초음파 용접과 기존 용접의 차이
Difference Between Ultrasonic Welding vs. Conventional Welding
용접은 새로운 것이 아닙니다. 기원전 4,000년경 이집트에서 시작되었습니다. 청동기 시대에는 군인들이 칼을 들고 싸웠다. 금속을 가열하고 망치로 두드려 다양한 도구를 만들었습니다.
이 과정은 19세기 초까지 변함없이 유지되었습니다. 그때쯤 아세틸렌이 발견되어 금속을 가열하는 데 사용되었습니다. 20세기 중반에 초음파 용접이 발견되었습니다. 기존 용접보다 낮은 온도에서 금속을 신속하게 접합하기 위해 도입되었습니다.
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기존 용접이란 무엇입니까?
What is Conventional Welding
기존 용접은 압력이나 필러를 적용하거나 적용하지 않고 열을 가하여 금속을 접합하는 공정입니다. 가장 일반적으로 사용되는 기술은 아크 용접과 산소 연료입니다.
아크 용접은 금속과 금속을 결합합니다. 이는 재료를 녹일 만큼 충분한 열을 발생시키는 전기 아크를 사용합니다. 냉각되면 용융된 금속이 야금학적 결합으로 응고됩니다. 이 방법은 직류 또는 교류를 사용합니다. 수동으로 안내하거나 완전히 자동화할 수 있습니다. 아크 용접은 건설, 파이프라인 용접, 중장비 수리에 널리 사용됩니다. 또한 농기구, 철 구조물, 선박 및 차량 제작에도 사용됩니다.
산소 연료 용접은 때때로 가스 용접이라고도 합니다. 녹는점이 높은 금속에는 산소아세틸렌 불꽃을, 녹는점이 낮은 금속에는 산수소 불꽃을 사용합니다. 토치를 사용하는 방식으로 공장이나 건설회사에서 소규모 용접을 하는 경우에 흔히 사용되는 방식이다.
초음파 용접이란 무엇입니까?
What is Ultrasonic Welding
고주파 초음파 진동을 이용한 용접 방식입니다. 유사하거나 다른 재료를 빠르고 효율적으로 용접할 수 있습니다. 보기 흉한 볼트, 못, 땜납 또는 접착제가 필요하지 않습니다. 초음파 용접은 깨끗하고 안정적이며 정밀한 접합을 위한 최고의 선택입니다.
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장점과 단점
Advantages and Disadvantages
기존 용접과 초음파 용접 모두 장점과 단점이 있습니다. 이는 모두 제조업체의 품질 표준, 선호도 및 사용된 재료에 따라 결정됩니다. 가장 먼저 고려해야 할 사항은 더 낮은 생산 비용으로 소비자 친화적인 제품을 생산하는 것입니다. 더 중요한 것은 용접이 압력을 견딜 수 있을 만큼 강해야 한다는 것입니다.
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기존용접 |
초음파용접 |
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장점 |
• 금속 작업을 하거나 파이프 및 덕트를 수리 또는 용접할 경우 더욱 저렴합니다.
• 일반적으로 휴대 가능하고 운반이 쉽습니다.
• 금속 표면이 더러워져도 용접 가능
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• 가성비 효율적입니다. 이 장비는 대부분의 장비보다 비싸지만 기존 용접에 비해 최소한의 에너지만 필요합니다. 볼트 등의 연결재료가 필요하지 않아 재료비가 절감됩니다. 노동 집약적이지 않으며 관리 비용을 효과적으로 절감합니다.
• 초음파 조인트는 기존 용접보다 더 강합니다. 재료의 왜곡이 없기 때문에 조인트가 사실상 보이지 않고 깨끗하며 치수가 정확하여 제조업체가 낭비하는 재료를 절약할 수 있습니다.
• 용접 과정은 매우 빠릅니다. 몇 초 만에 재료를 용접할 수 있어 신속한 제품 생산이 가능합니다.
• 용접공정이 정밀하여 장비의 작동이 매우 안전합니다. 과잉 산소 연료나 전기 에너지가 없습니다. 민감한 장비를 포함하여 인근 지역의 오류와 손상을 줄입니다.
• 다양한 재료에 적용 가능하며 금속을 플라스틱에 쉽게 접착하거나 두꺼운 재료를 얇은 재료에 용접할 수 있습니다.
• 초음파 용접 장비는 특히 자동화나 인력 개입이 최소화된 장비에서 신뢰성이 높습니다. 용접 오류는 문제가 되지 않습니다.
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단점 |
• 산소아세틸렌 연료를 사용하는 경우 보호장비 또는 슬래그가 필요합니다.
• 가열된 접합부는 일반적으로 약해지거나 뒤틀립니다. 이 방법은 알루미늄과 같은 얇은 금속에는 거의 작동하지 않습니다.
• 에너지 비용이 높아 효율적이지 않습니다. 또한, 전통적인 용접은 많은 양의 재료 폐기물을 발생시킵니다.
• 아크 용접공은 대부분의 용접 작업자보다 더 숙련된 기술을 갖추어야 합니다.
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• 다른 용접 방법과 마찬가지로 모든 종류의 재료에 적합한 것은 아닙니다. 수분 함량이 높고 치수가 약 9인치 이상인 재료의 경우 특히 그렇습니다. 초음파 용접은 모서리나 가장자리가 아닌 겹치는 조인트에 가장 적합합니다.
• 장비는 현재 제조 공정에 대한 수정이 필요할 수 있으며 이는 충분한 리드 타임을 의미합니다. 지속적인 생산이 이루어지는 소규모 공장의 경우 문제가 될 수 있습니다.
• 특히 공정이 완전히 자동화된 경우 기존 용접에 비해 더 많은 자본 투자가 필요합니다.
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