초록 ▼

□ 핵심기술
- 펄스 기술을 적용한 Al-Sn계 20% 함유된 Al Bearing 합금소재 개발
- 이종금속간 접합기술(Cladding)을 통한 Al 메탈 베어링 제작 및 베어링 성능 시험기 개발

□ 최종목표
- 펄스기술 적용한 편석제어와 균일한 Al메탈베어링 합금소재 제조 기술개발
- 이종금속간의 접합기술 개발로 접합강도 60MPa급 Al메탈베어링 소재 기술개발
- 엔진원천설계사(MAN D&T type) 엔진의 품질사양을 만족하는 Al 메탈베어링 제품화 기술개발

□ 개발내용 및

□ 핵심기술
- 펄스 기술을 적용한 Al-Sn계 20% 함유된 Al Bearing 합금소재 개발
- 이종금속간 접합기술(Cladding)을 통한 Al 메탈 베어링 제작 및 베어링 성능 시험기 개발

□ 최종목표
- 펄스기술 적용한 편석제어와 균일한 Al메탈베어링 합금소재 제조 기술개발
- 이종금속간의 접합기술 개발로 접합강도 60MPa급 Al메탈베어링 소재 기술개발
- 엔진원천설계사(MAN D&T type) 엔진의 품질사양을 만족하는 Al 메탈베어링 제품화 기술개발

□ 개발내용 및 결과
- Al-Sn계 25% Bearing 소재 국산화 개발
- 이종 재질간 Cladding 소재 접합 기술 개발
- Al 메탈베어링의 벤딩 성형을 통한 시제품 개발
- 베어링 성능 및 수명 신뢰성 측정 시험장치의 설계/개발
- 실엔진 장착을 통한 시제품 성능 평가 검증

□ 기술개발 배경
- 엔진의 트렌드 변화에 따른 고속화, 고출력화, 소형화, 경량화 추세
- 고압, 고온의 조건에서 내구성을 가지는 Al계 합금 베어링 개발을 요구하고 있음
- Al 합금은 열전도율이 일반 화이트 메타로다 크기 때문에 엔진 작동 중에 발생하는 열을 즉시 외부로 전달할 수 있어 선진사에서 개발에 박차를 가하고 있음

□ 핵심개발 기술의 의의
- 선박용 Metal 베어링 시장 점유율 세계 1위를 달리고 있지만,새로운 원심주조 방식이 아닌 Cladding 기술 확보에 진입이 늦어, 새로운 Type의 Metal 베어링 개발이 지연되어 새로운 신규 제품 시장에 바로 대응하지 못한 부분이 있었으나 본 과제를 통해 Cladding을 통한 이종접합 소재를 확보하여 Al-Sn 계열 Metal 베어링링 생산할 수 있는 생산 인프라를 구축할 수 있어 국내 엔진 시장의 경쟁력 향상 및 원가절감을 통해 수입 대체 효과를 극대화함.

□ 적용 분야
선박용 엔진, 발전용 중속 엔진, 자동차 엔진, 비상 발전기 엔진 등

( 출처: 최종보고서 초록 - 3. 개발결과 요약 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 8
• 목차 ... 12
• 제 1 장 서론 ... 14
• 제 1 절 과제의 개요 ... 14
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 19
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 19
• 1. 최종 목표 ... 19
• 2. 개발기술의 평가 방법 및 평가 항목 ... 19
• 3. 정량적 목표 항목의 평가방법 ... 20
• 제 2 절 개발 내용 및 개발 범위 ... 21
• 1. 메탈 베어링용 합금선정 ... 21
• 2. 베어링용 Al-Sn합금의 편석제어 및 미세화 기술 개발 ... 23
• 3. Al-Sn합금의 경도 및 내마모 특성 ... 34
• 4. 상용 알루미늄 베어링 분석 ... 37
• 5. 펄스처리 Al-Sn 합금 분석 ... 47
• 6. 압연접합 및 접합계면 형성 연구 ... 52
• 7. 시제품 특성 분석 ... 67
• 8. 기존 선박엔진 Al 메탈 베어링 적용 현황 및 사례분석 ... 74
• 9. 개발품의 국산화 적용 환경 마련 ... 77
• 10. 알루미늄 클래딩 판재 제조장치 ... 80
• 11. 메탈베어링 형상가공 장치 개발 ... 86
• 12. Al-Sn 베어링 Tribology 측정 시험장치 설계 및 제작 ... 97
• 13. 실엔진 운전조건을 이용한 윤활 해석 및 Back steel 해석 ... 102
• 14. 베어링 지지 하중 ... 114
• 15. 시제품 내구성 시험 ... 118
• 16. 중속엔진용 알루미늄 베어링 시제품의 실엔진 장착 성능 평가 ... 126
• 제 3 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 145
• 제 3 장 결과 ... 146
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 146
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 146
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 150
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 154
• 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 154
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 156
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 157
• 제 4 장 사업화 계획 ... 158
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 158
• 제 2 절 사업화 계획 ... 160
• 1. 사업화 소요기간 ... 160
• 2. 예상 매출 규모 및 시장 점유율, 투자 계획 ... 161
• 3. 마케팅 계획 ... 162
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획 ... 163
• 부 록 : 시험성적서, 도면, 설계도 등 ... 164
• 끝페이지 ... 178