KR20220069480A - Method of manufacturing a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is bonded to the tip, and a metal fiber heating element electrode manufactured thereby - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선단부에 커넥터 전극이 접합되는 금속섬유 발열체 전극의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 금속섬유 발열체 전극에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is joined to a tip portion, and to a metal fiber heating element electrode manufactured by the method.
면상발열체는 평면상의 유연 발열체로 종래의 니크롬선을 이용한 것과는 달리 여러 가닥의 저항선을 사용하는데 한가닥의 저항선이 끊어지더라도 발열특성이 유지되는 장점이 있다. 이런 이유로 면상발열체는 전기장판으로 바닥에 깔거나 판재와 일체적으로 판넬을 형성하여 난방용 마루판, 벽판으로 널리 이용되고 있다.The planar heating element is a flat flexible heating element, unlike the conventional nichrome wire, which uses several strands of resistance wire. For this reason, planar heating elements are widely used as floorboards and wallboards for heating by laying on the floor as an electric blanket or forming a panel integrally with the board.
이러한 면상발열체는 필름인쇄형 또는 발열섬유직조형으로 제조될 수 있으며, 면상발열체에 전선을 연결하기 위한 방법으로는 면상 발열체와 전극으로 사용되는 금속박을 노출시킨 후 그 위에 납땜을 하는 방법과 무납땜형 전선연결 방법으로 압착리벳을 이용하는 방법들이 이용되고 있다. 이러한 납땜 방법의 이용시 솔더납이나 블레이징납 외부 물질이 개입하게 되어 전원공급 시 아크가 발생하거나 국부적인 높은 접촉저항이 발생할 수 있다는 문제가 있다. Such a planar heating element can be manufactured as a film printing type or a heating fiber weaving type, and as a method for connecting an electric wire to a planar heating element, a method of exposing a metal foil used as a planar heating element and an electrode and then soldering on it and a method of soldering Methods using crimping rivets are used as a method of connecting type wires. When such a soldering method is used, there is a problem that solder lead or an external material of brazing lead intervenes, so that an arc may occur when power is supplied or a high local contact resistance may occur.
더욱이 금속섬유 발열체는 발열을 일으키는 금속을 얇은 선상으로 제조한 금속발열섬유를 직조하여 형성된 면상발열체로, 일반적으로 스테인리스 스틸 재질로 제조된다. 그러나 이와 같은 스테인리스 스틸 재질의 경우에는 납이나 동을 이용한 솔더링이 불가능하다는 문제점이 있다. 관련하여, 은 함유량이 높은 동납계로 브레이징이 가능하나 너무 고가여서 상용화가 어렵다.Furthermore, the metal fiber heating element is a planar heating element formed by weaving a metal heating fiber made of a metal that generates heat in a thin wire shape, and is generally made of a stainless steel material. However, in the case of such a stainless steel material, there is a problem in that soldering using lead or copper is impossible. In relation to this, although brazing is possible with a copper lead-based alloy having a high silver content, it is too expensive to commercialize.
따라서 금속섬유 발열체가 외부의 전원과 연결되기 위해서는, 특히 스테인리스 스틸 재질의 금속섬유 발열체를 납땜이 아닌 방식으로 외부연결전극과 접합시키면서 연결부위에서 아크발생이나 높은 접촉저항이 발생하지 않도록 하는 것이 중요하다. Therefore, in order for the metal fiber heating element to be connected to an external power source, it is particularly important to connect the metal fiber heating element made of stainless steel to the external connection electrode in a non-soldering manner so that arcing or high contact resistance does not occur at the connection part.
