KR20200001728A - Welding method of dissimilar material for automotive body - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차 차체용 이종 소재 접합방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 경량화에 따른 고강도강과 스틸강의 이종 소재를 접합시킬 수 있는 자동차 차체용 이종 소재 접합방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for joining dissimilar materials for automobile bodies, and more particularly, to a method for joining dissimilar materials for automobile bodies that can join dissimilar materials between high-strength steel and steel steel according to the weight reduction of automobiles.
일반적으로, 차량의 연비 향상을 위한 차량경량화 추세가 가속화됨에 따라 차체 및 차량 부품에 기존 냉연 강판 대신 알루미늄 등의 저비중 합금을 사용하는 사례가 증가하고 있다.In general, as vehicle weight reduction trends for improving fuel efficiency of vehicles are accelerated, cases of using low specific gravity alloys such as aluminum instead of conventional cold rolled steel sheets have increased in car bodies and vehicle parts.
즉, 최근 유가상승 및 환경 규제 강화로 인한 차량 구조물의 경량화에 대응하기 위해 알루미늄과 등의 비철금속 재료의 사용이 증가하고 있는 추세이며, 기존 스틸-스틸과 같은 동종 재료 결합에 의한 부품설계에서 스틸-알루미늄과 같은 이종 재료 결합에 의한 부품설계로 차량 구조물의 설계 전환이 이루어지고 있다.In other words, the use of non-ferrous metal materials such as aluminum and the like is increasing to cope with the lightening of vehicle structures due to the increase in oil prices and tightening environmental regulations. The design change of the vehicle structure is made by the component design by combining different materials such as aluminum.
한편, 알루미늄은 스틸 합금에 비해 경량화 효과가 우수하지만 기존 스틸 합금의 보편적인 접합 공정인 저항점용접(RSW, Resistance Spot Welding)의 적용이 불가능하기 때문에 새로운 접합공정들이 개발되고 있다.On the other hand, aluminum is superior to steel alloys, but new bonding processes are being developed because resistance spot welding (RSW), which is a common bonding process of existing steel alloys, is not applicable.
이는, 차량 구조물의 경량화를 위한 이종 재료 결합에 의한 부품설계의 경우, 스틸-알루미늄과 같은 이종재료의 사용으로 인한 기존의 기계적 접합이 불가능하거나 기존 스틸-스틸간의 동종재료 접합과 비교하여 접합부의 접합강도가 낮기 때문에 이에 대응할 수 있는 새로운 접합 방법이 요구되기 때문이다.This means that in case of designing parts by dissimilar materials for weight reduction of the vehicle structure, existing mechanical joints are impossible due to the use of dissimilar materials such as steel-aluminum, or the joints of the joints are compared with those of homogeneous materials between steel and steel. Because of the low strength, new joining methods are required.
이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일예가 하기 특허문헌 1에 개시되어 있다.An example of the technique for solving such a problem is disclosed by following patent document 1.
하기 특허문헌 1에는 두 접합 소재를 부분적으로 겹쳐서 용접 부위를 형성하는 단계; 상기 용접 부위 상에 포일을 제공하는 단계; 및 원통형 형상의 숄더와 상기 숄더의 하부에 연결되며 수직적으로 연장하는 핀을 포함하고 용접 툴을 회전시키면서 하강시켜 상기 포일과 상기 용접 부위로 삽입시켜 교반 용접하고 상기 용접 툴을 상승시켜 상기 두 접합 소재를 용접하는 단계를 포함하는 마찰 교반 점용접 방법에 대해 개시되어 있다.Patent Document 1 below comprises the steps of partially overlapping the two bonding materials to form a welding site; Providing a foil on the weld site; And a cylindrical shoulder and a pin connected to a lower portion of the shoulder and extending vertically, the lowering while rotating a welding tool is inserted into the foil and the welding portion to stir-weld, and the welding tool is raised to raise the two joining materials. Disclosed is a friction stir spot welding method comprising the step of welding.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 알루미늄 소재끼리의 접합이나 또는 알루미늄 소재와 강도가 다소 약한 이종 소재 간에 사용되는 접합법으로, 초고강도 강판은 마찰에 의한 교반이 잘 이루어지지 않기 때문에 초고강도 강판인 스틸 소재와 이종 소재와의 접합에는 적합하지 않은 단점이 있다.However, the prior art as described above is a joining method used between the joining of aluminum materials or between different materials with a weak strength of the aluminum material, the ultra-high strength steel sheet is a very high strength steel sheet because it is difficult to stir by friction There is a disadvantage that it is not suitable for joining steel materials and different materials.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이종 소재의 접합을 용이하게 하고 차량 구조물의 경량화 및 용접 속도를 향상시킬 수 있는 자동차 차체용 이종 소재 접합방법을 제공하는데 목적이 있다.Disclosure of the Invention An object of the present invention is to provide a method for joining dissimilar materials for a vehicle body that can facilitate the joining of dissimilar materials and improve the weight and welding speed of a vehicle structure. have.
