[논문]마찰교반접합장비의 기술개발 동향

김영표; 김철희; 김영곤; 주성민

doi:10.5781/jwj.2016.34.3.1

마찰교반접합장비의 기술개발 동향
Trends of Technology Development of Friction Stir Welding Machine 원문보기

Journal of welding and joining = 대한용접·접합학회지, v.34 no.3, 2016년, pp.1 - 5

김영표 (화천기공(주) 기술개발연구소) , 김철희 (한국생산기술연구원 용접.접합연구그룹) , 김영곤 (한국생산기술연구원 그린가공공정그룹) , 주성민 (조선대학교 용접접합과학공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

At present, FSW(friction stir welding) process is being considered as an actual way for production of various industrial products. However FSW process involves high temperature and load on the tool during welding. These are make a difference between FSW machine and general machine tools. From this reason, development of FSW machine needs very careful consideration on stiffness of machine structure, spindle and moving axis including machine control system. In this study authors investigate on the trends of technology development of FSW machine in order to share the information for more extension of FSW technology with related researchers and engineers.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

하지만 기존 TWI 원천특허로 인해 장비 개발 및 시장 활성화가 늦었으나 최근 이 원천특허의 만료로 인해 산업계 전반에 걸쳐 마찰교반접합에 대한 관심의 증대와 더불어 다양한 마찰교반접합장비의 제작이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 이러한 국내^.외의 마찰교반접 합기술의 활성화에 따라 공정 구현시 필수적으로 요구 되는 마찰교반접합장비의 국내^.
외의 마찰교반접 합기술의 활성화에 따라 공정 구현시 필수적으로 요구 되는 마찰교반접합장비의 국내^.외 기술개발 동향을 살펴보고 이를 통해 국내 관련업계의 생산 및 제조기술 향상에 도움이 되고자 한다.

제안 방법

Fig. 11에 보인 바와 같이 3차원 곡면에 대한 마찰교반접합을 위한 기본 연구를 5축 머시닝센터를 이용하여 수행하였으며 이를 통해 곡면에 대한 마찰교반접합 수행시 필요한 기본 자료를 축적하였다. 이를 토대로 로봇의 가공 유연성과 기존 머시닝 센터 형태 장비의 강성과 정밀도 특성을 갖도록 한 병렬형구조의 마찰교반접합 가공기가 개발 되었다(Fig.
반면 병렬구 조형 마찰교반접합가공기는 주요 운동부인 3개의 직선축 암이 트러스 구조를 가져 작용점에 대한 저항력이 지지점에서 분산되며 2축 가공 주축과 연동되어 3차원 곡면에 대한 마찰교반접합이 가능하다. 또한 지그 설계에 따라 마찰교반 점접합도 가능하도록 개발되었다.
11에 보인 바와 같이 3차원 곡면에 대한 마찰교반접합을 위한 기본 연구를 5축 머시닝센터를 이용하여 수행하였으며 이를 통해 곡면에 대한 마찰교반접합 수행시 필요한 기본 자료를 축적하였다. 이를 토대로 로봇의 가공 유연성과 기존 머시닝 센터 형태 장비의 강성과 정밀도 특성을 갖도록 한 병렬형구조의 마찰교반접합 가공기가 개발 되었다(Fig. 12). 일반 다관절 로봇의 경우 움직임에 대한 유연성은 뛰어난데 반해 관절 (구동)부의 직렬연결 구조상 작용점과 지지점의 거리가 멀어지면 취약해지는 구조 특성을 갖는다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	마찰교반접 합장비의 핵심 요소가 무엇인가?	이를 위해서는 Fig. 2에 보인 바와 같이 마찰교반접 합장비를 구성하는 요소 중 핵심 요소인 기계구조, 주축, 이송계, 제어장치에 대한 공정특성 고려가 있어야 한다.그러나 장비 개발 초기의 경우 정보의 부족으로 인해 Fig.
	최근 다양한 마찰교반접합장비의 제작이 이루어질 수 있는 이유는?	하지만 기존 TWI 원천특허로 인해 장비 개발 및 시장 활성화가 늦었으나 최근 이 원천특허의 만료로 인해 산업계 전반에 걸쳐 마찰교반접합에 대한 관심의 증대와 더불어 다양한 마찰교반접합장비의 제작이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 이러한 국내.
	다관절 로봇을 이용한 3차원 곡면에 대한 마찰교반접합장비가 기존 2차원 장비와 비교하여 더 필요한 점은?	최근에는 3차원적인 형상을 갖는 제품의 생산을 위해 다관절 로봇을 이용한 3차원 곡면에 대한 마찰교반접합장비 개발이 수행되고 있다2).특히 로봇을 접합장비로 사용하기 위해서는 기존 2차원 장비에 비해 로봇의 가반중량을 고려하여 주축을 경량/ 소형화 하면서도 마찰교반접합에 사용될 수 있는 저속 고토크 주축의 개발이 필요하다(Fig. 7).

참고문헌 (6)

R.S. Mishra, P.S.D.N. Kumar, Friction Stir Welding and Processing, Springer(ISBN 978-3-319-07042-1), 2014, 1-11
M.K.B. Givi and P. Asadi, Advances in Friction-Stir Welding and Processing, Woodhead Publishing(ISBN 978-0-85709-454-4), 2014, 706-721
J.S, Noh, J.H. Kim, G.H. Go, M.C. Kang, New technology trends on friction stir welding based on milling process in terms of tools, machine and applied parts, Journal of KSMPE, 12-6 (2013), 37-44 (in Korean)

원문보기 상세보기
K.J. Lee, Recent Research & Development Trend on Friction Stir Welding and Friction Stir Processing, Journal of KWJS, 31-2 (2013), 26-29
H.S. Bang, Recent Studies on Hybrid Friction Stir Welding, Journal of KWJS, 28-5 (2010), 35-37
Japan Welding Society, Friction Stir Welding, Sanpo Publications(ISBN 4-88318-031-X C3057), 2005, 32-46

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