한편, 심 용접(seam welding)은, 스폿용접의 전극 대신 회전 롤러 형상을 한 전극을 사용하여 용접 전류를 공급하면서 전극을 회전시켜 용접하는 방법이다. 주로 공기의 밀폐성을 필요로 하는 용기, 긴 파이프 등 연속적인 작업에 쓰인다. 이러한 심 용접은 좁은 면적의 점접촉 상태에서 전기저항을 이용하여 접합을 하는 스폿용접에 비해 롤러를 이용하여 연속적인 스폿용접을 함으로써 선상 또는 면상의 넓은 면적의 접합을 가능하게 한다. 즉, 전원이 인가될 때 순간적인 고전력에 의해 접합대상들의 표면부가 줄 열에 의해 용해하여 순간적으로 용착하게 됨으로써 접합이 이루어진다. 이 때, 상기 롤러전극은 연속적으로 전기를 공급받으며 롤러의 곡면과 접합부의 평면이 만드는 접촉부위에서 점 또는 선을 따라 좁은 부위에서만 높은 전기장을 형성되어 두 소재의 용착을 이끌면서 계속 이동하며 연속적인 접합을 형성한다. On the other hand, seam welding is a method of welding by rotating an electrode while supplying a welding current using an electrode having a rotating roller shape instead of an electrode of spot welding. It is mainly used for continuous work such as containers and long pipes that require airtightness. This seam welding enables the joining of a wide area on a line or plane by performing continuous spot welding using a roller, compared to spot welding where welding is performed using electrical resistance in a point contact state of a narrow area. That is, when power is applied, the surface portions of the bonding objects are melted by Joule heat by a momentary high power, and the bonding is accomplished by instantaneous welding. At this time, the roller electrode is continuously supplied with electricity, and a high electric field is formed only in a narrow area along a point or a line at the contact area made by the curved surface of the roller and the flat surface of the joint, leading to the welding of the two materials, and continuously moving and continuous bonding. to form
이에 본 발명자들은 상기와 같은 기술적 요구에 착안하여, 심용점을 이용하여 금속섬유 발열체에 외부 전원과 연결하기 위한 커넥터전극을 접합시키는 방법을 개발하고 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the inventors of the present invention developed a method of bonding a connector electrode for connection to an external power source to a metal fiber heating element using a core fusion point by paying attention to the technical requirements as described above and completed the present invention.
따라서 본 발명은 선단부에 커넥터 전극이 접합되는 금속섬유 발열체 전극의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 해결과제로 한다. Accordingly, it is a technical solution to provide a method for manufacturing a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is joined to a tip portion of the present invention.
상술한 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 In order to solve the technical problem of the present invention described above, the present invention
심용접장치의 하부 전극과 상부 롤러전극의 사이에, 판형 커넥터전극과 금속섬유 발열체의 일 단부가 상하로 겹치도록 위치시키는 단계; 및Positioning one end of the plate-shaped connector electrode and the metal fiber heating element to overlap vertically between the lower electrode and the upper roller electrode of the seam welding device; and
상기 심용접장치에 용접전류를 공급하면서 상기 롤러전극을 회전시켜, 상기 롤러전극의 진행방향에 따라 상기 상하로 겹친 커넥터전극과 발열체가 선형으로 압착되면서 접합하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 선단부에 커넥터 전극이 접합되는 금속섬유 발열체 전극의 제조방법을 제공한다. Rotating the roller electrode while supplying a welding current to the seam welding device, and bonding the connector electrode and the heating element overlapped vertically according to the moving direction of the roller electrode while being compressed linearly. , to provide a method for manufacturing a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is joined to a tip portion.
또한 본 발명에 있어서, 상기 롤러전극의 접합부는 상기 커넥터 전극의 폭보다 좁거나 같고, 상기 커넥터 전극은 상기 금속섬유 발열체 선단부의 길이를 초과하여 연장형성되며, 상기 커넥터 전극은 상기 금속섬유 발열체보다 전기저항이 낮은 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the joint portion of the roller electrode is narrower than or equal to the width of the connector electrode, the connector electrode is formed to extend beyond the length of the tip of the metal fiber heating element, and the connector electrode is more electric than the metal fiber heating element. It is characterized by low resistance.
또한 본 발명에 있어서, 상기 커넥터 전극은 두께가 0.001 내지 1mm이고, 폭이 1 내지 10mm인 스트립 형상인 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the connector electrode is characterized in that the thickness is 0.001 to 1mm, the width is characterized in that the strip shape of 1 to 10mm.
또한 본 발명에 있어서, 상기 금속섬유 발열체는 금속섬유로 제작된 금속직물이고, 상기 금속은 스테인리스 스틸인 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the metal fiber heating element is a metal fabric made of metal fibers, it is characterized in that the metal is stainless steel.