또한, 냉각된 성형체의 표면에 그리트 블라스팅 공정을 수행하여 부착력을 높일 수 있는 자동차 차체용 이종 소재 접합방법을 제공하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a method for joining dissimilar materials for a vehicle body that can increase adhesion by performing a grit blasting process on a surface of a cooled molded body.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자동차 차체용 이종 소재 접합방법은, 자동차 차체용 이종 소재를 각각 준비하는 소재 준비단계; 상기 이종 소재의 접합이 이루어지기 전에 소재의 치수 검사를 수행하는 치수 검사단계; 상기 이종 소재를 서로 맞대기 정렬한 후, 레이저 용접으로 접합시키는 이종 접합단계; 상기 치수 검사된 소재의 접합부를 성형온도로 가열하는 가열단계; 상기 가열된 소재를 프레스 금형으로 열간 성형하여 성형체를 형성하는 프레스 성형단계; 및 상기 프레스 금형을 냉각하여 성형체를 급냉하면서 발생된 산화층을 제거하는 그리트 블라스팅단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the method for joining dissimilar materials for automobile bodies according to the present invention includes preparing a dissimilar material for automobile bodies; A dimension inspection step of performing a dimension inspection of the workpiece before the joining of the different materials; Heterogeneous bonding step of butt-aligning the heterogeneous materials with each other, and then bonding them by laser welding; A heating step of heating the junction of the dimensionally inspected material to a molding temperature; A press molding step of forming a molded body by hot forming the heated material into a press mold; And a grit blasting step of removing the oxide layer generated while quenching the molded body by cooling the press die.
또한, 상기 이종 소재는 고강도강과 스틸강으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the dissimilar material is characterized by consisting of high strength steel and steel steel.
또한, 상기 치수 검사단계에서는 이종 접합이 이루어지기 전에 용접결함 발생을 최소화하기 위하여 소우카 시스템(SOUKA system)을 이용하여 소재를 놀러 소재 사이의 갭을 최소화시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the dimension inspection step is characterized by minimizing the gap between the material to play the material using the SOUKA system (SOUKA system) in order to minimize the generation of welding defects before the heterogeneous bonding is made.
또한, 상기 그리트 블라스팅단계에서는 상기 냉각된 성형체의 표면에 쇼트볼과 와이어 재질로 이루어진 쇼트 그리트를 혼합하여 제조된 표면연마제를 고압의 에어로 분사시켜 성형체에 남아있는 산화층을 제거하는 것을 특징으로 한다.In addition, the grit blasting step is characterized by removing the oxide layer remaining in the molded body by spraying the surface abrasive prepared by mixing the shot grit made of a shot ball and a wire material on the surface of the cooled molded body with high pressure air.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 차체용 이종 소재 접합방법에 의하면, 이종 소재의 접합을 용이하게 하고 차량 구조물의 경량화에 도움을 주는 효과가 있다.As described above, according to the method for joining different materials for a vehicle body according to the present invention, there is an effect of facilitating the joining of different materials and helping to reduce the weight of the vehicle structure.
또한, 냉각된 성형체의 표면에 그리트 블라스팅 공정을 수행하여 부착력을 높임으로써 코팅층이 박리되지 않아 도장 수명을 크게 늘리는 효과가 있다.In addition, by performing a grit blasting process on the surface of the cooled molded body to increase the adhesion, there is an effect that the coating layer is not peeled off, which greatly increases the coating life.
