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초경량화 폐쇄공간형 다공질금속 제조공정

전문가 제언: ○ 포러스재료는 높은 제진성, 유체의 침투성, 충격흡수성, 흡음성 및 표면적이 큰 기능성, 경량화 등의 우수한 특성이 있다. 금속의 다공질 제조법은 종래에는 용융금속 중에 가스 취입법, 발포조제를 첨가하는 방법 등이 있고, 최근의 연구는 가스화합물 열분해법, 탈합금화에 의한 나노포러스금속제조법 등이 새로 연구되고 있으며 특히 연소합성발포법에 의한 초경량화 다공질금속제조는 제조방법이 간단하며 자동차 경량화에 기대되는 기술이라고 생각된다.

○ 연소합성발포법은 순Al, Al-Si, Ai-Mg-Si합금 분말 등을 원료로 사용하고 발포조제 분말을 ZrH2, TiH2, HfH2 및 CaCO3 등의 분말을 사용하며 혼합비는 발포조제를 0.5∼2.0mass%를 사용하여 혼합한 후 가압성형하여 프리커서를 제조한다. 금속입자보다 발포조제제의 입도가 적은 것이 좋으므로 완전 혼합되도록 하려면 혼합방법이 매우 중요하다고 생각되며 프리커서 제조시에 압축강도도 매우 중요한 요소라고 생각된다.

○ 분말프리커서법은 장점으로서는 여러 개의 프리커서를 적당한 금형에 채워서 용융점까지 가열하여 폐쇄공간(closed cell)형 포러스금속을 제조하는 것이다. 융점보다 약간 높은 쪽이 발포현상이 좋으나 온도가 높으면 기공벽이 깨지거나 무너지는 문제점이 있으므오 최적의 온도 조절기술이 중요하다고 생각된다. 또한 장점으로서는 종래의 프리커서법으로 긴재료의 포러스금속을 제조할 수 없었던 것을 이동가열발포법으로 길븐 프리커서를 거의 균일하게 발포할 수 있는 특징이 있다.

○ 1∼10㎜의 Al스크랩을 원료로 하고 입자직경이 0.1㎜ 이하의 발포조제를 사용하여 폐쇄형 포러스알루미늄을 제조하는 기술은 제조비도 저렴하나 문제는 Al스크랩과 발포조제의 완전 혼합법이다. 현재 개발에 사용한 방법은 압축반죽성형법으로 혼합하여 가열해서 발포금속을 개발하였는데 이 방법은 경제성과 기술성측면에서 개발할 여지가 있다고 생각된다. 우리나라에서는 용융금속 중에 가스취입법 등으로 발포금속을 제조하거나 발포금속을 사용하는 포어텍, 아론 등의 회사가 있다.

저자: N.KANETAKE, M.KOBASHI
자료유형: 학술정보