초음파를 이용한 금속접합

전문가 제언

○ 현재 용접, 접합기술이 지향하는 목표는 열 영향과 변형을 없게 하고 금속간의 이종소재, 금속과 수지, 또는 금속과 세라믹과의 신뢰성 있는 접합부를 고능률, 저가격으로 얻는 기술을 개발하는 것이다. 초음파 용접은 이러한 목표에 매우 근접한 접합방법이라고 할 수 있다.

 

○ 초음파 용접은 일종의 고상용접으로 모재를 용융시키지 않고 국부적으로 고주파 진동에너지와 압력을 가하여 야금학적 결합부가 얻어진다는 데 큰 특징이 있다. 또한 초음파 용접에 필요한 출력은 전기아크 용접에 필요한 출력의 5~10%로 충분한 경우가 많아 경제성이 높고, 공정이 정숙하며, 통상의 용접방법으로는 용접이 어려운 동종 또는 이종 금속간이나 금속과 수지, 금속과 세라믹간의 접합이 가능하다는 특징을 갖고 있다.

 

○ 이 해설에서는 종래의 통상적인 초음파 접합공정이 접합면에 수평인 초음파 진동을 이용하는데 비해 수직 초음파 진동응력을 이용한 새로운 초음파 접합방법을 소개하고 있다. 또한 이 방법에 의한 접합부의 강도향상 기구와 그 조건을 제시하였으며, 알루미늄과 각종 금속과의 접합시험 결과 얻을 수 있는 접합강도를 제시한 내용으로 초음파를 이용한 금속접합법의 실용화에 매우 유용한 자료를 제시하고 있다.

 

○ 국내에서는 초음파 용접용 진동 혼의 설계, 이 방법을 이용한 자동차 패널 디자인 연구 등 2, 3건의 연구결과가 발표되고 있으나, 각종 소재의 접합성 연구나 실용화 시도가 매우 희박한 현상에 있다. 그러나 국외적으로는 반도체, 미세회로, 전기접점의 형성뿐만 아니고 자동차, 우주항공 산업 분야에 이 용접법의 실용화가 이루어지고 있다.

 

○ 초음파를 이용한 접합법은 특히 박판의 정밀접합에 유리하며, 고장력강

과 알루미늄의 조합과 같이 변형저항의 차이가 큰 재료간의 접합에 유리하여 금후 국내의 자동차 산업에 이 기술의 적용이 기대되고 있다.

저자

Takashi Sato, Daisuke Mizushima, Hiroya Murakami, Naoto Ohtaka

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

51(10)

잡지명

輕金屬溶接

과학기술
표준분류

재료

페이지

385~389

분석자

김*식

분석물

• 초음파를 이용한 금속접합.pdf [303,957 byte]

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