도 1은 본 발명에 따른 자동차 차체용 이종 소재 접합방법을 도시한 공정도.
도 2는 본 발명에 따른 소우카 시스템을 나타내는 모식도.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 브레이징을 나타내는 모식도.
도 4는 본 발명에 따른 이종 접합이 가능한 차체 부품의 일예를 도시한 도면.1 is a process chart showing a method for joining different materials for a vehicle body according to the present invention.
2 is a schematic diagram showing a souka system according to the present invention.
3 is a schematic diagram showing a laser brazing according to the present invention.
4 is a view showing an example of a vehicle body part capable of heterojunction according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 자동차 차체용 이종 소재 접합방법을 도시한 공정도이고, 도 2는 본 발명에 따른 소우카 시스템을 나타내는 모식도이며, 도 3은 본 발명에 따른 레이저 브레이징을 나타내는 모식도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이종 접합이 가능한 차체 부품의 일예를 도시한 도면이다.1 is a process chart showing a method for joining dissimilar materials for a vehicle body according to the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing a Souka system according to the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram showing a laser brazing according to the present invention. 4 is a view showing an example of a vehicle body part capable of heterojunction according to the present invention.
도 1에 도시되 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 차체용 이송 소재 접합방법은 소재 준비단계(S100), 치수 검사단계(S200), 이종 접합단계(S300), 가열단계(S400), 프레스 성형단계(S500) 및 그리트 블라스팅단계(S600)를 포함한다.As shown in Figure 1, the conveying material bonding method for a vehicle body according to the present invention is a material preparation step (S100), dimension inspection step (S200), heterogeneous bonding step (S300), heating step (S400), press molding step (S500) and grit blasting step (S600).
상기 소재 준비단계(S100)에서는 자동차 차체용 이종 소재를 각각 준비하는 단계로서, 상기 이종 소재는 고강도강과 스틸강으로 이루어지는 것이 바람직하다.In the material preparation step (S100), as a step of preparing different materials for the vehicle body, the different materials are preferably made of high strength steel and steel steel.
고강도강은 전체적인 차량 무게를 줄여 경제성을 높이면서도 견고한 차체를 유지해 고속 안정성과 정숙성을 높여주는 장점이 있다. 고강도강 및 초고강도강은 기존 스틸 대비 높은 인장 강도 특성으로 인하여 자동차 부품 두께를 감소시키면서 우수한 강성 특성을 확보할 수 있으므로 차체 경량화 소재로 널리 활용되고 있다.High-strength steel has the advantage of improving the high speed stability and quietness by maintaining the solid body while reducing the overall weight of the vehicle and increasing economic efficiency. High-strength steel and ultra high-strength steel are widely used as lightweight materials because they can secure excellent stiffness characteristics while reducing the thickness of automobile parts due to higher tensile strength characteristics than conventional steel.
자동차용 강판은 인장강도에 따라 270 MPa 이하인 저강도강(Low Strength Steel), 270~700MPa 범위의 고강도강(High Strength Steel), 700 MPa 급 이상인 초고강도강(Ultra High Strength Steel)로 구분되며, 또한 고강도강 중 다상 (Multi-Phase) 미세조직 제어를 통하여 연성, 강도 등 물성을 향상시킨 인장강도 550MPa 이상 DP, TRIP강 등은 첨단 고강도강(Advanced High Strength Steel) 등으로 분류되기도 한다.Automotive steel sheets are classified into low strength steel of 270 MPa or less, high strength steel of 270 ~ 700MPa, and ultra high strength steel of 700 MPa or more, depending on tensile strength. In addition, the tensile strength 550MPa or more DP, TRIP steel, etc., which improved the physical properties such as ductility and strength through the control of multi-phase microstructure among high strength steels, may be classified as advanced high strength steel.
