EVST 편집팀 작성 · 최종 업데이트: 2026년 6월 9일
점 용접은 최대 3mm 두께의 겹치는 판금을 접합하는 데 사용되며, 자동차 차체 제작에 널리 사용됩니다. MIG(GMAW) 용접은 1~25mm 두께의 구조용 강재 및 알루미늄에 고농축 아크 용접을 적용합니다. TIG(GTAW) 용접은 6mm 미만의 얇거나 특수 소재(스테인리스강, 알루미늄, 티타늄)에 정밀 아크 용접을 적용합니다. 각 용접 방식은 로봇 페이로드 등급, 사이클 시간 및 품질 기준이 다릅니다. 용접 방식 선택은 공정이 아닌 부품에 따라 결정됩니다.
세 가지 프로세스, 세 가지 생산 모델
스폿 용접, MIG 용접, TIG 용접은 같은 작업의 세 가지 변형이 아닙니다. 이들은 모두 "용접"이라는 단어를 공유하지만 서로 다른 생산 모델입니다. 스폿 용접 로봇은 겹쳐진 판재에 점 용접을 수행합니다. MIG 용접 로봇은 높은 용착량으로 연속적인 비드를 형성합니다. TIG 용접 로봇은 속도보다는 금속 재질이 중요한 좁고 정밀한 비드를 형성합니다. 로봇의 탑재 용량, 전원 공급 방식, 용접 셀 레이아웃, 심지어 작업자의 숙련도까지 세 가지 용접 방식마다 다릅니다.
6축 용접 로봇이 중공업에 어떻게 활용되는지에 대한 더 자세한 내용은 EVST 가이드를 참조하십시오. MIG, TIG 및 스폿 용접 공정을 위한 용접 로봇이 글에서는 과정 비교 자체에 초점을 맞춥니다.
프로세스 비교표
| 속성 | 스팟(RSW) | 미그(GMAW) | TIG(GTAW) |
|---|---|---|---|
| 채권이 어떻게 형성되는가 | 두 전극을 통해 전류가 흐르면서 발생하는 저항열이 판재를 고정합니다. | 소모성 와이어를 필러로 사용하는 연속 아크 | 소모되지 않는 텅스텐 전극에서 발생하는 연속 아크, 충전재는 별도로 첨가됨 |
| 필러 재료 | 없음 | 소모성 전선(단선 또는 플럭스심선) | 별도의 낚싯대이며, 수동 또는 냉/열선 공급기를 사용하여 공급합니다. |
| 차폐 | 없음 (호 없음) | 불활성/활성 가스 (Ar, CO₂, Ar+CO₂ 혼합물) | 불활성 기체 (Ar, Ar+He 혼합물) |
| 재료 범위 | 탄소강, 고강도 적층 금속(HSLA), 일부 알루미늄(까다로운 작업) | 탄소강, 스테인리스강, 알루미늄, 구리 합금 | 스테인리스강, 알루미늄, 티타늄, 니켈 합금, 특수 금속 |
| 두께 범위 | 0.5~3mm 시트 쌍 | 1~25mm (다중 통과 방식) | 일반적으로 0.5~6mm이며, 여러 번 가공하면 더 두꺼워질 수 있습니다. |
| 조인트 식 | 겹침 이음매만 해당 | 버트, 필렛, 랩, T, 엣지 — 모든 범위 | 맞대기 용접, 필렛 용접, 겹침 용접, T형 용접 등 모든 종류의 용접, 특히 홈 용접에 대한 용접 |
| 증착률 | 해당 사항 없음 (항목별) | 1 – 10 kg/시간 | 0.2 – 1 kg/시간 |
| 관절당 주기 | 각 지점당 0.5~2초 | 선형 센티미터당 초 | 두꺼운 관절 부위는 더 천천히 여러 번 통과시켜야 합니다. |
| 열 입력 | 매우 짧고 매우 국소적인 펄스 | 중간에서 높음 | 낮음~중간, 매우 잘 제어됨 |
| 왜곡 위험 | 낮음 (열영향부 크기가 작음) | 중간에서 높은 강도, 특히 긴 솔기 부분에서 그렇습니다. | 낮음(제어된 열 입력) |
| 일반적인 로봇 탑재물 | 165~350kg (총 + 팔) | 6~20kg (손전등) | 6~12kg (손전등) |
| 필요한 운영 기술 | 아래쪽(점 조작) | 중간 규모 (매개변수 설정, 가스 제어) | 더 높은 수준 (매개변수 설정, 동적 제어, 텅스텐 드레싱) |
| 알맞다 | 차체, 가전제품, 전기함 | 구조용 강철, 건설 장비, 중장비 제작 | 압력 용기, 스테인리스강, 식품/제약용, 항공우주용, 얇은 두께 |
각 프로세스가 올바른 선택인 경우
스폿 용접을 선택해야 하는 경우는 다음과 같습니다.
