판금 제작

금속 제작 문제 해결: 전문 용접 및 절단 기술

12월 28, 2024

용접 및 절단 기술을 포함한 일반적인 금속 제조 문제에 대한 효과적인 솔루션을 알아보세요. 금속 가공에서 일관된 고품질 결과를 얻기 위한 재료 준비, 장비 설정, 자동화 등에 대해 알아보세요.

금속 제작 문제 해결: 용접 및 절단 기술 향상

금속 가공은 자동차, 항공우주, 제조업과 같은 산업에서 중요한 역할을 합니다. 제작자는 원자재를 자르고, 구부리고, 용접하고, 정밀한 부품과 구조로 성형합니다. 하지만 판금 제작 절단이 불완전하고 용접에 결함이 있을 수 있으며 작업이 지연될 수 있는 등 문제가 발생할 수 있습니다. 부적절한 장비 설정, 부적절한 안전 조치, 불충분한 교육, 품질 관리 프로세스 부족으로 인해 문제가 발생할 수 있습니다.

이 글에서는 용접과 절단 기술을 중심으로 일반적인 금속 가공 문제에 대한 해결책을 제시합니다. 재료 준비, 장비 구성, 기술 개발, 품질 보장에 대한 모범 사례를 다룹니다. 문제를 체계적으로 해결함으로써 제작자는 생산 실수를 최소화하고 효율성과 처리량을 극대화하며 엄격한 표준에 따라 부품을 생산할 수 있습니다.

재료 준비:

성공적인 용접 및 절단 기술을 위해서는 기초 재료를 철저히 준비하는 것이 중요합니다. 재료 표면에서 먼지, 기름, 페인트, 산화물을 제거해야 용착과 적절한 접합이 가능합니다. 오염 물질은 불일치를 일으키고 다공성 또는 균열을 유발하며 장비 성능을 저해합니다.

강철의 경우 연삭이 가장 효과적인 준비 방법입니다. 용접에 최적화된 새롭고 균일하게 거친 표면을 만듭니다. 와이어 휠이나 코팅된 연마 디스크가 효과적입니다. 연마가 실용적이지 않은 경우 고입자 사포나 스틸 울로 샌딩하는 것을 고려하세요.

알루미늄은 특별한 세척이 필요합니다. 알루미늄의 고유 산화물 층은 강철보다 훨씬 강하고 쉽게 갈아지지 않습니다. 화학적 방법이 가장 효과적입니다. 150~180°C의 수산화나트륨 또는 칼륨 용액에 부품을 담그면 몇 분 안에 산화물이 용해됩니다. 항상 변성 알코올과 같은 용제를 사용하여 알루미늄을 먼저 탈지하세요. 스테인리스 스틸은 기계적 처리와 화학적 처리의 이점을 모두 누릴 수 있습니다. 드릴링 및 연삭 알루미늄 산화물 또는 실리콘 카바이드 휠로 용접 및 절단 기술을 준비합니다. 그런 다음 구연산 또는 질산 용액에 담가 표면을 에칭하고 얼룩을 제거합니다.

용접 장비 설정:

용접 전원과 토치의 적절한 설정과 구성은 공정 성능과 결과에 큰 영향을 미칩니다. 작업자는 재료 유형과 두께에 따라 전압, 와이어 속도, 가스 유량 설정을 최적화해야 합니다.

예를 들어, 강철 MIG 용접은 일반적으로 얇은 섹션에서 두꺼운 섹션에 대해 18-25V의 전압과 분당 150-500인치의 와이어 이송 속도를 사용합니다. 시간당 15~30입방피트의 셀룰로스 또는 CO2 보호 가스를 추가하면 용접 웅덩이를 보호할 수 있습니다.