스틸강은 철에 다른 금속성분인 니켈, 크롬 등을 합금하여 만든 합금강으로서, 자동차 부품에 많이 쓰이고 있다. 특히, 경량 금속소재로는 탁월한 중량 감소효과를 가지는 알루미늄, 마그네슘 등의 경량금속과 기존 스틸소재의 기계적 성질을 향상시켜 높은 강도를 가지는 고강도, 초고강도강 등이 있다.Steel steel is an alloy steel made by alloying iron, nickel, chromium, and other metals, and is widely used in automobile parts. Particularly, lightweight metal materials include high strength and ultra high strength steels having high strength by improving the mechanical properties of lightweight metals such as aluminum and magnesium having excellent weight reduction effect and existing steel materials.
한편, 이종 소재를 각각 정밀하게 블랭킹하여, 고강도강 소재와 스틸강 소재를 마련한다. On the other hand, blank materials are precisely blanked, respectively, to prepare a high strength steel material and a steel steel material.
이때 고강도가 요구되는 부분은 고강도강 소재를 사용하여 블랭킹하며, 상대적으로 낮은 강도가 요구되는 부분을 스틸강 소재를 사용하여 블랭킹한다.At this time, the part requiring high strength is blanked using a high strength steel material, and the part requiring relatively low strength is blanked using a steel steel material.
상기 치수 검사단계(S200)에서는 상기 이종 소재의 접합이 이루어지기 전에 소재의 치수 검사를 수행하게 된다.In the dimension inspection step (S200), the dimension inspection of the material is performed before the bonding of the different materials.
도 2에 도시된 바와 같이, 이종 접합이 이루어지기 전에는, 용접결함 발생을 최소화하기 위하여 소우카 시스템(SOUKA system)을 이용하여 소재를 놀러 소재 사이의 갭을 최소화시킨다.As shown in FIG. 2, before the heterogeneous bonding is performed, the gap between the materials is minimized by using a SOUKA system to minimize the occurrence of welding defects.
즉, 레이저 용접은 레이저 광선(Beam)의 품질에 문제가 없다면 용접 특성과 그 정밀도는 두 개의 피용접물의 갭에 따라 용접 특성과 정밀도가 결정되게 된다. 프레스 압연 방식의 TWB 제조에 있어서 중요한 기술적 과제는 두 피용접물 사이의 갭을 최적화하는 것이 매우 중요하다. That is, in the case of laser welding, if there is no problem in the quality of the laser beam (Beam), the welding characteristics and precision of the welding characteristics and precision are determined according to the gap of the two workpieces. An important technical challenge in the production of press rolled TWB is to optimize the gap between the two welded objects.
특히 판재의 절단 상태, 강도, 두께에 따라 압연 시 가해야 하는 힘이 달라지기 때문에 피용접물의 갭을 최적화가 필요하다.In particular, the gap to be welded needs to be optimized because the force to be applied varies depending on the cutting state, strength and thickness of the plate.
이에 프레스 가공재의 각 판 소재를 레이저 용접할 때 용접 허용 갭을 강판의 품종, 재질, 두께에 따라 일정 범위내에서 미리 작성된 프로그램 상에서 소우카(Souka) 롤의 압하력(P)을 자동 제어되도록 한다.Therefore, when laser welding each plate material of the press work, the welding allowance gap is automatically controlled in the program prepared in a certain range according to the type, material, and thickness of the steel sheet. .
그리고, 로봇장치에 의해 블랭크가 용접 위치로 이동되고, 소우카 시스템에 의해 블랭크가 고정된 상태에서 용접 작업이 완료되고, 그 후에 치수 검사가 수행된다.Then, the blank is moved to the welding position by the robot apparatus, and the welding operation is completed while the blank is fixed by the soka system, and then the dimension inspection is performed.
상기 치수 검사단계(S200)를 통해 용접부 치수 편차를 용접이 이루어진 직후에 수행하여 합격과 불합격 여부를 판정할 수 있도록 하여 불합격품에 대한 후공정을 수행할 필요가 없어 용접작업의 실수율향상과 작업생산성을 극대화시킬 수 있다.Through the dimensional inspection step (S200) to perform the welding part dimensional deviation immediately after the welding is made so that it can be determined whether the pass or fail, there is no need to perform the post-process for the rejected product to improve the error rate of the welding operation and work productivity It can be maximized.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이종 접합단계(S300)에서는 상기 이종 소재를 서로 맞대기 정렬한 후, 레이저 용접으로 접합시킨다.As shown in FIG. 3, in the heterojunction step S300, the heterogeneous materials are butt aligned with each other, and then bonded by laser welding.
