일반기술

초음파진동에너지를 활용한 나노금속강화기술

------------------1.나노금속강화란------------------초음파 진동에너지를 이용하여 금속표면에 타격을 가하면Severe Plastic Deformation이 일어나면서 Semi Crystal의 나노결정립의 구조로 변화된다. 초음파진동에너지를 이용한 타격기술과나노구조에 의한 금속강화기술은 현재 특허등록 및 출원중이다.--------------------------2.나노금속강화기술의 효과--------------------------고부가가치 부품생산을 위해서는 주로 내마모성 및 피로강도 개선이 필요하다. 이를 위한 기계적특성(표면경도, 마찰계수, 압축응력, 결정립 미세화, 표면조도)의 총합적 향상을 나노금속강화기술이 달성시킬수 있다.(Plunger Tip)나노금속강화기술로 다이캐스팅용 TIP을 표면경화시킨 plunger TIP은 기존TIP(질화처리)보다 수명이 길어져 종합적으로 원가절감이 가능하다. 기존 plunger tip (질화처리된 tip)과 비교하면 기술적 효과, 특히 수명향상으로 인한 경비절감 효과를 기대할 수 있다. 실제 사용 결과 수명이 최고 10배 정도 향상되는 결과가 나타났다.(철강용 나이프)최근에는 철강산업과 관련하여 전단 기구의 고속화와 가공 제품의 다양화에 의해，피 절삭물의 절단 조건 및 절단 정밀도 등이 복잡해져 고품질의 제품과 고 신뢰성의 기술이 요구되고 있다. 이처럼 시시각각으로 변화하는 고객의 요구에 대응하고자 세계 최초로 마이크로콜드포징(마이크로 초음파 금속표면개질처리)기술을 개발하고 공업용 나이프에 적용하였다. 초음파진동에너지를 이용하여 나이프 표면을 초당 수 만 번 타격하면 심부는 고인성을 유지하면서도 표면층은 조도향상과 더불어 고경도과 인성을 갖춘 나이프로 개질된다. 뿐만 아니라 내마모성이 향상되고 표면층 금속 조직이 나노그레인사이즈로 조밀해져 피로강도가 동반 증가함에 따라 나이프의 수명단축 요인인 Edge 크랙과 표면박리의 결함을 극소화함으로써 수명이 몇 배 연장 된다. 목재, 제지의 절단/전단에는 피 절단물의 상태, 재질 등을 고려하여 원형나이프 또는 직선나이프를 사용하며, 각각의 절단에 적합한 나이프의 재질과 열처리 경도, 후 처리가 필요하다. 공업용 나이프는 나이프 사이(고정나이프&회전나이프)의 균일한 간격이 유지 되어야 하고. 또한 상도와 하도 사이의 절단 각도 등 절삭물의 조건에 따라 매우 신중한 결정을 필요로 한다. (특수소재부품)나노금속가공은 특수소재, 특히 티타늄재질에 적용시 그 효곽가 탁월하다.티타늄의 기계적특성을 향상시키는 기술은 많지 않습니다. 그러나 나노금속가공은티타늄의 특성을 쉽게 향상시킬 수 있어 각 티타늄부품제작업체에서 높은 기대를얻고 있다. 표면조도의 개선뿐만 아니라 습동성 향상을 위한 여러가지 메카니즘들을 포함시켜 제품의 품질을 대폭 증가시킬 수 있다. 기존 표면처리에서 발생이 우려되는 박리 문제도 없다. 순수 모재의 표면층의 특성만 향상시키기 때문에 마모가 되더라도 갑자기 처리층의박리가 발생하거나 급속히 마모가 진전되는 우려가 없다. 습동특성 또는 높은 내충격성을 필요로하는 제품들에 나노금속가공이 기대 이상의결과를 가져올 수 있다. 특수소재의 한계성을 나노금속가공이 뛰어넘어 더욱 복잡한 형상과 정밀도를 처리할 수 있도록 해준다.