자기 펄스 용접 알루미늄은 더 낮은 전압(10-15V)으로도 와이어 제어가 가능합니다. 아르곤-헬륨과 같은 불활성 혼합 가스는 순수 아르곤에 비해 우수한 융합을 제공합니다. 표준 강철의 약 1.5배에 달하는 추가 가스 흐름은 산화를 더 잘 제거합니다. 용접 및 절단 기술의 위치와 조인트 형상도 장비 조정에 영향을 미칩니다. 수직 상향 용접은 스패터가 쉽게 축적되므로 전압을 0.5~1V 낮추면 슬래깅을 방지할 수 있습니다. 두꺼운 파이프의 외부 코너 조인트에 적절한 코드 충전을 위해 더 높은 와이어 공급이 필요합니까? 드라이브 롤, 토치 라이너, 접촉 팁과 같은 메커니즘은 시간이 지남에 따라 마모가 나타납니다.

전선 공급을 방해하는 조임, 균열, 먼지가 쌓여 있지 않은지 정기적으로 점검하세요. 성능이 저하되기 전에 소모품을 교체하세요. 용접 및 절단 기술 장비에 전원을 공급하는 모든 배선은 작업 부하로 인해 과열되지 않도록 적절한 크기로 배선해야 합니다. 화재 안전도 중요하므로 작업 공간을 깨끗하고 건조한 상태로 유지하고 근처에 소화기를 비치하세요. 최적화된 기계 설정을 통해 제작자는 더 강력하고 고품질의 용접을 생산할 수 있습니다.

절단 장비 설정:

플라즈마, 산소 연료, 레이저, 물 ET 모두 가능합니다, 최첨단 가공 장비는 정밀한 결과를 위해 세심한 기계 보정 및 설정이 필요합니다. 플라즈마 토치의 경우 전류, 가스 압력, 절단 속도가 함께 작용합니다. 적절한 공기 및 플라즈마 가스 압력은 증가된 이동 속도에서 최적의 아크와 절단 품질을 생성합니다. 지나치게 제한된 압력은 너무 느리게 절단되고 과도한 유량은 용융 금속을 불어넣어 절단 제어력을 떨어뜨립니다.

산소 연료 설정은 가스 혼합물과 압력에 중점을 둡니다. 아세틸렌은 토치에서 25~30psi 산소와 10~15psi 아세틸렌으로 강철을 잘 절단합니다. 절단되는 재료의 두께와 두께에 따라 압력을 높이거나 낮추어 불꽃 모양과 산화 효과를 조절합니다.

레이저 커터에는 거울, 초점 렌즈를 정렬하고 스폿 크기, 출력 및 보조 가스를 설정하는 작업이 포함됩니다. 밀도가 높은 시트 재료는 더 작은 초점이 필요한 반면, 두꺼운 판재는 더 크고 덜 집중된 빔으로 용접합니다.

워터젯 절단 시스템에는 재료 경도, 두께 및 가장자리 품질 대 속도와 같은 원하는 절단 품질 속성에 따라 노즐 크기, 연마재 이송 속도 및 수압을 설정하는 작업이 포함됩니다.

모든 커터는 깨끗하고 잘 관리된 탱크와 토치 부품, 적절한 여과 및 압력 조절 부품이 필요합니다. 산소 연료 토치는 설치 품질에 관계없이 화재 안전이 여전히 중요합니다. 최적화된 장비를 통해 제작자는 반복적이고 생산적으로 절단할 수 있습니다.

용접 기술:

용접 및 절단 기술을 숙달하면 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 강력하고 결함 없는 접합을 보장합니다. SMAW용 용접 기술 얇은 강철에 2~5도의 전극 팁 경사로 분당 7~15인치의 작은 원형 직조 패턴을 유지합니다. 암페어는 전극 크기에 따라 달라지며, 1/8인치 막대는 80-120A에서 잘 작동합니다.

