내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

로터스 금속을 이용한 공작기계 새들 및 히트싱크의 성능평가

전문가 제언: ○ 금속재료의 경우 내부에 존재하는 기공은 재료의 특성을 저하시키는 결함으로 작용하여 주조재료나 소결재료에서는 조직의 치밀화가 제조기술의 주안점이 되고 있다. 그러나 기공률이 수10%로 큰 다공질 금속은 가벼울 뿐만 아니라 제진성과 흡음성이 우수하고 특이한 열전도 특성을 가지므로 최근 이러한 특성을 활용하여 자동차용 경량부품, 냉각장치의 히트싱크, 충격흡수제, 방음장치 등 다양한 분야에서 용도 개발이 이루어지고 있다.

○ 다공질 금속의 대표적인 제조법으로는 분말소결법과 액체금속의 발포법이 있으나 이들 방법에서는 구형의 등방성 기공이 형성되므로 기공주위에 응력이 집중하여 취화하는 문제가 있다. 이에 대하여 모든 기공이 한 방향으로 길게 연신된 로터스형 다공질 금속은 응력 집중이 없어 강도가 우수하고 기공과 평행한 방향에서는 열전도도와 전기전도도가 우수하다. 이와 같은 로터스형 다공질 금속은 질소나 수소가스를 흡수시킨 용융금속을 일방향 응고법으로 주조하여 제조한다.

○ 원문에서는 로터스 강(탄소강)을 공작기계 이동체의 새들에, 로터스 동을 히트싱크에 적용한 경우의 성능을 평가하고 있다. 기존의 주철제 새들에 대체한 로터스 강 새들의 경우 경량화(41% 경감)에 의한 관성력의 저하로 절삭속도의 가감속 성능이 향상되고 소비에너지가 저하하는 장점이 있다. 그러나 실용화를 위해서는 절삭능력과 정강성(static stiffness의 저하를 방지할 수 있는 기공률 및 기공분포의 최적화 연구가 필요하다. 로터스 동을 이용한 히트싱크는 기존의 순동제 히트싱크보다 열전달률이 우수하게 나타나고 있으나 히트싱크의 설계요인에 따른 평가가 이루어져야 할 것이다.

○ 국내에서도 다공질 재료의 제조법에 대한 연구개발이 실험실 규모에서 수행되고 있으나 실용화를 위해서는 구체적인 용도를 설정하여 이에 대응하는 실용화 연구가 필요하다. 또 다공질 금속의 특성은 기공률, 기공의 방향성, 기공형상 등에 따라 달라지며 이들 요인은 제조과정에서 제어가 가능하기 때문에 용도에 대응하는 기공 제어기술의 개발이 필요하다.

저자: Makoto Kashihara
자료유형: 학술정보