일반기술

전자-빔 분말 야금술

□ 기술개요전자 빔 분말 야금(EBPM) 설비는 사전 진공식(5-10-³mmHg)이나 화학적 활성 매체에서 작용하는 핫캐소드(hot-cathode)보다 수명이 2등급 높은 전자 빔 플라즈마 총을 기반으로 하여 개발되었다. EBPM 기술의 새로운 특징은 품목 내에서 직접 전자 빔을 사용한 분말야금과 고전 마이크로야금의 동시 처리공정을 포함한다. 빔 내 고전력 밀도(10⁴÷105 W/cm²), 빔 에너지 파라미터의 실시간 제어, 그리고 용융조(10÷20 mm³)의 작은 부피는 욕조의 필수 온도와 그 가열 및 냉각 속도의 적절한 광범위 변화에 의한 처리공정을 제어할 수 있도록 해 준다. 더욱이 감온성 혼합 분말의 사용으로 미소체적 내 전자 빔에 의해, 그리고 합성물을 사용하여 소결시키는 액상 처리 공정에 의해, 자전 합성(self-propagating synthesis)이 가능하다. 이러한 특징들은 임의 합금 또는 형상을 가진 재료 위로 층간 및 경사 코팅을 포함하여, 분말 코팅의 다양한 기능적 특성이나 임의 두께를 가진 코팅을 고려했을 때 EBPM 기술을 보편적으로 만들어 주는 역할을 한다. □ 기술 명세 작업실 압력 5*10-¹Pa 가속 전압 up to 30 kV 전자 빔 전원 1 ÷ 3.5 kW 정격 출력8 kW전력 소비,% 100 코팅 속도 6 ÷ 10 g/min 코팅 품목 길이 up to 800 mm □ 기술 평가 및 경제성 본 EBPM 기술을 사용하여 임의 두께를 가진 새로운 경사 전기-접촉 코팅을 얻고 그 화학 구성 물질, 구조 및 기본 특성(경도, 내마모성, 내열성 등)을 광범위 내에서 의도적으로 변화 시킬 수 있다. 본 EBPM 기술은 다음을 가능하게 해 준다. ● 코팅 재료로부터 휘발성 물질의 방출 ● 액체 금속조(liquid-metal bath)의 신속한 결정화로 코팅 구조 개선 ● 침전 분말 활용 극대화 ● 코팅 품목 수축 및 좌굴 최소화 ● 코팅 다공성 최소화(< 0.5%) ● 코팅 두께 확대(20 mm 까지) ● 환경적 안정성 □ 응용분야● 트랙터 공학(크랭크축, 캠축, 밸브, 피스톤, 리프터, 버킷 코그(bucket cog), 불도저 주형 등) ● 야금학(송풍구, 주형, 열간 및 냉간 압연을 위한 롤러, 버트-앤드 개스킷(butt-end gasket)) ● 전력 공학(고전압 스위치 전극, 스팀 및 가스터빈 날, 스톱 밸브) ● 채광(드릴 도구, 축, 막대, 슬라브관, 분쇄 장치 작용 요소) ● 석유 산업(스톱 밸브, 열전대 커버) ● 철도 및 선박 운송 ● 기계 제작 ● 항공기 및 로켓 제작