고강도강 소재와 스틸강 소재를 서로 맞대어 정렬한 후, 레이저 용접기를 사용하여 하나로 접합한다.High-strength steel and steel steel materials are aligned with each other, and then bonded together using a laser welding machine.
이때 고강도강 소재와 스틸강 소재는 서로 상이한 두께를 가질 수도 있다. 고강도가 요구되는 부분은 상대적으로 두꺼운 두께가 필요하기 때문이다.In this case, the high strength steel material and the steel steel material may have different thicknesses. This is because a portion requiring high strength requires a relatively thick thickness.
본 발명에서는 소재를 정밀하게 재단하여 레이저 용접으로 접합하는 공법을 TWB(Taylor Welded Blanking) 공법을 사용하는 것이 바람직하며, TWB 공법은 복수의 동종 또는 이종 강판을 성형하기 전에 사용 환경에 따라 강판을 조합한 후 강판의 대접부를 레이저 용접기로 용접하는 것이다.In the present invention, it is preferable to use the TWB (Taylor Welded Blanking) method for the method of precisely cutting the material and bonding it by laser welding, and the TWB method combines the steel sheets according to the use environment before forming a plurality of homogeneous or dissimilar steel sheets. After that, the welded portion of the steel sheet is welded with a laser welder.
상기 TWB 공법은 두께와 강도 재질 등이 서로 다른 강판을 적절한 크기와 형상으로 절단하고 레이저로 용접하여 원하는 형태의 제품으로 가공하는 공법이다. The TWB method is a method in which steel sheets having different thicknesses and strength materials, etc., are cut into appropriate sizes and shapes, and welded with a laser to be processed into products of a desired shape.
다음으로 접합된 소재는 가열장치에서 성형 온도까지 가열한다. 1500MPa 급 부품은 일반적인 프레스 성형으로 가공이 어렵기 때문에, 소재의 성형성을 확보할 수 있는 성형온도 까지 가열하여 프레스 장치로 공급하게 된다.Next, the joined material is heated to a forming temperature in a heating apparatus. Since 1500MPa-class parts are difficult to process by general press molding, they are heated to a molding temperature that can secure the formability of the material and are supplied to the press apparatus.
도 4에 도시된 바와 같이, 이종 소재를 서로 맞대기 정렬하여 용접하는 레이저 용접으로 다양한 차체 부품 제조 가능하다.As shown in Figure 4, it is possible to manufacture a variety of body parts by laser welding to weld the different materials butt aligned with each other.
상기 가열단계(S400)에서는 상기 치수 검사된 소재의 접합부를 성형온도로 가열하게 된다.In the heating step (S400) it is to heat the junction of the dimensionally inspected material to a molding temperature.
상기 용접 단계에서 접합된 소재는 가열 단계에서 소정의 성형온도까지 가열된 후, 가열된 상태에서 프레스 성형 단계에서 성형된다. 이때 성형온도는 800℃ ~1000℃ 범위인 것이 바람직하다.The joined material in the welding step is heated to a predetermined molding temperature in the heating step, and then molded in the press forming step in the heated state. At this time, the molding temperature is preferably 800 ℃ ~ 1000 ℃ range.
그 이유는, 강재가 안정화 온도로 가열되어야 급랭 후 부품이 요구하는 강도를 확보할 수 있는 조직상태가 얻어지게 되기 때문이고, 1000℃ 초과일 때는 소재의 표면에 형성된 코팅층이 증발할 수 있기 때문이다.This is because the steel must be heated to a stabilization temperature to obtain a structure state capable of securing the strength required by the component after quenching, and when the temperature exceeds 1000 ° C., the coating layer formed on the surface of the material may evaporate. .
상기 접합부는 고주파 유도 가열하여 소정의 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 이러한 고주파 유도가열은 가열시간이 매우 짧고, 두께 방향으로 동시에 가열할 수 있는 장점이 있다.It is preferable that the junction portion is heated to a predetermined temperature by high frequency induction heating. This high frequency induction heating has a short heating time, there is an advantage that can be heated simultaneously in the thickness direction.
