경기기술마켓

강소성가공에 의한 개질방법을 이용한 저비용 금형기술 개발

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

강소성가공에 의한 개질방법을 이용한 저비용 금형기술 개발

보유기관 및 연구자 : 한국생산기술연구원 이광진

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

주요기술구성: ▶ 본 기술은 마찰교반을 이용한 금속조직의 개질 방법에 관한 것임
▶ 금속소재를 준비, 금속 소재의 표면상에 마찰교반팁을 접촉
▶ 마찰교반팁을 회전시켜 금속소재의 표면부 이하 내부 영역까지를 소성가공
▶ 금속소재의 결정립 크기를 마찰교반팁의 회전 전에 비해 더 미세하게 가공
▶ 금속소재에 별도의 열처리 공정 없이 마찰교반팁의 회전에 의해서만 구현함

시장동향: ▶ 전 세계 용접시장은 2016년 195억 7,000만 달러에서 연평균 성장률 4.23%로 증가하여, 2021년에는 240억 7,000만 달러에 이를 것으로 전망됨
▶ 전 세계 용접 시장은 최종 사용 산업에 따라 일반 제조 분야, 자동차 분야, 조선 분야, 중량물 제조 분야, 구조 분야, 유지보수/수리 분야, 파이프 밀 분야, 해양 굴착 분야, 파이프라인 분야, 발전 공정 분야로 분류되며, 2015년 기준으로 일반 제조분야가 28.18%로 가장 높은 점유율을 나타냄

특장점

기존 기술의 문제점: ▶ 마찰교반에 의한 재료의 표면개질은 동일한 화학조성의 재료에 단지 결정립 조직이나 분상상의 재분포 등 금속학적 특징만을 부분적으로 변화시킬 수 있음
▶ 재료 표면에 내마모성이나 내식성 등 특수한 성능이 필요한 경우 마찰교반만에 의한 표면개질로는 성능을 만족시킬 수 없음

기존 기술과의 차별성: ▶ 저비용으로 구현 가능한 마찰교반을 이용한 금속조직의 개질 방법을 제공함
▶ 금속 소재 표면부에 강화제를 첨가한 후 마찰교반팁을 회전시켜 금속소재의 표면부 이하 내부영역까지 소성가공하여, 금속소재의 결정립의 크기를 마찰교반 회전 전에 비해 더 미세하게 함
▶ 마찰교반처리 공법을 이용해 모재의 개질 및 탄소소재 등의 분산을 통한 금속기복합재료의 제조 등 다양한 분야에 활용이 가능함
▶ 부재와 코팅층 계면간의 기계적 강도 확보 및 코팅 후 부재 성형이나 기계가공도 가능함