또한 본 발명에 있어서, 상기 커넥터 전극은, 철, 스테인리스 스틸, 구리, 니켈, 철, 알루미늄 및 은을 포함하는 금속에서 선택되는 1종의 금속 또는 2종 이상의 합금으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the connector electrode is characterized in that it is made of one type of metal or two or more types of alloys selected from metals including iron, stainless steel, copper, nickel, iron, aluminum and silver.
또한 본 발명에 있어서, 상기 연장형성된 커넥터 전극의 표면에 외부연결 케이블이 접합 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, it is characterized in that an external connection cable is bonded to the surface of the extended connector electrode.
또한 본 발명에 있어서, 상기 외부연결 케이블은 리벳접합, 솔더링 또는 브레이징 방법으로 접합형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the external connection cable is characterized in that the bonding is formed by rivet bonding, soldering or brazing method.
본 발명의 방법에 따라 선단부에 커넥터 전극이 접합되는 금속섬유 발열체 전극을 제조할 경우, 심용접에 의해 전기저항방법으로 접합하므로 솔더납이나 블레이징납과 같은 외부 물질이 개입하지 않으므로 연결부위가 일정한 형태를 이루므로 전원공급 시 아크가 발생하거나 국부적인 높은 접촉저항이 발생하지 않는 장점이 있다. 또한 미세한 금속섬유로 만들어진 발열체에 손상을 입히지 않고 안정적인 접합이 가능하며, 전극 접합부가 넓고, 길이가 길어도 연속적인 접합이 가능한 효과가 있다. 이와같이 본 발명의 방법에 따르면 넓게 접합부가 형성되면서도 안정적인 접합이 가능하여 접합부의 접합강도가 높은 접합이 가능한 효과가 있다. In the case of manufacturing a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is joined to the tip according to the method of the present invention, since it is joined by an electric resistance method by seam welding, external substances such as solder solder or brazing lead do not intervene, so the connection part has a certain shape Therefore, there is an advantage in that arcs or high local contact resistance do not occur when power is supplied. In addition, stable bonding is possible without damaging the heating element made of fine metal fibers, and continuous bonding is possible even if the electrode bonding area is wide and long. As described above, according to the method of the present invention, a stable bonding is possible while a wide bonding portion is formed, so that bonding with a high bonding strength of the bonding portion is possible.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 심용접방법을 이용하여 선단부에 커넥터 전극이 접합되는 금속섬유 발열체 전극의 제조공정을 모식화하여 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 선단부에 커넥터 전극이 접합된 금속섬유 발열체 전극을 모식화하여 나타낸 것이다. 1 is a front view schematically illustrating a manufacturing process of a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is joined to a tip portion using a seam welding method according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view illustrating a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is bonded to a tip portion manufactured according to an embodiment of the present invention.
이하 도면을 참고하여 본 발명을 자세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 심용접방법을 이용하여 선단부에 커넥터 전극이 접합되는 금속섬유 발열체 전극의 제조공정을 모식화하여 나타낸 정면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 선단부에 커넥터 전극이 접합된 금속섬유 발열체 전극을 모식화하여 나타낸 것이다.1 is a front view schematically illustrating a manufacturing process of a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is joined to a tip portion using a seam welding method according to an embodiment of the present invention. 2 is a schematic view illustrating a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is bonded to a tip portion manufactured according to an embodiment of the present invention.
이를 참고하면 본 발명은 선단부에 커넥터 전극이 접합되는 금속섬유 발열체 전극의 제조방법으로서, 심용접장치의 하부 전극과 상부 롤러전극의 사이에, 판형 커넥터전극과 금속섬유 발열체의 일 단부가 상하로 겹치도록 위치시키는 단계; 및 상기 심용접장치에 용접전류를 공급하면서 상기 롤러전극을 회전시켜, 상기 롤러전극의 진행방향에 따라 상기 상하로 겹친 커넥터전극과 발열체가 선형으로 압착되면서 접합하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. Referring to this, the present invention relates to a method for manufacturing a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is joined to a tip portion, wherein one end of the plate-shaped connector electrode and the metal fiber heating element is vertically overlapped between the lower electrode and the upper roller electrode of the seam welding device. positioning it so as to and rotating the roller electrode while supplying a welding current to the seam welding device, and bonding the connector electrode and the heating element overlapped vertically according to the moving direction of the roller electrode while being compressed linearly. do.
