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표면개질에 의한 기어의 마찰 저감 및 표면 강도의 향상

전문가 제언: ○ 서브 마이크론 입자까지의 표면개질 기술에는 입자표면의 화학적 구조와 물리적 구조를 바꾸는 것과, 입자표면상에 박막을 형성하는 기술이 있으며, 대부분 미립자의 표면을 변경함으로서 미립자의 취급 용이성과 미립자에 새로운 기능을 부여하는 기술을 응용하고 있다. 일본 공작기계 전시회JIMTOF2012에 이들에 관한 많은 기술이 발표되었다.
○ JIMTOF2012에 전시된 코팅기술에서 하우저 테크노 코팅 사는 원형아크증착기술 CARC+와 유사한 기술을 이용한 성막장치Flexicoat850을 소개, 이 성막장치는 공구에 최적의 평활도에서 드롭 없는 YiN 및 TiAlN, AlTiN 다층 TiN/AlN막을 성막, 시험결과 AlP(아크이온 도금)처리에 비해 높은 내 마모성을 보였으며, 또 온 워드 기연 사는 초경공구에 1μm두께와 55～65GPa의 경도를 분산시킨 내 마모성이 높은 DLC막의 소개와, 유니온도구는 DLC피막 엔드밀 UDCB을 소개하였다.
○ cBN전착공구는 마모로 절삭 량 수μm단위 밖에 고정밀도 가공이 불가능하지만, 열 CVD법(화학증착법)에 의한 성막은 9000HV 고 경도의 높은 밀착성과 내 마모성을 갖는 다이아몬드 코트UDC를 피복함으로서 절삭 깊이 수백μm의 고효율가공의 실현을 보고하고 있다.
○ 이와 같이 모재의 표면개질은 절삭공구 특히 소모성 초경 바이트 팁(throwaway bite tip)이나, 엔드밀, 드릴 등에의 DLC코팅은 공구의 장수명화는 물론, 슬라이딩이나 구름마찰을 갖는 기계요소(기어, 롤러베어링 등)와 사출금형, 다이캐스팅금형의 오목 면(cavity 면)에의 DLC코팅은 제품의 고품위 성형과 금형의 장수명화에 크게 기여하고 있다.
○ 일본의 신 명화공업(주)는 DLC코팅 초경공구피막을 제막, 재생 재사용할 수 있는 이온에칭 장치를 개발, 마모나 코팅 막 박리로 수명을 다한 공구나 성막불량공구의 제막으로 초경공구를 재 코팅하는 기술을 소개, 일본의 표면개질기술은 다양？고도화로 매일진화 하지만, 국내는 절삭공구 메이커인 대구 텍 코로이 등에서 초경공구에의 DLC코팅 기술을 구사하고 있지만, 기계요소에의 DLC코팅기술의 보고는 아직은 적다.

저자: Masahiro FUJI
자료유형: 니즈학술정보