절삭공구용 코팅기술의 발전

전문가 제언

○ 코팅초경공구(coated carbide tool)는 다른 공구재료와 비교해서 내마모성과 내결함성의 균형 특성이 우수하여 코팅초경공구로서 사용 비율이 70%를 넘으며 앞으로 증가할 것으로 예상된다. 당사(스미도모 전공 하드메탈 사)는 절삭공구 연구를 50년간 추진하면서 CVD와 PVD 기상코팅기술을 혁신적으로 개발하였다.

 

○ 자동차, 항공, 우주 등의 산업에 친환경, 경량화, 소형화에 따른 절삭이 어려운 신소재 개발로 기존의 절삭공구로는 가공이 어려운 재료가 급증하고 있다. 아크 이온플레이팅 방식은 원리적으로 타깃으로 부터 0.1㎛～3㎛의 큰 덩어리(droplet)가 증발되어 모재에 부착하므로 경도는 우수하나 모재의 표면 평탄도 좋지 못한 문제점이 있다. HIPIMS 방식으로 증발한 입자는 50%이상 이온화되어서 고속으로 모재에 입사하여 코팅되므로 박막의 경도가 높으며 평탄도가 우수하다.

 

○ 절삭공구에 대해서 국내외에서 활발하게 연구가 진행되고 있다. 인덕대학교에서 회절광학소자(700㎚급 이하)를 개발하기 위해서 연속 및 접속이온빔 가공을 이용해서 다이야 몬드 절삭공구(절삭날 폭: 0.3㎛)를 제작하였다(정밀공학회지 31(2014)207)). 폴란드 세라믹연구소에서 공작기계 스테인리스 강을 가공할 수 있는 50HRC 강도(DLC 수준)를 갖는 Al2O3-V 절단공구를 제작하였다(Ceramics International 41(2015) 14190).

 

○ 세계 절삭공구의 시장규모는 176억 달러(2015년 기준)이며 한국이 10.8억 달러로 6.1%를 차지한다. 국내 절삭공구 기술은 선진국 대비 약 87%이며 핵심기술인 고경도강, 내열합금 등에 대한 첨단 절삭공구 기술수준은 미흡하여 체계적인 기업지원과 산업생태계 조성이 요구된다(산업일보 2016.06.14). 또한 Hauzer Techno Coating(네델란드)이 HIPIMS 기술을 발전시켜 개발한 장비는 높은 경도(100GPa 정도)와 낮은 내마모성을 갖는 ta-C DLC를 제조할 수 있어 공구제조 업체로부터 대단히 호평을 받고 있다. 이 장치에 대한 하드웨어 및 기술 벤치마킹이 필요하다.

저자

Haruyo Fukui

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

2016(188)

잡지명

SEI Technical Review

과학기술
표준분류

재료

페이지

26~31

분석자

박*식

분석물

• 절삭공구용 코팅기술의 발전.pdf [504,332 byte]

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