미국의 전자빔 용접기술 현황

전문가 제언

○ 1960년대 초반에 산업핵공학과 우주공학 분야를 필두로 산업계에서 본격적으로 활용된 전자빔 용접기술은 고진공 중에서 필라멘트(음극)를 가열하여 방출되는 전자를 고전압으로 가속하고 전자코일(집속 코일)에서 집속한 뒤 재료에 충돌시켜 전자빔의 운동에너지를 열에너지로 변환시켜 용접을 한다. 이때 에너지 밀도는 106~107W/㎠ 정도로 매우 높아 일반 아크용접에 비해 용융범위와 용접열영향부가 매우 좁고 용입이 깊으며 용접변형이 극히 적어 박판에서 후판까지 광범위하게 용접이 가능하며, 특히 진공 중에서 용접하기 때문에 용접부의 오염이 없고 내식성과 비드외관이 매우 우수해 정밀부품의 대량생산 용접에 적합한 특징을 갖추고 있다.

○ 전자빔 용접기술은 스테인리스강과 Cu 합금, 스테인리스강과 Inconell, 스테인리스강과 인바(Invar) 등과 같은 이종금속들의 용접이 가능하고 W(용융온도 3,400℃), Ta(용융온도 3,000℃), Mo(용융온도 2,600℃)와 같은 고융점 재료들을 용접할 수 있는 등의 장점을 지니고 있다. 이러한 이유로 선진기술국에서는 항공기 구조체와 부품의 제조를 위한 전자빔 용접기술의 개발에 많은 노력을 집중하고 있다.

○ 전자빔 용접기의 진공시스템은 용접부의 산화를 방지해 주는 반면에 전자빔 용접기술의 활용범위를 제한시키는 약점이 되고 있어서, 선진기술국들은 국부 진공시스템의 개발, 대기분위기 작업시스템의 개발 등 전자빔 용접의 활용도를 넓히기 위한 기술개발을 활발히 진행하고 있다.

○ 우리나라에서는 트리메탈코리아, 포항산업 과학연구원 등에서 전자빔 용접기술의 산업현장 적용을 위한 연구개발을 수행하고 있다. 전자빔 용접기술은 향후 미세 전자공학의 비가열 공정(nonthermal processing), 플라스틱 공학, 코팅, 그리고 방사선 처리 등과 분야에서 활용도가 증가하고 있으며, 용접장치의 신뢰도와 안정 성능도 안정적으로 되어가기 때문에 정밀제품의 생산기술로 널리 이용될 것으로 예측된다. 우리나라에서도 이 분야에 대한 투자를 높여서 부가가치가 높은 전자빔 용접장치와 용접시공기술을 개발하는 것이 필요하다.

저자

Donald E. Powers

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

90(1)

잡지명

Welding Journal

과학기술
표준분류

재료

페이지

30~34

분석자

김*태

분석물

• 미국의 전자빔 용접기술 현황.pdf [287,001 byte]

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