 이루어져 있으므로, 용접 시 발생하는 용접 스패터(Spatter)가 용접팁부 표면에 눌러붙는 현상을 방지하는 효과가 배가될 수 있다.Looking at the effect of the reinforcing coating layer as described above, since the coating agent is made of a ceramic material, the effect of preventing the welding spatter generated during welding from sticking to the surface of the welding tip may be doubled.
이상과 같이, 본 발명에 따른 세라믹 용접팁에 대한 실시예를 첨부도면과 함께 설명하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 자명하다. As described above, an embodiment of the ceramic welding tip according to the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, but this is an illustrative description of a preferred embodiment of the present invention, and does not limit the present invention. In addition, it is obvious to those of ordinary skill in the art that various modifications and imitations are possible without departing from the spirit of the present invention.
W : 용접와이어 10 : 컨택트팁
20 : 용접팁부 22 : 용접와이어 관통홀
24 : 협관부W: welding wire 10: contact tip
20: welding tip part 22: welding wire through hole
24: isthmus
Claims (7)
상기 용접기와 연통되고 용접와이어(W)의 외경과 대응되는 내경이 형성된 컨택트팁(10)과;
일단이 상기 컨택트팁(10)의 선단에 설치되며, 용접 시 열 변형이 방지되도록 하기 위해 일부분 또는 전체가 세라믹 재질로 이루어진 용접팁부(20);로 구성되고,
상기 용접팁부(20)의 표면에 세라믹 소재의 코팅제를 도포하여 형성한 보강코팅층이 구비되고, 상기 코팅제는 산화알루미늄(Al2O3) 60.0 - 90.0중량%, 산화규소(SiO2) 1.0 - 3.0중량%, 산화티탄(TiO2) 8.8 - 40.0중량%, 산화칼슘(CaO) 0.05 - 1.0중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.05 - 1.0중량%, 산화칼륨(K2O) 0.01 - 1.0중량%, 산화철(Fe2O3) 0.08 - 1.0중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 용접팁.In the welding tip mounted on the tip of the welding machine,
A contact tip 10 in communication with the welding machine and having an inner diameter corresponding to the outer diameter of the welding wire W;
One end is installed at the front end of the contact tip 10, and in order to prevent thermal deformation during welding, part or all of the welding tip part 20 made of a ceramic material; consists of,
A reinforcing coating layer formed by applying a ceramic material coating agent is provided on the surface of the welding tip part 20, and the coating agent is aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 60.0-90.0 wt%, silicon oxide (SiO 2 ) 1.0-3.0 Wt%, titanium oxide (TiO 2 ) 8.8-40.0 wt%, calcium oxide (CaO) 0.05-1.0 wt%, magnesium oxide (MgO) 0.05-1.0 wt%, potassium oxide (K 2 O) 0.01-1.0 wt%, Ceramic welding tip, characterized in that it contains 0.08-1.0% by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ).
상기 용접팁부(20)는,
내부에 용접와이어(W)가 삽입설치될 수 있도록 형성된 용접와이어 관통홀(22)과;
상기 용접와이어 관통홀(22)에 용접와이어(W)의 진입이 용이하도록 상기 용접와이어(W)가 삽입되는 일측에서부터 전체의 1/2 - 1/3에 해당되는 길이까지의 폭이 협관되는 협관부(24);를 구비하는 것을 특징으로 하는 세라믹 용접팁.The method of claim 1,
The welding tip part 20,
A welding wire through-hole 22 formed so that the welding wire W can be inserted and installed therein;
The width of the welding wire (W) from one side to which the welding wire (W) is inserted to the length corresponding to 1/2-1/3 of the entire length is narrowed to facilitate entry of the welding wire (W) into the welding wire through hole (22). Ceramic welding tip, characterized in that it comprises a; pipe portion (24).
상기 협관부(24)의 측단면상 기울기(θ)는, 25 - 60° 인 것을 특징으로 하는 세라믹 용접팁.The method of claim 2,
Ceramic welding tip, characterized in that the inclination (θ) on the side cross-section of the isthmus 24 is 25-60°.
상기 용접팁부(20)는,
a) 세라믹 분말을 소정의 물과 함께 스프레이 드라이어(Spray Dryer)에 구비된 챔버(Chamber)로 투입시키고, 상기 챔버의 내부온도가 120 - 150℃인 상태에서 불순물을 함유한 수분을 증발시킨 다음, 불순물이 제거된 순수한 분체만을 수득하는 단계;
b) 상기 a)단계의 분체를 금형 틀에 채워 넣고, 내부에 용접와이어 관통홀(22)이 형성되도록 성형하여 성형물을 형성하는 단계; 및
c) 상기 b)단계의 성형물을 1450 - 1650℃ 온도에서 46 - 50시간 동안 소성하는 단계;를 거쳐 제조된 것임을 특징으로 하는 세라믹 용접팁.The method of claim 1,
The welding tip part 20,
a) Injecting ceramic powder together with predetermined water into a chamber provided in a spray dryer, and evaporating moisture containing impurities while the internal temperature of the chamber is 120-150°C, Obtaining only pure powder from which impurities have been removed;
b) filling the powder of step a) into a mold frame, and forming a molded product by forming a welding wire through hole 22 therein; And
c) a step of firing the molded product of step b) at a temperature of 1450-1650° C. for 46-50 hours; a ceramic welding tip, characterized in that it is manufactured through.
상기 a)단계의 세라믹 분말은, 산화알루미늄(Al2O3) 60.0 - 90.0중량%, 산화규소(SiO2) 1.0 - 3.0중량%, 산화티탄(TiO2) 8.8 - 40.0중량%, 산화칼슘(CaO) 0.05 - 1.0중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.05 - 1.0중량%, 산화칼륨(K2O) 0.01 - 1.0중량%, 산화철(Fe2O3) 0.08 - 1.0중량%를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 세라믹 용접팁.The method of claim 4,
The ceramic powder of step a) is aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 60.0-90.0 wt%, silicon oxide (SiO 2 ) 1.0-3.0 wt%, titanium oxide (TiO 2 ) 8.8-40.0 wt%, calcium oxide ( CaO) 0.05-1.0% by weight, magnesium oxide (MgO) 0.05-1.0% by weight, potassium oxide (K 2 O) 0.01-1.0% by weight, iron oxide (Fe 2 O 3 ) 0.08-1.0% by weight. Ceramic welding tip.
상기 컨택트팁(10)의 선단 외주연에는 용접기의 선단부에 결합되도록 단턱형상의 걸림단이 형성되거나 또는 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 용접팁.The method of claim 1,
A ceramic welding tip, characterized in that a stepped engaging end is formed or a thread is formed at the outer periphery of the tip of the contact tip 10 so as to be coupled to the tip of the welding machine.
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|---|---|---|---|
| KR1020210034828A KR102252157B1 (en) | 2021-03-17 | 2021-03-17 | Ceramic welding tip |
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2021
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