상기 프레스 성형단계(S500)에서는 상기 가열된 소재를 프레스 금형으로 열간 성형하여 성형체를 형성하게 된다.In the press molding step (S500) to form a molded body by hot molding the heated material with a press die.
가열된 소재를 프레스 장치에 로딩 한 후, 프레스 장치를 닫아 성형체를 형성한다. 이때 성형체는 아직 높은 온도를 유지하고 있으므로 프레스 장치를 즉시 개방하고 성형체를 냉각할 경우 예상치 못한 변형이 발생할 수 있으므로, 프레스 장치를 닫은 상태에서 성형체를 구속한 상태에서 급냉 단계를 수행하게 된다.After the heated material is loaded into the press apparatus, the press apparatus is closed to form a molded body. At this time, since the molded body is still maintained at a high temperature, unexpected deformation may occur when the press apparatus is opened immediately and the molded body is cooled, so that the quenching step is performed while the molded body is constrained with the press apparatus closed.
특히 고강도가 요구되는 구간은 고강도강 소재로 형성하고, 상대적으로 낮은 강도가 요구되는 구간은 스틸강 소재로 형성함으로써, 하나의 성형체가 구간 별로 다른 강도를 가질 수 있도록 함으로써, 별도의 보강부재를 사용하지 않고 단일 부품만으로 국부적으로 이종 강도를 가지게 하는 것이다.Particularly, the section requiring high strength is formed of high strength steel, and the section requiring relatively low strength is formed of steel steel, so that one molded body can have different strength for each section, so that a separate reinforcing member is used. Instead of having a single part, it has local heterogeneous strength.
차량의 연비 향상과, 경량화 요구에 따라 차량에 적용되는 금속 성형체들의 요구 강도가 점점 증가하고 있으며, 일부 구간의 경우 1500MPa 급의 고강도가 요구되는데 이러한 강도를 가지는 경우 일반적인 프레스 성형만으로는 원하는 제품의 형상을 제조할 수 없다. Increasing the fuel efficiency of the vehicle and the demand for weight reduction, the required strength of the metal moldings applied to the vehicle is increasing. In some sections, high strength of 1500MPa is required. It cannot be manufactured.
한편, 가열된 소재는 가열된 상태에서 프레스 금형으로 로딩되고, 프레스 금형이 닫히면서 성형된다. On the other hand, the heated material is loaded into the press mold in a heated state, and is molded while the press mold is closed.
다음으로 급냉단계를 거치게 되는데, 급냉단계는 프레스 금형을 닫은 상태에서 진행된다. 소재의 스프링 백 형상을 방지하고 원하는 형상을 유지시키기 위하여 프레스 금형을 닫은 상태에서 경화를 위한 급냉을 수행하는 것이다.Next, the quenching step is performed, and the quenching step is performed while the press mold is closed. In order to prevent the spring back shape of the material and to maintain the desired shape, quenching for curing is performed while the press mold is closed.
특히, 고온으로 가열된 소재를 금형에 넣어 프레스로 성형한 뒤 금형 내에서 급속 냉각시킴으로써 원소재의 인장강도를 150kg/㎟ 이상의 초고장력강으로 제조할 수 있고 복잡한 형태로 가공할 수 있으며, 제품은 우수한 치수정밀도를 가질 수 있다.In particular, by inserting a material heated to a high temperature into a mold and forming a press and rapidly cooling in the mold, the tensile strength of the raw material can be made of ultra high tensile steel of 150kg / ㎠ or more and can be processed into a complex form, the product is excellent It can have dimensional accuracy.
상기 그리트 블라스팅단계(S600)에서는 상기 프레스 금형을 냉각하여 성형체를 급냉하면서 발생된 산화층을 제거하게 된다.In the grit blasting step (S600), the press mold is cooled to remove an oxide layer generated while quenching a molded body.
