대전

전기화는 석탄, 석유와 같은 화석 연료 기반 에너지원을 전기 기반 에너지원으로 대체하는 과정입니다.

화석 연료 에너지를 사용하는 기술을 전기 에너지로 대체하면 탄소 및 온실 가스 배출량이 감소합니다.

그리고 세계가 탄소 발자국을 줄이기 위해 노력함에 따라 전기 자동차의 도래와 함께 자동차에서 산업 공정, 철도, 건설, 항공 우주 등에 이르기까지 모든 분야에서 전기화가 일어날 것입니다.

풍력, 태양열, 바이오매스, 수력과 같은 재생 가능 자원에서 오는 전력 생산이 증가하고 화석 연료보다 저렴한 가격으로 이용 가능하게 되어 전기 생산도 더 깨끗해질 것으로 예상됩니다.

영국은 2035년까지 재생 가능한 에너지원에서 국가 전력의 100%를 생산할 것으로 예상하며, 나머지 국가에서는 50%를 약간 넘습니다.

자동차 산업

자동차 산업은 전기화를 빠르게 채택하고 있으며 상용화된 전기 자동차는 이미 시장에 출시되어 있습니다.

영국이 2030년까지 새로운 휘발유 및 디젤 자동차 판매를 금지하고 장비 비용을 절감하고 기술을 개선하는 것과 같은 정부 규제는 이 부문의 전기화가 증가할 것임을 의미합니다.

보고서에 따르면 지금부터 불과 8년 안에 유럽 자동차의 50% 이상이 전기차가 될 것이라고 합니다.

차량 전기화(Vehicle electrification)는 기존 에너지원에서 작동하는 구성 요소를 전기로 작동하는 구성 요소로 교체하여 차량에 전기를 공급하는 프로세스입니다. 여기에는 배터리 팩, 모터, 보조 시스템 및 충전 시스템이 포함됩니다.

 

Electrification

제조업체가 이미 고속 충전 기술 및 배터리 교환 시스템을 발전시키면서 개선 사항이 빠르게 발전하고 있습니다.

배터리 팩의 크기와 질량은 배터리 셀이 많을수록 차량의 질량이 커짐에 따라 설계에 영향을 미치는 경우가 많습니다. 증가된 질량은 차량 이동에 더 많은 에너지를 필요로 하고 핸들링, 가속 및 제동과 같은 기동성에 영향을 미칩니다.

경량 및 대형 차량의 광범위한 전기화는 많은 경제적, 기술적 문제에 직면해 있습니다. 많은 제조업체가 전기 자동차를 판매하지만 충전 인프라와 가격을 포함하여 채택에 여전히 몇 가지 장벽이 있습니다. 이는 주로 배터리 비용 때문이지만 혁신적인 용접 솔루션은 이를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

Electrification
CVE의 전문성

CVE는 독립적인 연구 및 기술 조직인 TWI와 협력하여 전기화로의 전환을 지원하는 구성요소에 대한 전자빔 용접의 타당성을 조사하고 있습니다.

전자빔 용접은 배터리 유닛을 용접하는 최적의 접합 방법입니다.

자동차 엔진에는 2백만 개의 배터리 장치가 필요하고 장치당 10,000개의 용접이 필요할 것으로 예상되는 상황에서 전자빔 용접은 제조업체가 수요를 충족하는 데 도움이 되는 훌륭한 솔루션입니다.

더 많은 정보가 필요하시면 연락주세요! 턴키 솔루션을 제공하는 60년의 프로세스 노하우를 통해 귀하의 애플리케이션에 적합한 솔루션을 찾을 수 있습니다.

여기에서 전자빔 용접기의 전체 범위를 찾을 수 있습니다.

Electrification
센서 및 전자기기

전자 패키징을 위한 전자 빔 용접 공정의 장점 중 하나는 텅스텐 불활성 가스(TIG)와 같은 다른 용접 공정에 비해 상대적으로 낮은 입열입니다. 용융부의 모양은 전자 빔의 고속 편향 특성을 사용하여 변경 및 최적화함으로써, 밀봉 목적으로 상대적으로 작게 만들거나 필요한 경우 보다 구조적인 응용 분야를 위해 깊게 만들 수 있습니다.

공정은 진공에서 이루어지므로 산화가 방지되고 저입열은 민감한 전자기기의 손상 위험을 최소화합니다.

반도체

전자 빔 용접은 결함 없는 용접이 필요한 반도체 산업의 다양한 부품을 결합하는 데 사용됩니다.

기공이 적게 발생하는 용접은 서비스 시 높은 수준의 청결성을 유지하는 데 필수적이며 전자 빔 용접의 낮은 전체 입열 또한 왜곡을 최소화하여 용접 후 가공을 줄여줍니다.

 

센서 및 전자기기 용접
재생가능 에너지

재생가능 에너지는 태양열, 풍력, 지열 등의 재생 가능한 자원에서 생성되는 지속 가능한 에너지원입니다. 재생가능 에너지원은 전 세계 전력의 26%를 차지하고 있으며 2024년까지는 이 수치가 30%에 도달하는 고속 성장 산업이 될 것으로 예상됩니다.

해상 풍력

해상 풍력 구조물에는 높은 생산성의 용접 제작 및 안정적인 성능이 필요합니다. 해상 풍력 터빈의 일부로 제작해야 하는 부품으로는 모노파일, 흡입 앵커 및 플랜지 등 다양한 구조물이 있습니다.

전자 빔 용접은 용접의 생산성과 품질을 개선하며 진공 용접은 산화를 방지하고 예열의 필요성을 제거하는 등 다양한 이점을 가진 이상적인 용접 대기 환경을 제공합니다.

 

재생가능 에너지 용접

CVE는 최신 하이테크 용접 기술을 적용하여 풍력 터빈 기초의 제작 시간 및 비용을 최대 25%까지 줄였습니다. CVE는 북해에 있는 세계 최대 규모의 해상 풍력 발전 단지의 설치 비용을 획기적으로 줄이기 위해 Innovate UK의 보조금을 지원 받은 컨소시엄의 구성원입니다.

재생가능 에너지 용접
방위 산업

전자 빔 용접은 고품질 결과가 요구되는 방위 산업 부문에서 널리 사용되는 용접 공정입니다. 다양한 크기와 다양한 복잡성의 부품이 CVE 전자 빔 용접기를 사용하여 용접됩니다.

소형 부품

방위 산업 부문에서 전자 빔으로 접합되는 소형 부품의 일부 예로는 트랜스듀서, 릴레이 및 아네로이드 캡슐이 있습니다. 폭탄용 마레이징 강 꼬리날개는 대량으로 생산되고 용접 비드가 가장 작으며 왜곡이 최소화된 높은 무결성 용접이 필요하기 때문에 전자 빔 용접이 유일한 접합 방식으로 사용될 수 있는 소형 부품의 또 다른 예입니다. CVE는 대량 생산을 처리하기 위해 셔틀 로딩 시스템을 설계 및 제작했습니다.

 

방위 산업 용접
알루미늄 합금

미사일 케이스, 발사기 및 장갑 관통 부품과 같은 응용 분야에서는 일반적으로 고강도 알루미늄 합금에 전자 빔 용접을 사용하며 일부 경우에는 용접 공정에 사용되는 와이어 피드 시스템을 통해 기계적 특성을 수정합니다.

 

 

 

방위 산업 용접
티타늄 합금

100% 무결함의 고정밀 용접부를 제공하는 EB 용접은 방위 산업 부문에서 추진 연료 탱크 및 항공 엔진 로터와 같은 티타늄 합금을 접합하는 데 사용됩니다. 항공 엔진 부품은 일반적으로 EB 접합 방식을 사용하여 수리합니다.

방위 산업 용접
원자력

전자 빔 용접은 원자력 산업에서 재래식 전력용 압력 용기, 소형 모듈 원자로(SMR) 및 초소형 모듈 원자로(MMR) 제작뿐 아니라 이와 관련된 압력 유지 및 구조적 구성 요소 등 다양한 응용 분야에 사용됩니다.

후판 원자력 부품의 전자 빔 용접

원자력 산업에서 후판 부품의 용접은 다양한 공정을 통해 완료될 수 있으며 이러한 작업은 많은 시간이 소요되고 제조 비용을 크게 증가시킵니다. 여러 해 동안 업계의 목표는 원자력 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용될 수 있는 적합한 공정을 찾는 것이었습니다. 원자력 환경에서의 출력은 낮지만 안전이 절대적인 이러한 부품에는 고품질 솔루션이 요구됩니다.

 

원자력 용접

일반적으로 압력 용기와 같은 후판 부품의 용접에는 반복 용접, 단계 간 비파괴 검사(NDE) 및 수소 균열 위험을 줄이기 위한 부품 예열이 수반되는 아크 용접 기법이 사용되었습니다.

원자력 용접

국부 진공을 사용한 전자 빔 용접 기술 또는 “Ebflow“의 최근 발전은 왜곡을 최소화하면서 대형 용기의 후판 부품을 단일 패스로 고속 용접할 수 있는 기회를 제공하고 단계 간 NDE의 필요성을 제거하여 원자력 압력 용기 제작의 시간과 비용을 상당히 절약해 줍니다. 또한 EB 공정은 진공 환경에서 이루어지므로 예열 단계를 제거할 수 있으며 따라서 수소 취성의 위험을 피할 수 있습니다.

원자력 용접

원자력 산업에서 전자 빔 용접은 다른 용접 공정에 비해 많은 이점을 제공합니다. 후판 제조 시 전체 이음부 두께를 단일 패스로 용접하는 프로세스의 빠른 접합 속도로 인해 비용과 시간을 상당히 절약할 수 있습니다.

원자력 용접
자동차

자동차 산업에서는 표준 연료, 하이브리드 및 전기 자동차의 터보차저, 기어, 컨버터, 션트 저항기 등 다양한 응용 분야에 전자 빔 용접이 사용됩니다.

터보차저의 전자 빔 용접

대부분의 현대식 디젤 승용차 및 상용차 엔진에 장착되어 있는 터보차저는 현재 전 세계 수백만 대의 자동차에 더 나은 연비, 성능 및 더 낮은 배기 가스 배출의 혜택을 제공하고 있습니다.

터보차저의 핵심은 고속으로 회전하는 임펠러 샤프트 조립부입니다. 배기 가스에 의해 구동되는 이 샤프트는 연료와 공기를 엔진에 강제로 공급합니다.

 

자동차 용접

전자 빔 용접은 인코넬 주조 휠과 탄소강 샤프트를 접합해 줍니다. 전자 빔은 세밀하게 집중된 전자 빔을 조사하여 두 개의 금속 표면을 함께 용융하여, 깊은 용입성과 좁은 용융부(HAZ) 및 모재 금속과 거의 같은 수준의 강도를 갖춘 우수한 용접 품질을 제공합니다. 진공 환경에서의 용접은 깨끗하고 순수한 공정을 보장합니다.

자동차 용접

부품은 이음부의 자체 배치가 가능하도록 삽입구가 가공되거나 용접 전에 클램프로 정밀하게 밀착 고정하여 형상을 제어합니다. 부품은 용접 후 가공을 최소화할 수 있도록 완성품 또는 반제품 상태에서 용접되고, 로터/샤프트 이음부에 빔이 정확하게 정렬되므로 균열 없이 정확하고 반복 가능한 용접이 가능합니다.

자동차 용접
항공우주

항공우주 산업에서는 일반적으로 100% 완벽한 무결함 용접이 필요합니다. 전자 빔 용접 공정은 이러한 요구에 매우 적합합니다. 고출력 밀도의 전자 빔은 무결성이 뛰어나고 오차를 최소화하여 협폭 용접을 생성합니다. 전자 빔 용접은 항공 엔진에 자주 사용되는 티타늄 합금, 알루미늄 합금, 내열 및 고강도 합금을 비롯한 다양한 재료를 용접할 수 있습니다. 이러한 기능을 핵심 구성 요소의 제조에 적용하면 엄격한 안전 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

항공 우주 분야를 위한 일반적인 전자 빔 용접기는 상당한 출력(최대 30kW)을 제공하는 고전압(150kV) 전자총이 탑재된 대형 작업 챔버를 사용합니다. 작업 챔버는 컴퓨터 및 CNC 제어로 작동하는 고정밀 작업물 조작기를 사용하여 항공우주 산업에 필요한 품질과 정밀도를 제공합니다.

프런트 베어링 하우징의 전자 빔 용접

극도로 복잡한 이 조립품은 비교적 간단한 여러 구성 요소를 결합하여 제작됩니다. 이러한 유형의 제품에 적합한 용접 공정은 그다지 많지 않습니다. 부품의 제조 공정에는 선형, 원주 및 행성 용접이 필요합니다.

항공우주 용접
컴프레서 로터의 전자 빔 용접

이 핵심 회전 부품에는 901 니켈을 사용한 높은 무결성의 용접이 필요합니다. 전자 빔 용접 방식의 제조는 무게, 재료 및 가공 비용을 절감해 줍니다.

항공우주 용접
스테이터 블레이드의 전자 빔 용접

전자 빔 용접을 사용하여 다수의 블레이드 섹션을 결합하면 정밀하고 반복 가능한 용접이 생성됩니다. 티타늄은 산화를 피하기 위해 진공에서 이루어지는 전자 빔 용접 공정에 매우 적합합니다.

 

항공우주 용접

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