해당 부품은 두께 0.5~3mm의 탄소강 또는 고강도합금강판 두 장 이상이 접합부에서 겹쳐진 형태로 제작됩니다. 생산량이 많아 탠덤 또는 다중 스테이션 로봇 라인이 적합합니다. 품질 요구 사항은 이음매의 연속적인 외관보다는 접합부별 강도와 추적성입니다. 예시: 자동차 차체, 세탁기 드럼, 냉장고 외함, 변압기 케이스, 제어 패널.
업계 관찰에 따르면, 자동차 차체(body-in-white shell) 하나를 제작하는 데에는 4,000~5,000개의 개별 판재 접촉점에 걸쳐 200~400개의 스폿 용접이 필요할 수 있습니다. 로봇 자동화의 경제성은 용접의 복잡성이 아니라 순수 작업량에 기반합니다.
MIG(GMAW) 용접을 선택할 때는 다음과 같은 경우를 고려하십시오.
해당 부품은 1~25mm 두께의 강철 또는 알루미늄으로 제작되며, 선형 이음매는 센티미터 또는 미터 단위로 측정 가능합니다. 적층 속도가 중요하며, 이음매 형상이 다양하기 때문에 아크 용접 공정을 통해 미세한 맞춤 오차를 보정할 수 있습니다. 적용 분야: 굴삭기 붐, 덤프트럭 적재함, 트랙터 섀시, 구조용 빔 제작, 파이프 스풀 작업, 농기구, 선박 블록(사거리 확보를 위한 선형 트랙 포함).
MIG 용접은 중공업 분야에서 아크 용접 로봇 설치의 약 70%를 차지하는데, 이는 구조용 강철 용접, 중간에서 두꺼운 판재, 긴 이음매, 생산량 중심의 경제성 등 가장 일반적인 생산 모델에 부합하기 때문입니다.
TIG(GTAW) 용접을 선택할 때는 다음과 같은 경우를 고려하십시오.
해당 부품은 스테인리스강, 알루미늄, 티타늄 또는 니켈 합금으로 제작되며 두께는 0.5mm에서 6mm 사이입니다. 용접부는 관련 규정(ASME Section IX, ISO 15614, 항공우주 분야의 경우 AWS D17)에 따라 검사됩니다. 열영향부의 야금학적 건전성이 합격 여부를 결정합니다. 적용 분야는 압력 용기, 열교환기, 위생용 스테인리스 배관, 알루미늄 선박 선체, 항공기 기체 하위 조립품, 원자력 부품 등입니다.
TIG 용접은 MIG 용접보다 속도가 느리고 미터당 비용이 더 많이 들지만, 방사선 검사나 초음파 검사를 받아야 하고 금속 재질이 매우 까다로운 경우에는 유일한 선택입니다.
흔히 저지르는 잘못된 선택
성능이 저조한 중공업 용접 셀 프로젝트에서는 세 가지 패턴이 반복적으로 나타납니다.
- MIG로 충분한데 TIG라고 지정하는 경우. 구매자는 용접면이 "더 보기 좋다"거나 공급업체의 참고 자료 목록에 스테인리스강 용접 사례가 포함되어 있다는 이유로 TIG 용접을 선택합니다. 하지만 부품이 탄소강이고 육안 검사만으로 충분하다면 MIG 용접이 더 높은 생산성과 낮은 소모품 비용으로 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
- 3mm 이상 부품에 강제 점용접을 실시합니다. 판재 두께가 3mm를 초과하면 저항 가열 방식으로는 두꺼운 적층 구조 전체에 걸쳐 균일한 용접 너깃을 유지할 수 없기 때문에 점 용접 강도가 급격히 떨어집니다. 따라서 3mm 이상의 부품은 대부분 돌출 용접, MIG 용접 또는 패스너 접합 방식을 사용하는 것이 좋습니다.
- 다중 프로세스 작업을 위한 단일 프로세스 사양. 얇은 스테인리스강 커버와 두꺼운 강철 구조 보강재로 구성된 부품은 하이브리드 셀(커버는 TIG 용접, 보강재는 MIG 용접)을 사용하는 것이 유리합니다. 하나의 공정으로 양쪽을 모두 용접하려고 하면 필연적으로 한쪽의 성능이 저하됩니다.