즉, 상기 성형체가 급냉 과정을 거치게 되면, 표면에 Al-Si 코팅층을 구비하지 않은 소재의 경우에는 표면에 산화층이 발생하게 된다. 따라서, 상기 냉각된 성형체의 표면에 쇼트볼과 와이어 재질로 이루어진 쇼트 그리트를 혼합하여 제조된 표면연마제를 고압의 에어로 분사시켜 성형체에 남아있는 산화층을 제거하게 된다.That is, when the molded body is subjected to a quenching process, an oxide layer is generated on the surface of the material that does not have an Al-Si coating layer on the surface. Accordingly, the surface abrasive prepared by mixing the shot grit made of the shot ball and the wire material on the surface of the cooled molded body is sprayed with high pressure air to remove the oxide layer remaining on the molded body.
상기 쇼트 그리트는 쇼트 공급장치의 압축공기 압력에 의해 성형체의 표면에 분사되어 산화층을 제거하는 용도로 사용된다.The shot grit is sprayed onto the surface of the molded body by the compressed air pressure of the shot supply device and used for removing the oxide layer.
이처럼, 냉각된 성형체의 표면에 그리트 블라스팅 공정을 수행하여 부착력을 높임으로써 코팅층이 박리되지 않아 도장 수명을 크게 늘릴 수 있는 장점이 있다.As such, by performing a grit blasting process on the surface of the cooled molded body to increase the adhesion, there is an advantage that the coating layer is not peeled off, thereby greatly increasing the coating life.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 자명하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments will be apparent to those skilled in the art that various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the invention should be construed by the claims described to include examples of many such variations.
Claims (4)
상기 이종 소재의 접합이 이루어지기 전에 소재의 치수 검사를 수행하는 치수 검사단계;
상기 이종 소재를 서로 맞대기 정렬한 후, 레이저 용접으로 접합시키는 이종 접합단계;
상기 치수 검사된 소재의 접합부를 성형온도로 가열하는 가열단계;
상기 가열된 소재를 프레스 금형으로 열간 성형하여 성형체를 형성하는 프레스 성형단계; 및
상기 프레스 금형을 냉각하여 성형체를 급냉하면서 발생된 산화층을 제거하는 그리트 블라스팅단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 차체용 이종 소재 접합방법.
A material preparation step of preparing different materials for the vehicle body;
A dimension inspection step of performing a dimension inspection of the workpiece before the joining of the different materials;
Heterogeneous bonding step of butt-aligning the heterogeneous materials with each other, and then bonding them by laser welding;
A heating step of heating the junction of the dimensionally inspected material to a molding temperature;
A press molding step of forming a molded body by hot forming the heated material into a press mold; And
A grit blasting step of removing the oxide layer generated while quenching the molded body by cooling the press die;
Heterogeneous material joining method for a vehicle body comprising a.
상기 이종 소재는 고강도강과 스틸강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 차체용 이종 소재 접합방법.
The method of claim 1,
The dissimilar material is a method for joining dissimilar materials for a vehicle body, characterized in that consisting of high strength steel and steel steel.
상기 이종 접합이 이루어지기 전에는,
용접결함 발생을 최소화하기 위하여 소우카 시스템(SOUKA system)을 이용하여 소재를 놀러 소재 사이의 갭을 최소화시키는 것을 특징으로 하는 자동차 차체용 이종 소재 접합방법.
The method of claim 1,
Before the heterojunction is made,
A method for joining dissimilar materials for automobile bodies, characterized by minimizing gaps between materials by using a SOUKA system to minimize welding defects.
상기 그리트 블라스팅단계에서는,
상기 냉각된 성형체의 표면에 쇼트볼과 와이어 재질로 이루어진 쇼트 그리트를 혼합하여 제조된 표면연마제를 고압의 에어로 분사시켜 성형체에 남아있는 산화층을 제거하는 것을 특징으로 하는 자동차 차체용 이종 소재 접합방법.
The method of claim 1,
In the grit blasting step,
A method of joining dissimilar materials for a vehicle body according to claim 1, wherein the surface grinding agent prepared by mixing the shot grit made of the shot ball and the wire material on the surface of the cooled molded body is sprayed with high pressure air to remove the oxide layer remaining on the molded body.
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| KR1020180074574A KR20200001728A (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Welding method of dissimilar material for automotive body |
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|---|---|---|---|---|
| KR20100071589A (en) | 2008-12-19 | 2010-06-29 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Friction spot joining device and method of friction spot joining by using the same |
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2018
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Patent Citations (1)
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