용접 전에 왜 금속을 닦아야 할까요?
처음 용접을 배우는 학생들이 가장 많이 묻는 질문 중 하나가 바로 “금속을 꼭 깨끗이 닦아야 하나요?”라는 점입니다. 결론부터 말씀드리면, 용접 전에 금속(모재) 표면을 반드시 깨끗하게 준비하는 것이 매우 중요합니다.
비유를 들어 설명하자면, 만약 여러분이 그림을 그릴 때 먼지가 가득 묻은 종이에 색연필로 색칠한다면 색이 제대로 나오지 않거나 번지기 쉽습니다. 또, 본드를 사용할 때 표면이 더럽고 기름져 있으면 본드가 잘 붙지 않고 쉽게 떨어지는 것처럼, 금속을 용접할 때도 표면이 더럽거나 녹슬어 있으면 제대로 붙지 않고 접합부의 강도가 약해질 수 있습니다.
녹이나 기름이 있어도 용접이 가능한가요?
이 질문에 대한 답은 표면에 녹이나 기름이 있으면 용접이 제대로 되지 않을 가능성이 매우 높다는 것입니다. 실제로 용접 작업을 해보면 겉으로는 붙어 보일 수 있지만, 내부적으로는 약한 부분이 생기거나 불순물이 남아 나중에 쉽게 깨지거나 부식이 진행될 수 있습니다.
* 녹(산화물): 금속 표면에 생긴 녹은 산소와 결합해 생긴 ‘불순물’입니다. 용접 시 이 녹이 함께 녹아들면 금속끼리 완전히 결합하지 못하고, 내부에 작은 기포나 불순물이 남습니다. 마치 벽돌을 쌓을 때 시멘트 사이에 먼지나 이물질이 끼면 벽돌이 제대로 붙지 않는 것과 같습니다. 녹이 남아 있으면 용접부가 약해지고, 시간이 지나면 쉽게 부식되거나 균열이 생깁니다.
* 기름이나 그리스: 용접 과정에서 기름이나 그리스(윤활유 등)가 남아 있으면 열을 받으면서 연기와 가스를 발생시켜, 용접부에 구멍이 생기거나 금속끼리 제대로 붙지 않습니다. 기름이 남은 채로 용접하면 마치 젖은 풀로 종이를 붙인 것처럼 쉽게 떨어지게 됩니다. 또한 기름 찌꺼기는 용접불꽃이 잘 닿지 않아 접합부의 모양도 지저분하게 나오기 쉽습니다.
* 먼지, 도장(페인트), 플라스틱 등: 금속 표면에 먼지나 페인트, 플라스틱 찌꺼기 등이 남아있으면 이물질이 같이 타버려 유해가스가 발생할 수 있습니다. 또한 용접선이 고르지 않고 불규칙하게 나타나 제품의 품질이 저하됩니다.
모재 표면 준비의 실제 중요성
실제 현장에서는 용접 품질이 불량해지는 대표적인 원인 중 하나가 바로 표면 준비 미흡입니다. 아래와 같은 사례들이 있습니다.
# 예시1: (자동차 차체 용접) 자동차 제조 공정에서 차체의 철판 표면에 기름이 남아 있거나 녹이 슬어 있으면, 용접 후 시간이 지나서 그 부분에서 부식이 빠르게 진행될 수 있습니다. 이런 문제로 인해 자동차 생산라인에서는 모든 금속판을 세척액과 브러시로 깨끗하게 닦고, 완전히 건조시킨 후 용접을 실시합니다.
# 예시2: (배관공사와 수압 테스트) 배관공사에서 파이프의 표면이 더럽거나 유분이 남아 있으면 용접부가 약해져 물이 새는 문제가 발생할 수 있습니다. 실제로 상수도관, 가스관의 누수 사고 원인 중 상당수가 용접 전 표면 준비 불량 때문입니다.
# 예시3: (학교 실습실) 용접 실습에서 학생들이 서두르다 표면 준비를 대충하고 용접을 할 때가 있습니다. 이 경우 용접비드(접합부)가 고르지 않고 튀어나오거나 구멍이 생기고, 강도도 현저히 떨어집니다. 반면, 표면을 와이어 브러시나 그라인더로 충분히 닦은 후 용접하면, 훨씬 매끈하고 튼튼한 접합부가 만들어집니다.
표면 준비를 위한 주요 작업
* 와이어 브러시나 사포로 녹과 불순물 제거: 표면에 녹, 산화물, 이물질이 있으면 철 브러시나 사포, 그라인더를 사용해 깨끗하게 닦아줍니다.
* 탈지제(세척제)로 기름 제거: 금속 표면에 기름, 윤활유, 손때 등이 묻어 있다면, 반드시 용제(알코올, 전용 탈지제 등)로 깨끗이 닦아 줍니다.
* 수분과 먼지 제거: 작업 전에는 압축공기, 마른 천 등으로 물기와 먼지를 완전히 제거해 줍니다.
* 도장, 플라스틱, 스티커 등 제거: 페인트, 스티커, 플라스틱 막 등이 있다면 완전히 긁어내고 작업해야 합니다.
이런 표면 준비 작업이 번거롭게 느껴질 수 있지만, 용접의 품질과 내구성, 안전성에 직접적으로 영향을 주기 때문에 반드시 지켜야 할 기본 수칙입니다.
표면 준비를 소홀히 하면 생기는 문제
* 구멍(포로시티), 기포 발생: 이물질이 타면서 가스가 생겨 용접부에 구멍이 남습니다.
* 약한 접합, 쉽게 깨짐: 금속이 제대로 붙지 않아 충격이나 하중에 쉽게 분리됩니다.
* 부식, 녹 발생: 내부에 불순물이 남아 접합부에서부터 녹이 슬거나 부식이 빠르게 진행될 수 있습니다.
* 외관 불량: 용접비드가 고르지 않고 지저분하게 나타나, 제품의 품질이 떨어집니다.
용접 전에 금속(모재) 표면을 깨끗이 준비하는 것은 안전하고 튼튼한 용접을 위한 가장 기본이자 중요한 단계입니다. 표면의 녹, 기름, 먼지 등은 단순히 ‘겉모습만 지저분하게 하는 것’이 아니라, 용접부의 내구성과 안전에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 용접을 시작하기 전 항상 “표면이 깨끗한가?”를 점검하는 습관을 가지면, 실력도 쑥쑥 늘고 품질 좋은 결과를 얻을 수 있습니다.