금속분말부품 제조 중 강도와 비틀림의 in situ 관찰

전문가 제언

○ 금속분말로 제품을 제조한 시기는 선사시대부터이며 잉카제국의 금 분말 보석제품화 시도 및 이집트인들의 기원전 3000년경 해면철제조 등이 그 예이다. 분말야금기술은 18~19세기에 본격적으로 사용되기 시작하였다. 산업적으로 금속분말기술의 이용이 활성화 된 것은 19세기 말부터 시작된 백열전구용 필라멘트의 생산이라 할 수 있다. 전기 분야의 응용기술은 20세기까지 계속적인 발전을 거듭하였으며 1940년경에는 PM 기술이 새로운 텅스텐 합금, 철 구조 합금, 내화금속 등 주조공정이 불가능한 제품을 제조하는데 이용되었다.

○ PM공정은 분말과 결합제를 혼합한 원료를 압출 성형하고 이것을 가열하여 결합제를 제거하고 소결하여 net-shape의 제품을 대량 생산하는 장점을 갖고 있는 공정이다. 그러나 제품화의 필수조건인 압분 성형체 가열 도중 열에 약한 고분자 재료인 결합제의 소진에 따른 뒤틀림과 균열 때문에 생산성이 크게 낮아진다. 이러한 결함의 원인을 규명하기 위한 노력으로 성형품을 가열하는 동안 실시간으로 제품의 변화거동 관찰과 강도측정을 통하여 구체적인 원인규명을 위한 연구와 그 결과를 이용한 개선노력을 소개하는 것이 본 분석의 요점이다.

○ 국내에서도 다수의 학자와 현장 기술자들이 우수한 품질의 PM제품을 생산하기 위한 많은 연구를 꾸준히 실시하고 있으며 이 연구결과를 국내외 학술지에 게재하고 있다. 그러나 그 연구의 내용은 제품이 완성 된 후의 각종 특성(강도, 치밀화 정도, 치수의 변화, 균열의 유무, 미세조직의 해석 등)을 측정하거나 관찰하는 것이다. 대한 분말야금학회지를 검색한 결과 본 분석에서 소개하고 있는 in situ로 제품제조공정 도중에 특성을 측정하는 연구는 아직까지는 보고된 것을 찾지 못하였다.

○ 주조가 불가능하거나 어려운 경우 net shape으로 제품을 대량 생산할 수 있는 분말야금공정은 매우 매력적이다. 각종 전기, 전자, 가전 및 경량화를 위한 자동차 부품생산에 큰 기여를 하는 분말야금제품의 특성을 최고로 유지하기 위하여는 결함이 없는 제품생산이 필수적이다. 이를 위하여 in situ로 특성을 관찰하고 측정하는 연구가 국내에서 조속히 활성화되기를 제언한다.

저자

RAVI K. ENNETI, SEONG JIN PARK, RANDALL M. GERMAN, and SUNDAR V. ATRE

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

64(1)

잡지명

JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society

과학기술
표준분류

재료

페이지

28~34

분석자

남*우

분석물

• 금속분말부품 제조 중 강도와 비틀림의 in situ관찰.pdf [226,848 byte]

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