일반기술

소재 마찰력 자동 측정장치

□ 기술개요강판 및 다양한 소재를 가공하여 사용하는 작업 현장에서는 마찰력을 줄이고 쓸림 현상 (Galling)을 방지하기 위해 윤활유를 사용하고 있다. 윤활유는 표면 거칠기로 야기되는 소재와 가공 공구의 직접 접촉을 방지하거나 줄여주는 Barrier 역할을 수행하게 되며 낮은 전단응력으로 인해 윤활면 사이의 상대 운동을 편리하게 해주는 역할을 한다.윤활유는 그러나 환경오염은 물론 사용상 불편한 점이 많아 수요업체에서는 윤활유 사용량을 줄이기 위한 다양한 노력을 진행하고 있다. 철강업체에서는 이러한 수요가의 요구에 부응하고자 다양한 윤활강판등의 소재를 개발하여 시판하고 있으며 마찰력 저감에 따른 가공성 및 작업성 향상을 위해 새로운 윤활강판이 속속 개발되고 있다. 이러한 윤활 강판등의 소재는 그 목적상 윤활 즉, 가공시 마찰 특성을 향상시키기 위한 것이므로 이러한 마찰특성에 대한 이해 및 측정이 필수적이다.이러한 점을 고려하여 다양한 소재의 마찰력을 자동으로 측정하고 그 결과를 관리 할 수 있도록 하였으며 특히 마찰에 의한 소재와 가공장치 및 공구와의 관계를 정확히 모사하기 위하여 측정기능에 가열상태의 마찰력특성을 측정하는 기능을 부가하여 보다 정확한 마찰력의 측정이 가능하게 하고 있다.□ 기술성일반적으로 마찰계수를 측정하는 방법은 Pin(Ball)-on-disk, BUT(Bending Under Tension) 등의 방법이 있는데 시험하는 기관에 따라 여러 가지 변형된 방법이 이용되고 있다. 본 장치에서는 기존의 방법과 달리 스크래치 시험기를 이용하되, Indenter 및 측정 조건을 변형하여 윤활강판의 마찰계수를 측정할 수 있는 장치 및 알고리즘을 사용하였으며, 특히 가열상태의 시험조건이 가능하게 하여 기존과 대비하여 보다 향상된 특성을 얻을 수 있게 한다.스크래치 시험기는 기본적으로 수직항력을 인가하고 Tangential Force를 측정할 수 있어 마찰계수 측정에 적용가능하며. 마찰계수를 측정하기 위해서 Indenter의 재질 및 형태, 크기 등을 최적화 하고 수직항력에 따른 마찰특성을 체계적으로 평가하는 기술이 사용되었으며, 열적 특성을 고려한 마찰력의 시험이 가능하다따라서 해당 장치는스크래치 시험기가 기본적으로 내장하고 있는 마찰계수 측정 장치 및 방법을 기본적으로 사용하고 있으며 측정 및 평가과정이 자동화 되고 인적요인을 배제한 시험 및 측정이 가능하다, EH한 열적 특성을 단일 장치로 일괄 처리할 수 있으므로 보다 용이한 특성 평가가 가능하게 된다. □ 기술의 사업성현재 국내외에 효과적인 마찰력 자동 측정 장치가 미비하며, 특히 마찰력의 경우 상대적이 값이므로 이를 측정하는 기술 및 알고리즘이 필요하나 단순 측정 이외의 정합성, 열 특성 비교 기능 등이 탑재된 자동 측정 장치는 아직 양산 공급되고 있지 않고 있다. 이상의 상황을 고려하여 자동장치를 생산 적용하는 경우 상당한 시장성이 있을 것으로 판단된다.□ 지식재산권정보 - 가열기능을 지니는 마찰측정장치용 head (2007-0135670) - 도금층 표면상태에 따른 광량조절 기능을 지닌 밀착성 파우더링성 측정장치 (0507747) - 마찰계수 측정장치 및 측정방법(0691522)