이 때, 상기 심용접장치의 하부 전극(32)과 상부 롤러전극(31)의 사이에, 판형 커넥터전극(20)과 금속섬유 발열체(10)의 일 단부가 상하로 겹치도록 위치시키는 단계에서, 상기 심용접장치는 상부가 롤러형의 전극으로 구성되고, 하부 전극이 판형으로 구성되어 평면 접합이 가능하게 된다. 즉, 유연한 금속섬유 발열체의 특성상 상하부에 롤러전극을 적용하게 되면 전기적으로 안정적인 전원을 인가할 수 있는 평면접합의 구성이 어렵기 때문에 상기 단계에서 한 개의 평면전극과 한 개의 롤러전극을 이용하는 것이다. At this time, between the
다음으로 상기 심용접장치에 용접전류를 공급하면서 상기 롤러전극(31)을 회전시켜, 상기 롤러전극의 진행방향에 따라 상기 상하로 겹친 커넥터전극(20)과 발열체(10)가 선형으로 압착되면서 면을 이루며 용접비드(50)를 형성하면서 접합하게 된다. 즉, 상부의 롤러전극(31)과 하부 평면전극(32)사이에 커넥터 전극(20)과, 커넥터 전극 하부에 접촉면을 형성하는 금속섬유 발열체(10)가 위치하게 되면 상기 롤러전극(31)의 진행방향에 따라 연속적으로 커넥터 전극(20)이 금속섬유 발열체(10)에 압착되면서 스트립 형상으로 접합하게 되는 것이다. Next, the
이 때, 상기 금속섬유 발열체는 금속섬유로 제작된 금속직물일 수 있다. 이와 같은 금속섬유 발열체는 발열을 일으키는 금속을 얇은 선상으로 제조한 금속발열섬유를 직조하여 형성된 것으로, 직조 방법으로는 사직, 능직, 수자직 등 일반적인 직조 방법을 사용 가능하며 이 이외의 직조 방법도 제한 없이 사용 가능하다. 이러한 금속발열섬유의 소재는 백금(Pt), 철(Fe), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 루테늄(Ru), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 아연(Zn), 텡스텐(W), 코발트(Co) 및 이의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되거나 또는 복수 개의 금속발열섬유가 각각 상이한 금속 또는 합금 소재로 이루어진 것을 준비하여 직조하는 것이 바람직하다. 특히 합금으로 이루어진 금속발열섬유의 경우 스테인레스 스틸(stainless steel) 또는 니크롬(nichrome)을 가장 바람직하게 적용할 수 있으며, 스테인레스 스틸과 니크롬을 단독 또는 함께 준비하여 직조할 수 있다.In this case, the metal fiber heating element may be a metal fabric made of metal fibers. Such a metal fiber heating element is formed by weaving a metal heating fiber made of a metal that generates heat in a thin wire shape. As a weaving method, general weaving methods such as yarn weave, twill weave, and hand-made weave can be used, and other weaving methods are not limited. Available. Materials of these metal heating fibers are platinum (Pt), iron (Fe), nickel (Ni), aluminum (Al), copper (Cu), titanium (Ti), molybdenum (Mo), gold (Au), silver (Ag) ), palladium (Pd), ruthenium (Ru), magnesium (Mg), chromium (Cr), zinc (Zn), tungsten (W), cobalt (Co) and alloys thereof or a plurality of metals It is preferable to prepare and weave the heating fibers made of different metal or alloy materials. In particular, in the case of a metal heating fiber made of an alloy, stainless steel or nichrome can be most preferably applied, and stainless steel and nichrome can be prepared alone or together and woven.