GMAW를 사용하면 토치를 15도 푸시 각도로 잡고 약간의 직조 패턴으로 움직입니다. 80~150ipm의 이동 속도는 과도한 스패터 없이 충전재 융합을 위한 우수한 와이어 이송 속도를 생성합니다. 적절한 건 이동은 용접 모양을 유지합니다.

FCAW는 GMAW와 비슷하지만 플럭스 코어 와이어가 더 많은 연기를 발생시킵니다. 특히 수평 용접에서는 적절한 연기 추출을 위해 추가 시간을 할애하세요. 건을 수직으로 잡고 60-100ipm으로 3-5개의 스트링거 비드를 통과시킵니다.

SAW는 동기식 와이어 피드 및 아크 댄스 방식을 사용하여 딱딱한 뒷면을 빠르게 제작합니다. 1/2-1인치 폭의 직조 진동을 사용하여 100-150ipm으로 평평하거나 수직 이음새를 실행합니다. 전체 프로파일을 위해 이동을 최적화합니다. 멀티 패스 기법으로 강도를 높입니다. 맞대기 용접의 경우, 루트에 위빙 비드를 실행한 다음 스트링거로 뜨거운 두 번째 패스 캡에 필러를 추가합니다. 랩 조인트는 각 용접 모서리를 겹치는 약간의 직조 패턴이 필요합니다.

적절한 조인트 피팅과 필러 금속 선택으로 고품질 용접을 완성합니다. 탄소강에는 E6013을, 스테인리스강 MIG 용접에는 E71T-1을 사용합니다. 수축이 발생하므로 용접 및 절단 기술 전에 접합부를 약간 단단하게 연마합니다. 균열을 방지하고 완전히 관통하는지 확인하기 위해 패스 사이에 냉각을 허용합니다. 기술 전반에 걸쳐 일정한 스틱아웃 길이를 유지하고 일정한 로드 각도와 이동 속도를 개발하여 코드 및 설계 요구 사항을 충족하는 부드럽고 균일한 용접을 달성하도록 연습하세요.

커팅 기술:

직선, 원형 또는 정밀 전체 절단 등 금속 가공업체는 플라즈마, 산소 연료, 레이저 및 워터젯 시스템 기술을 숙달해야 합니다. 직선용 플라즈마 컷 최대 1/2인치의 연강에서 작은 1/8인치 커프를 유지하면서 15-25ipm으로 이동합니다. 토치의 각도를 10~15도 기울이고 상단 모서리로 리드하여 깔끔하게 절단합니다. 테이퍼드 아크를 사용하여 시작 구멍을 뚫은 다음 직선 절단으로 이어갑니다. 산소 연료 절단은 3~10ipm의 균일한 토치 이동이 필요하므로 속도가 느립니다.

절단 휠에 고른 압력으로 6~8인치의 집중된 불꽃을 제어합니다. 중성 불꽃의 끝을 절단 부위로 유도하여 뒤로 끌리는 것을 방지합니다. 베벨의 경우 절단 휠 각도와 함께 토치를 움직입니다. 레이저 커터 0.005인치 오차 미만의 정확도를 제공합니다. 피어싱은 아래에서 빔을 펄싱하여 시작한 다음 연속적인 절단 파워로 이어집니다. 80-400ipm의 이동 속도는 재료와 노즐 크기에 따라 다르지만 일관된 초점을 유지합니다. 워터젯 용접 및 절단 기술을 사용하려면 30-125ipm의 속도로 고밀도 스트림을 수직으로 움직여야 합니다. 경도에 따른 절단 성능을 위해 테이퍼 각도와 연마재 흐름을 조정합니다. 균일한 부품을 위해 분할된 선이 아닌 반경을 따라 부드럽게 이동합니다.

