초소성 나노·마이크로 성형가공에 관한 연구

전문가 제언

○ 초소성재란 점토처럼 변형이 큰 성질을 갖는 재질의 재료를 말하며, 복잡형상 성형가공이 가능하고 종류도 다양하다. 비스머스44Sn, 인코넬77x, 납 38Sn 등이 변형률이 가장 큰 초소성재에 속한다. 이러한 종류 중 용도에 맞는 재료합금으로 나노/마이크로 성형가공을 하며 최근 IT산업발전에 나노 디바이스는 많은 공헌을 하고 있다.

 

○ 초소성성형법(SPF: Superplastic Forming Process)은 IT산업뿐만 아니라 항공산업에서는 이미 보편화된 기술로 복잡한 판재구조물 생산에 널리 사용되고 있다. 또한 초소성성형법과 확산접합법(DB: Diffusion Bonding)을 조합하여 사용할 경우 더욱 복잡한 모양의 부품을 단일공정으로 제조할 수 있는 무한한 가능성을 가진 소성가공법이지만, 고온 환경, 낮은 변형률속도 및 적용할 수 있는 재료의 제한 등의 단점도 있다.

 

○ 우리나라의 초소성 성형가공기술은 고 연성임계성능 소재인 초 소성유도에 의한 10nm 정도의 미세결정구조를 갖는 미세조직 초 소성체의 개발로 빠른 가공속도 및 낮은 가공온도, 공정 및 에너지효율이 좋아 Al, Ti, Mg의 항공/우주/자동차 산업에 활용하고 있으며, 전산모사기반 임계성능 구현 합금설계 원천기술의 개발도 착수 단계에 있다. 결정립 성장을 고려한 초소성 성형공정의 유한요소해석(충남대학교 김용관 외 2명)과, 특허로는 저온 초소성 나노결정립 티타늄합금 및 이의 제조법을 포항공대 공연 건 외 2명에 의한 특허도 있다.

 

○ 이와 같이 초소성재에 관한 자료는 있으나 초소성 나노/마이크로 성형가공에 의한 마이크로 기어가공과 같은 실예는 찾아보기 어려운 것이 형상이다. 초소성 가공기술발전으로 민간 항공기는 앞으로 2배 이상 증가를 기대하고 있으며, 초소성성형법의 적용분야로는 IT제품을 비롯하여 항공기부품, 자동차배기 다기관(manifold), 의료용 제품, 발전설비 및 해양설비용 열교환기 등이 있다.

저자

Yasunori SAOTOME

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2013

권(호)

54(635)

잡지명

塑性と加工

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

1033~1037

분석자

정*갑

분석물

• 초소성 나노·마이크로 성형가공에 관한 연구.pdf [345,079 byte]

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