스테인레스 스틸 섬유의 경우 SUS304, SUS304L, SUS316, SUS316L 등을 사용할 수 있는데, 유연성, 강도, 직조성, 발열성 등이 우수하여 본 발명에 매우 유리한 소재에 해당한다. 니크롬 섬유의 경우 고효율의 발열성을 지니고 있으며 직조가 용이한 우수한 소재이나 스테인레스 스틸 섬유보다 유연성은 떨어진다. 또한 단일 또는 합금으로 이루어진 섬유의 경우 발열 효율은 스테인레스 스틸 섬유 또는 니크롬 섬유보다는 낮으나 반도체 장비와 같은 특수 장비나 금속 고유의 특성을 요구하는 경우에는 용이하게 사용 가능하다. In the case of stainless steel fiber, SUS304, SUS304L, SUS316, SUS316L, etc. can be used, and it is a material very advantageous to the present invention because it has excellent flexibility, strength, weaving property, heat generation, and the like. In the case of nichrome fiber, it has a high-efficiency exothermic property and is an excellent material that is easy to weave, but is less flexible than stainless steel fiber. In addition, in the case of single or alloy fibers, the heating efficiency is lower than that of stainless steel fibers or nichrome fibers, but it can be easily used when special equipment such as semiconductor equipment or special properties of metals are required.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 상기 금속섬유 발열체는 0.01~0.1 mm 직경의 스테인리스 스틸 섬유로 이루어진 발열체일 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the metal fiber heating element may be a heating element made of stainless steel fibers having a diameter of 0.01 to 0.1 mm.
이 때 상기 금속섬유 발열체와 외부 전원을 연결하여 주울열에 의하여 전기 발열이 가능해지는데, 이와 같이 금속섬유 발열체에 전기를 공급하기 위해서는 상기 발열체의 일 단에 커넥터 전극이 접합되어야 하는바, 상기 커넥터 전극이 금속섬유 발열체의 선단부에 전기저항방법으로 접합하게 되면, 솔더납이나 블레이징납과 같은 외부 물질이 개입하지 않으므로 연결부위가 일정한 형태를 이루므로 전원공급 시 아크가 발생하거나 국부적인 높은 접촉저항이 발생하지 않게 된다. 뿐만 아니라, 미세한 금속섬유로 만들어진 발열체에 손상을 입히지 않고 안정적인 접합이 가능하게 된다. At this time, the metal fiber heating element and the external power source are connected to enable electric heating by Joule heat. In this way, in order to supply electricity to the metal fiber heating element, a connector electrode must be joined to one end of the heating element, the connector electrode is When the metal fiber heating element is joined by an electrical resistance method, external substances such as solder lead or brazing lead do not intervene, so the connection part forms a certain shape, so arcing or local high contact resistance does not occur when power is supplied. will not In addition, stable bonding is possible without damaging the heating element made of fine metal fibers.
이 때, 상기 커넥터 전극은 두께가 0.001 내지 1mm이고, 폭이 1 내지 10mm인 스트립 형상일 수 있다. 상기 스트립 형상의 커넥터 전극이 금속섬유 발열체와 접합되면 전극 접합부가 넓고, 길이가 길어도 연속적인 접합이 가능하게 된다. In this case, the connector electrode may have a strip shape having a thickness of 0.001 to 1 mm and a width of 1 to 10 mm. When the strip-shaped connector electrode is bonded to the metal fiber heating element, continuous bonding is possible even if the electrode bonding portion is wide and the length is long.
또한 상기 커넥터 전극은 금속섬유 발열체에 전기를 공급하게 되는 바, 발열체를 형성하는 금속섬유전극에 강하게 결합되어 발열체의 사용 중 발생하는 다양한 응력을 견디는 것이 필요하다. 따라서 커넥터 전극의 전기전도성은, 금속섬유 발열체 전극의 전기전도성보다 높게 구성되는 것이 중요하다. 왜냐하면 커넥터 전극에서 전기를 소모하지 않고 금속섬유 발열체에 안정적인 전력을 공급할 수 있어야하기 때문이다. In addition, since the connector electrode supplies electricity to the metal fiber heating element, it is necessary to be strongly coupled to the metal fiber electrode forming the heating element to withstand various stresses generated during use of the heating element. Therefore, it is important that the electrical conductivity of the connector electrode is higher than that of the metal fiber heating element electrode. This is because it should be possible to supply stable power to the metal fiber heating element without consuming electricity from the connector electrode.
따라서 바람직하게는, 상기 커넥터 전극은 철, 스테인리스 스틸, 구리, 니켈, 철, 알루미늄 및 은을 포함하는 금속에서 선택되는 1종의 금속 또는 2종 이상의 합금으로 이루어질 수 있다.Therefore, preferably, the connector electrode may be made of one metal or two or more alloys selected from metals including iron, stainless steel, copper, nickel, iron, aluminum, and silver.
