초합금718 항공기용 부품생산을 위한 금속사출성형 응용

전문가 제언

○ 최초의 사출성형기가 1872년에 특허 등록된 후 제2차 세계대전으로 저비용 대량생산시스템의 필요성이 커짐에 따라 1946년 미국에서 최초의 스크류방식 사출성형기가 등장하여 플라스틱 제품생산에 혁신을 이룩하였다. 플라스틱 사출성형은 플라스틱 수지를 녹여서 원하는 제품으로 성형하여 만드는 제조방법이다. 그 후 1970년대에 가스사출성형공정이 소개되어 생산시간, 비용, 중량 및 낭비를 줄이면서 제품의 강도와 마무리뿐만 아니라 디자인의 유연성을 대폭 향상시켰다.

○ 연화온도가 낮은 플라스틱 제품생산에 사용하던 사출성형공정을 금속부품의 정밀성형에 이용하게 되었다. 즉, 미세한 금속분말에 바인더로 수지, 왁스 등을 배합하여 370~520℃의 몰드에 사출하여 성형시킨 후 가열하여 바인더를 제거하고 소결하여 금속의 정밀부품을 만드는 방법을 말한다. 일반금형을 이용한 성형에 비해 얇고 복잡한 형상의 부품 성형이 가능하다. 분말야금에서는 분말의 입경이 약 100㎛이지만, 금속사출 성형에서는 입경이 약 10㎛의 금속분말을 사용하기 때문에 가격이 높아 소형 정밀부품에 이용되고 있다. 도금가공은 분말 야금 제품보다도 용이하다.

○ 지난 몇 십년 동안 자동차, 의료 및 일상생활용품 생산에 사용된 금속사출성형(MIM)공정을 소형의 복잡한 형상의 항공부품생산에 응용하기 위한 연구가 최근에 시작되었다. 공정조건의 개선, 불순물 혼입방지 및 화학조성을 잘 조정해 사출성형 방법을 이용하여 초합금 718부품을 항공부품으로 생산할 수 있는 가능성을 확인하게 되었다는 것은 매우 고무적인 사실이다.

○ 금속사출성형방법으로 제조된 부품이 일종의 분말야금 제품이기 때문에 같은 종류의 단조(wrought)제품에 비하여 강도와 연성이 나쁜 것이 단점이다. 특히 이 부품을 항공기의 고열부분에 사용하는 경우 크리프와 저주기 피로특성은 매우 중요한 요소이다. 초합금 718부품을 이용하여 기초적인 저주기시험은 소개되고 있으나 더 중요한 크리프시험이 시도되었다는 보고는 아직 없는 것이 우려되는 바이다. 국내에서는 아직 초합금718의 사출성형시도가 보고된 바 없는 것이 유감이다.

저자

ERIC A. OTT and MICHAEL W. PERETTI

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

64(2)

잡지명

JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society

과학기술
표준분류

재료

페이지

252~256

분석자

남*우

분석물

• 초합금 718 항공기용 부품생산을 위한 금속사출성형 응용.pdf [234,635 byte]

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