뉴스 - 3피스 캔 제조 시 용접 이음매 및 코팅의 주요 사항

용접 품질에 영향을 미치는 주요 요인

저항 용접은 전류의 열 효과를 이용합니다. 용접할 두 금속판에 전류가 흐르면 용접 회로의 저항으로 인해 발생하는 고온이 금속판을 녹여 압력을 가해 접합한 후 냉각시킵니다. 용접 저항은 금속판 사이의 접촉 저항과 금속판 자체의 체적 저항으로 구성됩니다. 따라서 양질의 용접을 위해서는 접촉 저항을 줄이는 동시에 재료의 체적 저항을 높여야 합니다.

용접 품질을 관리하기 위해서는 용접 저항, 용접 압력, 겹침 정도, 용접 속도, 그리고 또 다른 변수인 주석 도금 강판 등 다섯 가지 기본 변수를 조정해야 합니다. 이러한 변수들은 용접 너깃 간격, 용융 정도, 형상 및 미세 구조를 결정합니다. 이 변수들은 서로 연관되어 있으므로, 한 변수가 변하면 용접 조건을 재설정해야 합니다.

(1) 용접 속도와 용접 전류의 관계 다른 조건이 일정할 때, 양호한 용접을 얻기 위해서는 설정된 용접 속도와 용접 전류가 주석 도금판이 적절히 용융되고 용접 너깃이 연결되도록 해야 합니다. 용접 속도가 증가하면 전류도 상대적으로 증가해야 합니다. 용접 속도가 너무 낮으면 주석 도금판이 과열되어 용접 너깃이 주석 도금판의 수축 속도보다 느리게 냉각되어 용접 부위에 큰 구멍이 생길 수 있습니다. 반대로 용접 속도가 너무 높으면 용접 너깃이 연결되지 않을 수 있습니다. 또한, 주석 도금판이 충분히 가열되지 않으면 길쭉한 구멍이 생기거나 판 사이에 주석 납땜이 발생할 수 있습니다.

(2) 용접 압력과 용접 전류의 관계 주석 도금판 표면의 주석층은 저항이 낮은 우수한 전도성 금속이며, 낮은 경도로 인해 압력 하에서 쉽게 변형되어 표면 저항을 크게 감소시키고 용접을 용이하게 합니다. 용접 압력이 높을수록 주석 도금판의 접촉 면적이 증가하여 표면 접촉 저항이 감소하므로 용접 전류도 상대적으로 증가해야 합니다. 용접 압력은 적절한 범위 내에서 조정해야 합니다. 압력이 너무 낮으면 용접 비드가 높아져 보수 코팅이 어려워집니다. 반대로 용접 압력이 높으면 평평한 용접 이음매를 쉽게 얻을 수 있습니다.

(3) 겹침과 용접 전류의 관계 겹침이 클수록 더 많은 용접열이 필요하므로 용접 전류는 겹침에 따라 증가합니다. 설정된 용접 조건에서 겹침이 정상보다 크면 동일한 용접 압력 하의 면적이 증가하여 용접 전류 밀도가 감소하고 접촉 저항이 약간 증가하여 용접열 부족 및 냉간 용접이 발생할 수 있습니다. 반대로 겹침을 줄이면 과용접 및 압출 증가로 이어질 수 있습니다.

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(4) 주석 도금 강판의 특성이 용접에 미치는 영향

1. 주석 도금 두께 주석 도금 강판의 주석 도금 두께는 용접 품질에 영향을 미칩니다. 주석층은 접촉 저항이 낮고 전도성이 좋지만, 주석 도금 두께가 너무 얇거나(0.5g/m² 미만) 합금층이 상대적으로 두꺼우면 합금층의 표면 접촉 저항이 커져 용접 품질이 저하됩니다. 특히 동일한 배치(batch)의 주석 도금 강판이라도 합금층의 두께가 크게 다르거나 합금 주석 함량이 너무 높으면 동일한 용접 조건에서도 냉간 용접이 발생하기 쉽습니다. 주석 도금 두께가 두꺼운 주석 도금 강판은 동일한 용접 전류에서 얻어지는 용접 너깃 간격이 주석 도금 두께가 낮은 강판보다 작으므로 양질의 용접을 위해서는 용접 속도를 줄여야 합니다. 또한 용접 전류가 너무 높으면 용융 과정에서 주석이 철의 결정립계를 따라 침투하여 일부 식품 캔에서 입계 부식을 유발할 수 있습니다.

2. 두께 주석 도금 강판의 두께는 용접 매개변수 조정에 영향을 미치며, 특히 고속 용접기에서 더욱 그러합니다. 주석 도금 강판 두께가 증가함에 따라 필요한 용접 전류가 증가하고, 용접 조건의 상한 및 하한이 감소합니다.

3. 경도 용접 전류 설정은 주석 도금 강판의 경도와 관련이 있습니다. 경도가 증가하면 용접 전류를 그에 따라 감소시켜야 합니다. 설정된 용접 조건 하에서, 정상 범위 내의 주석 도금 강판 두께 및 경도 변화는 용접에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 동일 배치 내에서 두께와 경도의 차이가 클 경우, 용접 품질이 불안정해져 냉간 용접이나 과용접 문제가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 설정된 압력 하에서 주석 도금 강판의 경도가 과도하게 증가하면 두 판 사이의 표면 접촉 저항이 증가하므로 용접 전류를 감소시켜야 합니다.

4. 모재 품질 모재의 탄소 함량이 높을 경우 용접 전류를 높여야 합니다. 또한, 모재에 개재물이 많으면 용접 시 저항이 증가하여 스패터 발생이 용이해집니다. 요약하자면, 다양한 종류의 빈 캔을 생산하거나 주석 도금 강판의 종류를 변경할 경우, 새로운 용접 조건을 설정해야 합니다.