또한 상기 금속섬유 발열체의 온도가 상승하여 사용온도에서 장시간 지속될 때 커넥터 전극이 산화되지 않는 것이 중요하다. 따라서 외부연결 케이블에 안정적으로 솔더링되거나 접합을 잘 형성하여야 한다.In addition, it is important that the connector electrode is not oxidized when the temperature of the metal fiber heating element rises and continues at the operating temperature for a long time. Therefore, it is necessary to stably solder or form a joint well to the external connection cable.
따라서 상기 커넥터 전극은 금속섬유 발열체의 선단부에 커넥터 전극의 길이보다 길게 연장형성되어 선형으로 접합되면서 상기 연장형성된 커넥터 전극의 표면에 외부연결 케이블이 접합 형성될 수 있다. Accordingly, the connector electrode is formed to extend longer than the length of the connector electrode at the tip of the metal fiber heating element, and the external connection cable can be bonded to the surface of the extended connector electrode while being linearly joined.
이 때, 상기 외부연결 케이블은 리벳접합, 솔더링 또는 브레이징 방법으로 접합형성될 수 있다. In this case, the external connection cable may be jointly formed by riveting, soldering, or brazing.
본 발명의 바람직한 실시예로서 커넥터 전극와 금속섬유 발열체가 접합되어 선단부에 커넥터 전극이 접합된 금속섬유 발열체 전극을 제조하기 위해서는, 전기전도도가 높은 스테인리스 스틸 등을, 두께 0.005~1mm, 폭 1~10mm의 판상의 스트립 형상의 커넥터 전극을 이용한다. 이 때 커넥터 전극의 저항은 금속섬유 발열체보다 0.5배 이하인 것을 이용하여 커넥터 전극에서 전기가 소모되지 않고 금속섬유 발열체에 안정적으로 전력이 공급되게 한다. 커넥터 전극은 금속섬유 발열체의 일 단부에 겹치게 위치하고 상부가 롤러전극, 하부가 평면전극인 심 용접장치를 이용하여 롤러전극의 접촉부 폭이 커넥터 전극의 폭보다 좁거나 같게 하여 심 용접을 실시하면, 상기 커넥터 전극이 선단부에 접착된 금속섬유 발열체 전극을 제조하게 된다. 이 때 커넥터 전극과 외부연결 케이블은 솔더링, 브레이징 또는 리벳접합 등을 이용하여 금속섬유 발열체의 길이보다 길게 연장형성된 커넥터 전극의 일 단부에 접합되도록 형성된다. As a preferred embodiment of the present invention, in order to manufacture a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode and a metal fiber heating element are bonded and a connector electrode is bonded to the tip, stainless steel with high electrical conductivity, etc., is made of a thickness of 0.005 to 1 mm and a width of 1 to 10 mm. A plate-shaped strip-shaped connector electrode is used. At this time, the resistance of the connector electrode is 0.5 times less than that of the metal fiber heating element, so that electricity is not consumed in the connector electrode and power is stably supplied to the metal fiber heating element. When the connector electrode is positioned to overlap one end of the metal fiber heating element and seam welding is performed by using a seam welding device in which the upper part is a roller electrode and the lower part is a flat electrode, the width of the contact part of the roller electrode is narrower than or equal to the width of the connector electrode. A metal fiber heating element electrode with a connector electrode attached to the tip is manufactured. At this time, the connector electrode and the external connection cable are formed to be joined to one end of the connector electrode extending longer than the length of the metal fiber heating element using soldering, brazing, or rivet bonding.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 선단부에 커넥터 전극이 접합된 금속섬유 발열체 전극을 모식화하여 나타낸 것이다. 이를 참고하여, 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 2 is a schematic view illustrating a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is bonded to a tip portion manufactured according to an embodiment of the present invention. With reference to this, an embodiment of the present invention will be described.
