저항용접

제1장  저항용접의 개요

1.1 저항용접기의 역사와 발전
  저항용접은 1875년 영국의 주울(Joule)이 최초로 시도 하였고, 1886년 미국의 E.돔슨(Thamson)이 제작 특허를 취득하였다.
  저항용접기의 대표적인 스폿트용접(Spot Weld)이 최초로 실용화 된 것은 1900년경 미국의 하마다(Hamad)에 의해 발명 되었고, 스폿트용접기가 출현한 초기에는 주방용품인 냄비 손잡이에 사용되었던 리벳트 대신 사용되었다. 그러나 저항용접기의 제조공업이 1916년 까지 톰슨의 특허분쟁으로 독점되어 있어 오랫동안 용접기의 발전이 이루어지지 못했고, 특허분쟁기간이 끝난 이후부터 스폿트 용접은 널리 이용하게 되었으며, 동시에 두점을 용접하는 시리즈(Series) 용접도 발명 되었다.
  그후 2차 대전중에는 항공기, 자동차, 기타 군수품과 무기등의 대량생산의 필요성으로 리벳트를 대신하여 스폿트용접을 적용하는 것이 진행되고, 알미늄 합금재에 사용하는 정밀한 저항용접기까지 출현하게 되었다. 또한, 알미늄 합금재의 용접에 필요한 대전류를 얻기 위한 전원으로 단상교류부터 3상교류를 이용한 연구가 진행되었고 콘덴서식, 3상정류식, 3상저주파식 등의 저항용접기가 개발되었다. 용접기술과 자동화기술도 발달되어 자동차, 가전제품등 모든 공업분야까지 확산되었다.
  현재 저항용접기는 피용접물의 두께가 수 ㎛인 초정밀용접부터 수 ㎜두께의 판을 용접 할 수 있는 용접기까지 출현하였다
  제어장치는 전자공업의 발달과 함께 진공관에서 트랜지스터로 발달하였고 집적회로(IC)를 이용한 제어장치로 발전하였다.  현재는 컴퓨터를 이용한 제어방법까지 발전되기에 이르렀다.
최근에는 작업자의 숙련을 그다지 필요치 않는 자동화로 발전되고 있다. 공장에서는 스폿트용접의 지그(Jig)로 로포트(Robot)까지 사용되고 있으며, 운반 및 용접의 품질관리 등을 중앙제어로 집중관리되고 있다.
  미래는 전자공업을 비롯한 관련기술의 발달로 고도의 자동화 및 신뢰성 있는 저항용접기가 출현 될 것으로 생각된다.
  우리나라는 1970 공업화에 따른 경제성장과 더불어 스폿트용접기의 수요가 확산되고, 초기에는 수입에 의존하였으나 점차 저항용접기의 국산화에 따라 최근에는 저항용접기 제조분야에 많은 전문업체의 출현으로 대부분이 국산화 되어 있다.

1.2 저항용접의 원리
  간략하게 설명하면 전열기로 물의 온도를 올리고자 할 때 전열기의 발열저항선에 전류를 흘려 그 저항발열을 이용한다는 것은 일반적인 상식이다.
  예를 들면 저항선이 10(Ω)이고, 100V의 전원에 접속하면 10A의 전유가 흐른다. 즉 1KW의 연열기가 되다.

 

P(W) = IE=10 * 100 = 1000(W) = 1(KW)

  이 전열기로 1분간 통전하면 14.4(Kcal)의 열이 발생한다. 이것은 아무 손실없이 물이 가열된다면 1L의 물을 14.4 。C만끔 온도를 상승시키는데 필요한 열량이다. 이 관계를 식으로 나타내면 다음과 같다.

Q = 0.24 I²RT (cal)  ……………………………………………………(1.1)
단,  Q =	발열량 (cal)
I =	전류 (A)
R =	전기저항 (Ω)
t =	통전시간 (sec)
1 (cal) = 4.2 (J)              1 (J) = 0.24 (cal)

저항용접의 가열원리는 저항선의 발열과 같은 것이다.