[한국기술뉴스]

창원대학교 조영태 교수 연구팀은 용접이 되어야 할 영역에만 용접을 진행할 수 있는 선택적 용접 방법을 개발했다. 창원대학교 산학협력단을 통해 2020년 1월 8일 특허를 출원(출원번호 제1020200002443호)했다. 특허 명칭은 '용접 방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다. 

[기자]
아크 용접은 전기적 아크플라즈마를 열원으로 사용하는 용접으로 설비가 저렴하고 용접이 간편해 금속 간의 용접에 주로 사용되고 있습니다. 그러나 용접 부위에 직접적으로 열을 가해 열팽창이나 재질의 변형 등이 발생할 수 있다는 단점이 있습니다. 또한 용접사의 실수나 실력 부족으로 인해 원하지 않는 부분을 용접하는 경우가 발생합니다. 잘못 용접된 부위는 외관상으로 좋지 않을 뿐 아니라 가해진 열에 의한 문제가 발생할 수 있어 이를 방지하기 위한 대책이 필요합니다.

창원대학교 연구팀은 물, 유리 및 플럭스 분말의 혼합물을 이용해 필요한 부분만 선택적으로 용접을 진행할 수 있는 방법을 발명했습니다.

아크 안정제와 슬래그 형성제 등을 포함한 플럭스 분말과 물 유리 등을 이용해 혼합 페이스트를 제조합니다. 혼합 페이스트를 이용해 용접이 필요하지 않은 부분에 쌓아 페이스트층을 형성하고 건조합니다. 작업자는 페이스트층이 없는 부분만 선택적으로 용접할 수 있습니다. 실수로 페이스트층을 용접할 경우 아크 굴절이 발생해 불안정한 아크 플라즈마가 형성되며 용접 비드의 생성을 방지합니다. 혼합 페이스트층은 용접 후세정을 통해 쉽게 제거할 수 있습니다.

연구팀은 혼합 페이스트층의 용접 방지 효과를 검증하기 위해 두께와 용접 전류를 변경하며 실험을 진행했습니다. 다양한 구조의 폭에 4mm 두께의 페이스트층을 쌓고 용접을 진행했습니다. 이후 페이스트층을 세정해 비드 생성 여부를 확인했습니다. 실험 결과 폭이 넓을수록 용접 비드 생성의 방지 효과가 우수했습니다. 또한 용접 전류가 강할수록 기화되면서 발생하는 가스가 많아질 뿐 아니라 그로 인한 용융이 일어나지 않게 되고 용접 비드 생성을 방지하는 효과를 보였습니다.

본 기술을 사용할 경우 원치 않은 부위에 선택적으로 용접을 진행할 수 있어 실수로 인한 상품성 하락 및 하자 예방에 기여할 것으로 기대됩니다.