먼저, 제1 실시예로서 커넥터 전극으로는 Cu-Be합금 또는 인청동으로 만들어진 3~10mm폭, 두께 0.1~1mm의 스트립 형상으로 구성된다. 이 때, 상기 Cu-Be합금은 순수한 Cu와 Cu에 Be을 합금시킨 Be동 전체를 포함할 수 있다.First, as a first embodiment, the connector electrode is configured in a strip shape with a width of 3 to 10 mm and a thickness of 0.1 to 1 mm made of Cu-Be alloy or phosphor bronze. In this case, the Cu-Be alloy may include pure Cu and the entire Be copper alloy of Cu with Be.
이 때, 금속섬유 발열체와 커넥터 전극의 접합부위(50)에 용접비드가 형성되면서 접합하게 되는바, 이러한 접합부위는 금속섬유 발열체의 폭 방향 전체에 걸쳐 소정의 면적을 차지하면서 선형으로 접합된다. At this time, the weld bead is formed on the
커넥터 전극(20)과 외부연결 케이블(40)의 접합은 솔더링 또는 브레이징에 의하여 접합부(41)를 형성하면서 접합된다. The
또한 제2 실시예로서 본 발명에 따르면 커넥터 전극으로는 스테인리스 스틸, Ni 또는 Ni합금으로 만들어진 폭 3~10mm, 두께 0.1~1mm의 스트립 형상으로 구성될 수 있다. 이 때 스테인레스 스틸의 경우 SUS304, SUS316, SUS316l을 포함한 모든 스테인레스 스틸을 사용할 수 있다. Ni 합금의 경우 Ni-Cu계, 니크롬계를 포함한 Ni 합금계 모두 사용 가능하다. In addition, according to the present invention as a second embodiment, the connector electrode may be configured in a strip shape of 3 to 10 mm in width and 0.1 to 1 mm in thickness made of stainless steel, Ni, or a Ni alloy. At this time, in the case of stainless steel, all stainless steels including SUS304, SUS316, and SUS316l can be used. In the case of Ni alloy, both Ni-Cu-based and Ni-alloy-based including nichrome-based may be used.
이 때, 금속섬유 발열체(10)와 커넥터 전극(20)의 접합부위(50)에 용접비드가 형성되면서 접합하게 되는바, 이러한 접합부위는 금속섬유 발열체의 폭 방향 전체에 걸쳐 소정의 면적을 차지하면서 선형으로 접합된다. At this time, the welding bead is formed on the
커넥터 전극(20)과 외부연결 케이블(40)의 접합은 리벳접합에 의해 접합부(41)를 형성하면서 접합된다. 스테인리스 스틸 특성상 외부연결 케이블과 솔더링이 되지 않기 때문이다. The
이와같이 본 발명에 따르면 심 용접에 의해 전기저항방법으로 접합하므로 솔더납이나 블레이징납과 같은 외부 물질이 개입하지 않으므로 연결부위가 일정한 형태를 이루므로 전원공급 시 아크가 발생하거나 국부적인 높은 접촉저항이 발생하지 않도록 커넥터 전극이 선단부에 접합된 금속섬유 발열체 전극을 제조할 수 있다.As described above, according to the present invention, since it is joined by an electric resistance method by seam welding, external substances such as solder solder or brazing lead do not intervene, so the connection part forms a certain shape, so an arc occurs when power is supplied or a high local contact resistance occurs. In order not to do so, it is possible to manufacture a metal fiber heating element electrode in which the connector electrode is joined to the tip.
