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표면개질에 의한 금형의 수명개선(Improvement of Die Life Using Surface Mondification : Approach on Micro Structure of Metals)

전문가 제언: □ 금형의 수명연장을 위해 각종 표면특성을 향상시키는 다양한 표면개질법이 개발되고 있다. 일본의 NDK 등은 질화처리 상태를 쉽게 제어하며 다양한 플라즈마 반응상태 선택으로 독특한 질화처리가 가능할 뿐만 아니라 처리 가능한 부재의 형상, 생산성에 있어서도 우수한 특징을 가진 래디칼 질화법을 개발하였으며, Japan Society for the Promotion of Machine Industry(日本機械振興協會)는 단결정 다이아몬드공구에 비해 훨씬 내마모성·산화성이 뛰어난, 결합재를 사용하지 않은 입방정질화붕소(cBN)의 입자코팅기술을 개발했으며, Oriental Engineering은 진공을 파괴하지 않고 한번의 공정으로 하나의 장치 중에서 확산경화처리와 경질피막코팅의 균일한 복합처리 및 원료가스에 따라 단층막, 다층막 및 경사조성막 등의 다양한 피막 제작이 가능하여, 냉간가공의 무윤활화 및 온·열간가공의 무이형제화가 가능한 독자적인 PCVD(Plasma Chemical Vapor Deposition)기술개발 및 양산설비를 구축하였다. 최근에는 다양화하는 사용자의 요구에 효과적으로 대응하기 위해 내마모성·내열성·윤활성에 발수성을 높인 피막 등을 추가해 공급하고 있다

□ 우리나라도 금형과 기계부품의 고성능화 요구에 따라 침질탄화 후의 고주파 열처리, 침탄 열처리 등의 복합열처리기술 및 삼원복합 세라믹코팅, 다층박막코팅 등의 복합 박막코팅 기술개발과 함께 PVD(Physical Vapor Deposition)법, CVD(Chemical Vapor Deposition)법, TRD (Thermo Reactive Deposition and Diffusion)법 등의 특성별 고효율 증착기술개발, 코팅기술의 스케일업(scale up) 등의 새로운 표면개질기술의 실용화를 위한 활발한 연구개발이 진행되고 있다.

□ 표면개질의 효과증대를 위해서는 다양한 금속소재에 적용 가능한 표면처리·열처리 기술개발, 질화층의 상세한 생성기구, 합금원소의 영향에 관한 연구, 플라즈마 상태와 처리부재 온도 및 질화처리 특성간의 상호관계 연구, 신속 질화가 가능한 질화용 강의 개발, 가공물형상·크기의 확대, 고성능 양산시스템 개발 등이 필요하다.

저자: K. TERAKADO
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