프로세스별 로봇 페이로드 매칭
프로세스에 따라 페이로드 클래스가 결정됩니다. 페이로드 클래스에 따라 로봇 모델이 결정됩니다. 로봇을 먼저 지정하고 프로세스를 나중에 지정하는 것이 유휴 용량 발생의 가장 흔한 원인입니다.
| 방법 | 로봇 탑재량 범위 | 탑재체가 운반하는 것 |
|---|---|---|
| MIG 라이트 | 6-8 kg | 공랭식 토치, 간단한 와이어 공급 방식, 얇은 게이지 작업용 |
| MIG 표준 | 12-20 kg | 수냉식 토치, 와이어 공급 장치, 선택 사양으로 용접선 추적 센서 |
| MIG 용접 (중형/협소 간격) | 25-50 kg | 다기능 용접 헤드, 좁은 간격 토치, 이중 와이어 시스템 |
| TIG 표준 | 6-12 kg | 냉선 공급 장치, AVC 센서, 용접 모니터링 기능을 갖춘 토치 |
| TIG 열선/다중 공정 | 12-20 kg | 열선 TIG 용접 헤드, 내장형 카메라, 용접 풀 모니터 |
| 스포트라이트(가전제품) | 50-165 kg | 공압식 스폿 용접기, 용접 컨트롤러 |
| 스팟 자동차 표준 | 165-250 kg | 서보 스폿 용접기, 변압기, 로깅 기능이 있는 용접 컨트롤러 |
| 스팟 헤비 / 멀티툴 | 350-800 kg | 대형 서보건, 공구 교환기, 다기능 헤드 |
세포 수준에서의 의미
프로세스 선택은 다른 모든 세포의 결정에 파급 효과를 미칩니다.
포지셔너: 아크 용접(MIG, TIG)은 평면 자세 용접이 더 빠르고 불량률이 낮기 때문에 포지셔너를 사용하면 용접 효율이 크게 향상됩니다. 반면 점 용접은 용접건이 공작물에 직접 닿아 고정되기 때문에 포지셔너가 거의 필요하지 않습니다. 대신 공작물은 바디인화이트(BIW) 지그에 고정됩니다.
연기 추출: MIG 용접은 가장 많은 연기를 발생시키므로 가장 강력한 배기 장치가 필요합니다. TIG 용접은 연기 발생량이 적지만 여전히 배기 장치가 필요합니다. 점 용접은 아크가 발생하지 않아 연기가 거의 발생하지 않지만 소음과 전극 마모 파편이 발생합니다.
안전 울타리: 아크 용접 공정에는 아크 플래시를 차단하기 위해 불투명한 용접 커튼이 필요합니다. 스팟 셀에서는 작업자를 보호해야 할 아크가 없으므로 광 커튼이나 매트로 보호된 구역을 사용할 수 있습니다.
프로그래밍 모델: 점 용접 프로그램은 기본적으로 각 지점별 매개변수를 포함하는 용접 좌표 목록입니다. 아크 용접 프로그램은 직조 패턴, 진입/진출 동작, 아크 켜짐/꺼짐 이벤트를 포함하는 연속 경로 궤적입니다. 일반적으로 아크 용접은 점 용접보다 부품당 프로그래밍 시간이 2~5배 더 오래 걸립니다.
소모품 : 점용접 소모품으로는 전극 캡(교체 가능, 캡당 수백~수천 번 용접 가능)이 있습니다. MIG 용접에는 용접 와이어(교대당 kg), 접촉 팁, 가스 디퓨저, 보호 가스가 소모됩니다. TIG 용접에는 텅스텐 전극(저속 용접), 용접봉, 보호 가스가 소모됩니다.
업계 관찰에 따르면, 유사한 접합 길이를 기준으로 TIG와 MIG 용접의 소모품 비용 차이는 대략 3~5배에 달하며, 이는 3교대 근무 기준으로 1년 동안 누적되어 TIG 용접이 야금학적으로 더 나은 접합 결과를 제공할 수 있음에도 불구하고 MIG 용접이 대량 구조물 용접 작업에서 우위를 점하는 이유 중 하나입니다.
실제 선정 워크플로우
실제로 EVST 애플리케이션 엔지니어가 구매자에게 용접 셀의 범위를 정하는 데 도움을 줄 때 대화는 다음과 같은 순서로 진행됩니다.
- 해당 부품은 무엇입니까? 재질, 두께, 접합 유형, 부품당 예상 용접 횟수를 알려주세요.