따라서 본 발명은 다른 양태로서 상기 방법에 따라 제조되는, 선단부에 커넥터 전극이 접합되는 금속섬유 발열체 전극을 제공할 수 있다. 이러한 본 발명의 금속섬유 발열체 전극은 미세한 금속섬유로 만들어진 발열체에 손상을 입히지 않고 안정적으로 커넥터 전극이 접합되면서, 전극 접합부가 넓고, 길이가 길어도 연속적인 접합이 이루어져 넓게 접합부가 형성되면서도 안정적인 접합이 가능하여 접합부의 접합강도가 높게 형성된 것이 특징이다. 따라서 이러한 금속섬유 발열체 전극에 의해 외부연결 케이블을 통해 전원이 인가되면 발열체의 사용 중 발생하는 다양한 응력을 견디면서 내구성을 향상시킬 수 있게 된다. Therefore, the present invention can provide a metal fiber heating element electrode manufactured according to the above method as another aspect, in which a connector electrode is joined to a tip portion. The metal fiber heating element electrode of the present invention is stably bonded to the connector electrode without damaging the heating element made of fine metal fibers, and the electrode junction is wide and continuous even if the length is long, so that a wide junction is formed while stable bonding is possible Therefore, it is characterized by high bonding strength of the joint. Therefore, when power is applied through an external connection cable by the metal fiber heating element electrode, durability can be improved while enduring various stresses generated during use of the heating element.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
10: 금속섬유 발열체
20: 커넥터 전극
30: 심용접 장치
31: 상부 롤러전극
32: 하부 전극
40: 외부연결 케이블
41: 접합부
50: 용접비드10: metal fiber heating element
20: connector electrode
30: seam welding device
31: upper roller electrode
32: lower electrode
40: external connection cable
41: junction
50: weld bead
Claims (7)
상기 심용접장치에 용접전류를 공급하면서 상기 롤러전극을 회전시켜, 상기 롤러전극의 진행방향에 따라 상기 상하로 겹친 커넥터전극과 발열체가 선형으로 압착되면서 접합하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 선단부에 커넥터 전극이 접합되는 금속섬유 발열체 전극의 제조방법. placing one end of the plate-shaped connector electrode and the metal fiber heating element to overlap vertically between the lower electrode and the upper roller electrode of the seam welding device; and
Rotating the roller electrode while supplying a welding current to the seam welding device, and bonding the connector electrode and the heating element overlapped vertically according to the moving direction of the roller electrode while being compressed linearly. , A method of manufacturing a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is joined to the tip.
상기 롤러전극의 접합부는 상기 커넥터 전극의 폭보다 좁거나 같고, 상기 커넥터 전극은 상기 금속섬유 발열체 선단부의 길이를 초과하여 연장형성되며, 상기 커넥터 전극은 상기 금속섬유 발열체보다 전기저항이 낮은 것을 특징으로 하는, 선단부에 커넥터 전극이 접합되는 금속섬유 발열체 전극의 제조방법. According to claim 1,
The joint of the roller electrode is narrower than or equal to the width of the connector electrode, the connector electrode is formed to extend beyond the length of the tip of the metal fiber heating element, and the connector electrode has a lower electrical resistance than the metal fiber heating element. A method of manufacturing a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is joined to the tip.
상기 금속섬유 발열체는 금속섬유로 제작된 금속직물이고, 상기 금속은 스테인리스 스틸인 것을 특징으로 하는, 선단부에 커넥터 전극이 접합되는 금속섬유 발열체 전극의 제조방법. 3. The method of claim 2,
The metal fiber heating element is a metal fabric made of metal fibers, and the metal is a method of manufacturing a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is bonded to the tip, characterized in that the stainless steel.
상기 커넥터 전극은,
철, 스테인리스 스틸, 구리, 니켈, 철, 알루미늄 및 은을 포함하는 금속에서 선택되는 1종의 금속 또는 2종 이상의 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 선단부에 커넥터 전극이 접합되는 금속섬유 발열체 전극의 제조방법. 3. The method of claim 2,
The connector electrode is
Manufacture of a metal fiber heating element electrode having a connector electrode joined to the tip, characterized in that it is made of one metal or two or more alloys selected from metals including iron, stainless steel, copper, nickel, iron, aluminum and silver Way.
상기 연장형성된 커넥터 전극의 표면에 외부연결 케이블이 접합 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 선단부에 커넥터 전극이 접합되는 금속섬유 발열체 전극의 제조방법. 3. The method of claim 2,
A method of manufacturing a metal fiber heating element electrode in which a connector electrode is joined to a tip, characterized in that an external connection cable is bonded to the surface of the extended connector electrode.
상기 외부연결 케이블은 리벳접합, 솔더링 또는 브레이징 방법으로 접합형성되는 것을 특징으로 하는, 선단부에 커넥터 전극이 접합되는 금속섬유 발열체 전극의 제조방법. 6. The method of claim 5,
The external connection cable is a method of manufacturing a metal fiber heating element electrode in which the connector electrode is bonded to the tip, characterized in that the bonding is formed by rivet bonding, soldering or brazing method.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |