수송산업에 적용하기 위한 마찰교반용접기술의 특징

전문가 제언

○ 알루미늄, 마그네슘 및 티타늄합금과 같은 경량합금은 높은 비강도를 장점으로 무거운 중량금속 혹은 값비싼 복합재료를 사용하지 않고도 가벼운 구조물로 제조할 수 있는 장점이 있으므로, 연료소비와 유해 배기가스량을 줄이는 역할을 하기 때문에 전세계적으로 각광을 받고 있다. 그렇지만 이러한 경량합금으로 제조되는 구조물은 용접하는데 많은 어려움을 겪고 있지만, 고체상태에서 용접할 수 있는 마찰용접기술의 출현으로 더욱 효과적으로 대처할 수 있을 것으로 생각된다.

 

○ 알루미늄합금은 용접시 세라믹 내화산화물(통상 Al2O3)의 형성으로 인하여 고온에서 급속하게 용접부위를 덮어 접합부의 파괴를 일으킨다. 이외에도 용접시 포획된 수소버블에 의해 생성된 기공의 형성은 결함의 원인이 되기도 한다. 수소는 고체와 용융알루미늄 내에서 용해도의 차이에 의해 발생되는데, 이에 대한 제어는 아직 완전히 극복하지 못한 상태에 있기 때문에 기존의 용융기술로서는 한계가 있다. 이에 대한 해결책으로 마찰용접기술과 같은 새로운 고체상태의 마찰접합기술이 요구되고 있다.

 

○ 마찰교반용접은 TWI에서 1991년에 특허로 개발되었으며, 용접판 금속에 여러가지 접합 형태, 즉 맞대기, 겹치기 T와 3D접합으로 사용되고 있다. 이에 반하여 선형마찰용접은 1960년 후반에 처음으로 특허출원되어 1980년에 이 기술의 개발이 시작되었는데, 최근 몇 년동안 항공기제조회사에서 주목을 받고 있다. 그러나 관련된 기계의 개발이 늦어져, 전세계적으로 소수의 발표논문이 있을 뿐이다. 이러한 2가지 용접기술의 현실적인 적용은 아직 초기단계에 있다고 볼 수 있기 있기 때문에 향후 국내 용접전문기술진의 활약이 기대된다.

 

○ 본 논문에서는 마찰교반용접과 선형마찰용접 공정과 이들에게 영향을 주는 인자에 대하여 소개하였다. 가까운 미래에 고체상태의 용접기술인 마찰교반용접과 선형마찰용접 기술의 발전으로 인하여 국내 수송산업에 적용하기 위한 경량합금의 활용은 더욱 각광을 받을 수 있을 것으로 예상된다.

저자

D. Baffari, G. Buffa, D. Campanella, L. Fratini, F. Micari

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

18()

잡지명

Procedia CIRP

과학기술
표준분류

재료

페이지

162~167

분석자

유*천

분석물

• 수송산업에 적용하기 위한 마찰교반용접기술의 특징.pdf [320,152 byte]

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