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비철압연 연속 화를 위한 요철공구를 사용한 양면 마찰교반접합법의 개발

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○ 두 개 이상의 금속부재를 접합하는 데에는 금속을 융점까지 가열하여 접합시키는 용접, 볼트 너트, 리벳조인트, 시이밍(seaming)등을 이용한 기계적 접합, 접합제(본드 등)에 의한 접합 등이 있다. 이들 다양한 접합방식은 소재나 사용외력이나 사용 환경 등을 고려하여 선택하게 된다. 최근 기계적 마찰교반을 사용한 접합(용접)법이 정밀기기나 기계제작에 많이 적용되고 있다.

○ 마찰교반 접합아란 일정한 속도로 회전하는 툴이 재료내부에 삽입되면서 툴과 재료사이에서 마찰열이 발생시키고, 이의 열에 의하여 연화된 재료와 접합 툴 사이에서의 기계적 교반에 의해 소성변형을 일으킴과 동시에 접합이 되는 것으로, 이는 동적 재결정에 의한 접합부의 미세한 결정립 형성으로 인하여 기계적 특성이 향상되며 보호가스가 필요 없어 친환경적임과 동시에 용융용접 법에 비해 에너지 소모가 적은 장점이 있다. 최근에는 고 융점재료인 철계합금, 타이타늄합금, 니켈합금 등에도 적용성이 확인되고 있는 기술이다.

○ 일반적인 말찰교반접합은 교반 기구를 편측에만 설치하는 편면 마찰교반 법을 사용하기 때문에 접합 뒷면에 미 접합부(kissing bond 부)가 발생하거나 접합속도가 느려 연속압연이 어려운 등의 문제점이 이었으나, 요철형상공구를 사용한 양면동시 마찰교반 기구가 개발됨으로서 이들의 결점을 극복하게 되었다는 보고가 있다.

○ 마찰교반접합 법에 관한 특허로는 일본의 에노모토마사토시외 4명에 의해 발명된 금속제 접합부재의 마찰교반접합 법, 가와사키다케시외 2명에 의한 마찰교반접합 법 및 마찰교반접합장치가 있으며, 학술자료로는 대한용접·접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록에 수록된 안병욱외 4명에 의한 마찰교반접합된 1925 hMo 스테인리스강의 미세조직 및 기계적 특성에 관한 연구, 동 안병욱외 6명에 의한 툴 재료가 마찰교반접합 된 409스테인리스강의 부식특성에 미치는 영향이 있으며, 이들 학술자료는 한국과학기술정보연구원(KISTI)에 소장되어 있다.

저자: S. KAGA, M. ONOSE, N. TOMINAGA, S. PARK and S. HIRANO
자료유형: 학술정보