전체 절단은 구멍을 뚫을 때 동심원으로 힘이나 압력을 감소시킵니다. 플라즈마 토치는 구멍의 커프 폭 내에서 절단하는 반면, 산소 연료는 최대 4인치까지 직경이 커지는 절단 휠의 중첩된 패스가 필요할 수 있습니다. 적절하게 고정된 재료는 부드럽고 안정적인 토치 동작을 제공합니다. CNC 제어 시스템은 수많은 부품에 대해 수동 기술을 일관되게 반복합니다. 최적화된 절단 조건에 따라 제작자는 다양한 시트와 판재를 정확하게 성형합니다.

제작 자동화:

제작 자동화 는 컴퓨터 제어 프로세스를 통해 일관성과 처리량 향상을 제공합니다. CNC 플라즈마, 레이저 및 워터젯 기계는 프로그래밍된 경로에서 반복적인 부품을 거의 핸즈프리로 절단합니다. 작업자는 고정된 헤드 아래에서 움직이는 자동화된 테이블에 재료를 적재합니다.

로봇 용접 셀은 사전 프로그래밍된 시퀀스를 실행하여 관절형 암에 용접 및 절단 기술을 가르칩니다. 비전 시스템은 부품을 다시 다루지 않고도 자동 다중 위치 용접을 위한 매칭 및 피팅을 안내합니다. 로봇의 일관된 토치 동작, 압력 및 속도는 사람의 능력을 뛰어넘습니다. 팔레타이징 시스템은 논스톱 생산을 제공합니다. 로봇은 다음에서 블랭크 및 완제품 재료의 팔레트를 적재 및 하역합니다. CNC 기계 를 여러 작업 셀로 이동하는 컨베이어에서 사용할 수 있습니다. 근처의 재고 저장소가 라인을 버퍼링합니다.

자동 롤 피더는 린 생산을 위해 레이저 절단 로봇에 적시에 자재를 공급합니다. 봉재 이송장치는 이와 유사하게 봉재를 다음과 같이 공급합니다. 터닝 센터 및 튜빙 머신. 소프트웨어는 공통 프로그래밍 및 키네마틱 언어를 통해 기계 인터페이스를 간단하게 만듭니다. 템플릿 기반 워크플로는 중첩된 절단 파일을 생성하고 대량 맞춤화를 위한 용접 및 절단 기술 시퀀스를 코드화합니다. 통합자는 구현 및 최적화를 지원합니다.

높은 자본 비용은 대량 생산을 요구하지만, 자동화는 수작업으로 처리할 수 없는 정밀도, 반복성, 대형/중량 부품의 처리 능력을 제공합니다. 하이브리드 생산은 자동화와 유연한 인적 기술 세트의 균형을 유지하여 다양한 라인 수요를 충족합니다. 이를 통해 처리량과 품질을 향상시켜 경쟁력 있는 제조 작업을 수행할 수 있습니다.

결론:

이 문서에서는 제작자가 최소한의 문제로 고품질의 용접 및 절단 부품을 일관되게 생산하기 위해 숙달해야 하는 몇 가지 주요 영역에 대해 설명했습니다. 세척 및 필요한 표면 처리를 통해 기본 재료를 철저히 준비하는 것이 기초가 됩니다. 용접 및 절단 기술 전원과 가스 유량을 올바르게 설정하고 플라즈마 절단기 파라미터를 최적화하는 것도 공정 제어와 결과에 매우 중요합니다.

직조 패턴과 토치 속도 유지와 같은 기술을 통해 수작업 기술을 개발하면 강력하고 결함 없는 용접과 정밀한 절단을 생산할 수 있습니다. 자동화 시스템과 로봇 공학 같은 도구로 수작업을 보완하면 공장의 처리량, 반복성, 안전성을 개선하는 데 도움이 됩니다. 자재 취급, 장비 설정, 제조 용접 및 절단 기술 전반에 걸친 모범 사례를 따르면 금속 제조에서 흔히 발생하는 여러 문제를 해결할 수 있습니다. 이를 통해 제작업체는 운영 효율성을 높이고 엄격한 품질 기준을 충족하는 제품을 지속적으로 제공할 수 있습니다.