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열처리 본딩 기술을 이용한 Al6061/Al6061 및 Al6061/Sus304의 기계적 및 전기적 특성에 관한 실험적 연구
An Experimental Study on Electrical and Mechanical Characteristics of Al6061/Al6061 and Al6061/Sus304 by Using Thermal Bonding Technology 원문보기

한국표면공학회지 = Journal of the Korean institute of surface engineering, v.41 no.6, 2008년, pp.325 - 330  

유충준 (경기 대학교 공과대학 기계시스템공학부) ,  정원채 (경기 대학교 공과대학 전자공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Al6061 and Sus304 materials are bonded by using thermal bonding technology. Al6061, Sus304 and thermal bonded Al6061/Al6061 and Al6061/Sus304 materials are characterized by using mechanical and electrical measurement. Especially the experimental characteristic data of thermal bonded Al6061/Al6061 an...

주제어

#Bonded material   #Al6061/Sus304   #FESEM   #EDAX   #Bonding strength   #Hardness   #LCR meter  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 상기 Al6061과 Sus304의 이종 재료간의 본딩에 의하여 결합된 물질의 기계적 및 전기적 특성의 변화를 측정하여 비교 및 분석하였다.
  • 본 실험에서는 열처리 bonding 방법을 통한 sample의 접합을 만들고자 하였다. 따라서 본 실험에서 Al6061/Al6061, Al6061/Sus304의 접합을 형성하여 FESEM으로 접합면을 관찰하였다.
  • 이러한 bonding 방식은1-4) welding이나 brazing 방식에 비해 결합 시 잔류응력을 최소화 할 수 있으며 접합면의 형상도 기존의 용접방법에 비해 유연한 장점을 가지고 있는 반면, 접착제를 사용함으로써 나타나는 결합층의 비 균일성, 접합 후 사용 시 낮은 조작온도, 용매 사용의 한계성, 약한 bonding strength 등의 문제점을 피할 수가 있다. 이에 고온 고압의 열처리 환경을 통한 접착층의 계면 접착력을 향상시키는 기술 개발로 기존 bonding 방식의 문제점을 해결하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
열처리 bonding 방법을 통한 sample의 접합을 만들고자한 실험의 결과를 통해 얻은 결론은? 본 실험에서는 열처리 bonding 방법을 통한 sample의 접합을 만들고자 하였다. 따라서 본 실험에서 Al6061/Al6061, Al6061/Sus304의 접합을 형성하여 FESEM으로 접합면을 관찰하였다. 2시간동안 낮은 온도인 450℃에서 열처리한 후에는 접합면 사이에 voids가 나타났고 bonding의 결과가 만족하지 못하 였다. 그러나 다소 더 높은 온도인 500℃에서 2시간동안 열처리한 경우 FESEM측정을 통하여 Al6061/ Al6061에서는 voids가 없고 잘 붙어있는 접합조직을 나타내었다. 그 결과로 bonding strength가 증가하였으며, 또한 열처리 본딩 후 경도가 증가함으로써 기계적 성질이 개선되는 특징을 가져왔다. 전기적인 측정 결과는 Al6061, Sus304 그리고 Al6061/Sus304 시편 각각의 전기적인 특성값은 직병렬로 계산한 값과 일치하지 않고 제 삼의 새로운 물질의 전기적인 특성값들을 나타내었다. 이와 같이 본딩 후에 결합된 재료는 본딩전의 각각의 전기적인 특성이 본딩 후에는 완전히 다른 전기적인 데이터를 나타냄을 확인하였다. 그러나 향후에 열처리 본딩 동안에 가해준 압력과 온도에 따른 다양한 연구가 더 필요하다고 사료된다.
bonding 방식이 가지는 장점은? 금속간의 결합 및 금속과 비금속 결합, 금속과 ceramic 등의 이종재료간의 결합에 이용되는 현행 기술로는 크게 welding, soldering, brazing, 접합 (bonding)등으로 나눌 수 있는데 이중에서 고온 고압의 열처리 방식을 통한 접합 방식은 polymer뿐만 아니라 ceramic, metal 등의 결합에도 가능하고 이종재료의 결합에 특히 유용하게 이용되고 있다. 이러한 bonding 방식은1-4) welding이나 brazing 방식에 비해 결합 시 잔류응력을 최소화 할 수 있으며 접합면의 형상도 기존의 용접방법에 비해 유연한 장점을 가지고 있는 반면, 접착제를 사용함으로써 나타나는 결합층의 비 균일성, 접합 후 사용 시 낮은 조작온도, 용매 사용의 한계성, 약한 bonding strength 등의 문제점을 피할 수가 있다. 이에 고온 고압의 열처리 환경을 통한 접착층의 계면 접착력을 향상 시키는 기술 개발로 기존 bonding 방식의 문제점을 해결하고자 한다.
이종재료간의 결합에 사용되는 방법은? 금속간의 결합 및 금속과 비금속 결합, 금속과 ceramic 등의 이종재료간의 결합에 이용되는 현행 기술로는 크게 welding, soldering, brazing, 접합 (bonding)등으로 나눌 수 있는데 이중에서 고온 고압의 열처리 방식을 통한 접합 방식은 polymer뿐만 아니라 ceramic, metal 등의 결합에도 가능하고 이종재료의 결합에 특히 유용하게 이용되고 있다. 이러한 bonding 방식은1-4) welding이나 brazing 방식에 비해 결합 시 잔류응력을 최소화 할 수 있으며 접합면의 형상도 기존의 용접방법에 비해 유연한 장점을 가지고 있는 반면, 접착제를 사용함으로써 나타나는 결합층의 비 균일성, 접합 후 사용 시 낮은 조작온도, 용매 사용의 한계성, 약한 bonding strength 등의 문제점을 피할 수가 있다.
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참고문헌 (5)

  1. W.-C. Jung, Y.-D. Lim, "A Study on Al/Sus and Al/Al by Using Thermal Bonding Technology", Proceeding of the KIEEME Annual Fall Conference, (2006), 382-383 

  2. Frank P. Incropera and David P. Dewitt, "Introduction to Heat Transfer", John Wiley & Sons, 3rd Edition, (2001), 89 

  3. William F. Smith, "Principles of Materials Science and Engineering", McGraw Hill, 3rd Edition, (1996), 249 

  4. Wayne E. Baily, "Silicon-on-Insulator Technology and Devices", Proceeding of the Fifths International Symposium, (1992), 5 

  5. W. Beith, K.-H. Kuettner, "Duden Taschenbuch fuer den Maschinenbau", Springer-Verlag, (1990) 

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