KITECH 생산기술 전문지

알루미늄(Aluminium) 및 그 합금은 가볍고 강도가 높으며 동시에 내식성이 우수하여 철강 다음으로 널리 사용되고 있는 금속 소재이다. 자동차의 연비 향상 및 공해 저감을 위해 자동차 경량화 재료로 알루미늄 합금 소재의 활용이 본격적으로 이루어지고 있다 [1]. 알루미늄 합금을 부품으로 제조하기 위하여 용접 공정이 적용되고 있으며 특히 최근 알루미늄 아크 용접 부품화를 위한 많은 연구가 수행되었다. 알루미늄 합금의 아크 용접 특성 및 용접 결함 등에 관한 연구가 수행되었고[2-9], Cold Metal Transfer (CMT) 등과 같은 새로운 Gas metal arc welding (GMAW, 불활성 가스 활용 시 MIG 용접) 공정을 알루미늄 합금을 적용하여 용접 공정 개선 연구가 이루어지고 있다[10-14]. 그리고 알루미늄 합금의 성분과 강화 합금 성분을 통하여 용접부 기계적 특성 향상시켰다[15-16]. 최근에는 전기차의 수요가 크게 증가하고 있으며 특히 핵심 부품인 배터리를 보호하는 케이스에 알루미늄 합금 소재가 적용되고 있다. 알루미늄 합금 소재로 이루어진 배터리 팩 케이스의 외관 셀 프레임의 경우 다양한 아크 용접 기술 중 많은 부분이 MIG 용접 로봇 시스템에 의해 제작된다. 기존 강재 기반의 자동차 아크 용접부품을 제작하는 현장에서 알루미늄 합금의 아크 용접 부품으로 변경됨에 따라 용접에 많은 어려움을 겪고 있다. 이러한 이유는 알루미늄 합금 소재(모재, 와이어)의 관리 상태, 와이어 송급 상태 등 강재 기반의 아크 용접 품보다 작업자가 신경을 써야 하는 관리 항목들이 많아졌기 때문이다. 아크 용접 중 알루미늄 합금의 MIG 용접을 처음 접하는 작업자와 연구자를 위해 주의해야 하는 사항을 소개하였다.

키워드 알루미늄 합금, 자동차 부품, 아크 용접, 용접장치, 용접 방법, 용접 결함