초고압 소결체 공구의 개발

전문가 제언

○ CBN은 다이아몬드에 다음가는 경도와 열전도율을 가지고 있다. 또한 철계 재료와 반응성이 적고 열에 대한 화학적 안전성이 다이아몬드보다 뛰어나다. 따라서 다이아몬드에서 불가능하였던 철계 재료의 금속가공을 할 수 있는 공구재료로 주목받아 왔다. CBN은 천연으로 존재하지 않고 다이아몬드와 같은 고온과 고압조건에서 인공적으로 합성한다.

 

○ CBN 소결체는 미세한 원료분말을 HPHT 프로세스 기술을 이용하여 소결하여 제조한다. CBN은 상온과 저압 하에서 불안정하고 낮은 경도의 육방정으로 변화기 때문에 합성에서 HPHT 프로세스가 필수이다. 또한, CBN의 소결에서는 입자간의 결합강도와 소결체 전체 강도를 향상시키기 위해 결합재를 이용하고 있다. 그러나 연삭가공에 의존할 수밖에 없는 경질의 난삭재료의 가공과 고정밀도 완성가공 용도가 증가하여 보다 뛰어난 CBN 공구의 개발이 요구되고 있다.

 

○ 최근 결합재를 사용하지 않은 무바인더(binder less) CBN이 초고압프로세스 혁신에 의해 개발되었다. 이 무 바인더 CBN는 고온 하에서 높은 경도와 강도를 가지고 있으며 열전도율이 높고, 열안정성도 뛰어나다. 이 제품은 의료용 난삭재료 가공, 금형 초정밀가공, 주철 초고속가공에서 매우 뛰어난 절삭성능이 나타나는 것이 확인되고 있다. 향후 공구형상에 대한 연구도 진행되어 새로운 삼차원의 곡선 칼날을 가진 공구가 개발될 것으로 예상된다.

 

○ 국내의 CBN 공구제조 업체는 다인정공이 있고, 그 외 공구제품 메이커는 대구텍, 쌍용머티리얼, 씨엠티 등이 외국 업체와 경쟁을 하고 있다. 국내 세라믹 공구시장은 전체 초경공구 시장의 약 10% 미만으로 추정된다. 세라믹 공구는 가공장비의 고속화와 자동화로 생산성 향상과 원가절감을 위해 사용량이 증가하고 있다. 구조용 세라믹스 연구는 세라믹기술원, 한국기계연구원이나 일부 대학에서만 연구가 진행되고 있다. 그러나 전반적으로 연구나 시장이 침체되어 있어 이에 대한 관심과 연구자들의 분발을 기대한다.

저자

Mitsuhiro Goto

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

2016(188)

잡지명

SEI Technical Review

과학기술
표준분류

재료

페이지

71~76

분석자

김*환

분석물

• 초고압 소결체 공구의 개발.pdf [501,422 byte]

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