- 품질 관리 체계는 무엇입니까? 육안 검사, 침투 탐상 검사, 방사선 검사, 초음파 검사, 용접 절차 코드 등이 있습니다.
- 생산량은 얼마인가요? 교대 근무당 생산량, 하루 교대 근무 수, 주당 생산량을 알려주세요.
- 사이클 타임 목표는 무엇입니까?
- 위 내용을 바탕으로, 그 과정은 한 가지 또는 경우에 따라 두 가지가 혼합된 형태로 좁혀집니다.
- 그다음 페이로드 클래스는 프로세스 및 토치/건 선택에 따라 결정됩니다.
- 그다음 셀 구성 요소(위치 결정 장치, 트랙, 이음매 추적)는 페이로드와 부품 형상에 따라 결정됩니다.
1단계부터 4단계까지를 건너뛰고 "어떤 로봇을 사용할 것인가"부터 시작하는 것이 셀 성능 저하의 가장 흔한 원인입니다. 공정 확정 후 셀 수준의 사양 세부 정보는 EVST 제품-현장 가이드를 참조하십시오. 용접 로봇 셀 선택.
자주 묻는 질문
로봇 한 대가 공구 교환기를 사용하여 MIG 및 TIG 용접을 할 수 있습니까?
네, 하지만 실제 생산 현장에서는 흔하지 않습니다. 토치를 교체하고 가스/와이어를 다시 연결하는 데 드는 작업 시간 손실이 유연성 확보에 따른 이점보다 큰 경우가 많습니다. 두 공정 모두 대량 생산이 필요한 경우에는 각 공정에 로봇 한 대씩, 총 두 대의 로봇을 사용하는 것이 더 일반적인 해결책입니다.
점용접이 MIG 용접보다 용접 속도가 빠른 이유는 무엇입니까?
점 용접은 클램프-용접-해제 과정을 포함하여 0.5~2초 만에 단일 접합점을 만듭니다. MIG 용접은 용접 속도가 용접부에 의해 제한되는 상황에서 용접 이음매를 따라 이동해야 하며, 아크 발생 및 크레이터 충진 시간도 소요됩니다. 접합부 단위로 보면 점 용접이 더 빠르지만, 직선 길이 단위로 보면 MIG 용접이 유일한 선택지입니다.
이 세 가지 용접 공정 중 어느 것으로도 용접할 수 없는 재료는 무엇입니까?
반응성이 매우 높은 금속(두꺼운 단면의 마그네슘, 베릴륨), 다양한 형태의 주철, 그리고 융점이 크게 다른 이종 금속 조합은 표준 MIG/TIG/스폿 용접 범위를 벗어나는 대체 공정(레이저, 마찰 교반, 전자빔)이나 특수 절차가 필요한 경우가 많습니다.
레이저 용접이 MIG 및 TIG 용접을 대체하고 있습니까?
레이저 용접은 자동차 산업(특히 맞춤형 블랭크 및 배터리 케이스)과 일부 얇은 스테인리스강 가공 분야에서 성장세를 보이고 있지만, 중공업 분야에서는 MIG 또는 TIG 용접을 완전히 대체하지는 못했습니다. 초기 투자 비용, 접합부 준비 공차, 재료 범위 등의 제약 조건으로 인해 일반적인 제조 공정에서는 여전히 아크 용접이 선호되고 있습니다.
다중 공정 셀에서 공정 전환에 걸리는 시간은 얼마나 됩니까?
MIG 용접과 스폿 용접을 전환하는 로봇의 경우, 공구 교환 주기와 재설정에 일반적으로 30~90초가 소요됩니다. 동일한 아크 셀에서 MIG 용접과 TIG 용접을 전환하는 경우, 파라미터 프로그램 로드 및 가스 교체에 1~3분이 소요됩니다. 이러한 작업 시간은 사이클 타임 모델에 포함되어야 하는 현장 작업 시간 비용입니다.
저자 소개: EVST 편집팀은 자동화 프로젝트를 평가하는 엔지니어 및 운영 책임자를 위해 산업용 로봇 및 지능형 제조에 관한 글을 작성합니다. 2018년 청두에서 설립된 EVST(EVS TECH CO., LTD)는 600건 이상의 자동화 프로젝트를 수행했으며 100개국 이상에 제품을 수출하고 있습니다. QJAR, XR, EVS, EVSD 제품군은 IATF 16949 자동차 등급 인증과 CE/SGS/TUV 등 제3자 인증을 획득했습니다.