日立製作所는 철과 알루미늄 등 성질이 다른 이종금속을 마찰각반교합(FSW)으로 간단히 접합하는데 성공했다. 이종금속 가운데, 부드러운 쪽으로만 FSW의 회전핀을 넣어 각반하고, 그것을 다시 한쪽 방향으로 밀 듯이 하여 이종접합을 실현했다. 접합계면이 1마이크로미터 이하로 작고, 같은 재료끼리의 접합과 동등한 강도를 확인했다. 긴 것도 접합할 수 있으며, 열전도와 강도, 경량 등 금속 각각의 특징을 조합시킨 새로운 기능성 복합부재의 개발로 이어진다.
日立연구소(茨城縣)는 FSW를 응용하여 이종금속의 접합을 실현하기 위해 접합할 면에 넣은 핀이 회전하고 그 때의 마찰열로 융점의 80% 정도까지 온도 상승, 합금화된 것이 계면에 눌러 붙어서 접합계면을 만든다는 것을 알았다.
이것을 이종금속의 접합에 그대로 응용해도 두 금속이 각반되어 합금화해서 접합계면을 만들기 때문에 무른 합금접합이 될 뿐이다. 그러므로 회전핀을 접합계면이 아니라 부드러운 금속의 단면부분에 넣는 연구를 했다.
이렇게 하자 한쪽 금속만이 각반되고, 그것을 다른 금속면에 붙여서 접합되도록 했다. 따라서 계면이 1마이크로미터 이하가 되어 양호한 접합을 얻을 수 있었다.
알루미늄과 철의 접합에서도 0.6마이크로미터의 접합계면으로 끝나, 알루미늄끼리의 접합강도와 비슷했다고 한다. 이밖에 구리와 알루미늄, 티탄과 알루미늄, 마그네슘과 구리 등, 폭넓은 분야의 이종금속접합이 가능하다고 한다.
이들 이종금속끼리의 용접은 융점이 다르기 때문에 불가능했다. 그것이 FSW로 가능해지자 차량용 구조부재도 강성이 높은 철과 경량 알루미늄의 조합이 가능하게 되는 이외에 차량용 전자기기도 칩 바로 아래의 히트싱크에는 구리, 방열 핀 부분을 경량에 열전도성도 있는 알루미늄으로 구성된 복합부재를 싼값에 만들 수 있다. (NK)
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