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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국진공 |
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연구책임자 | 이인우 |
참여연구자 | 안동길 , 박영군 , 정윤철 , 권현규 , 고성림 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2020-07 |
과제시작연도 | 2019 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO202200005621 |
과제고유번호 | 1415162834 |
사업명 | 시스템산업미래성장동력(R&D) |
DB 구축일자 | 2022-07-30 |
키워드 | CFRP가공용 공구.초경합금.다이아몬드 코팅.다이아몬드 코팅장치.밀착력 측정장치.소결 다결정 다이아몬드.우주항공.조립분말 유동도.WC 분말 산소농도.공구소재 경도.공구 소재 항절력.공구소재 파괴인성.공구 표면조도.CFRP. |
□ 최종목표
세계 최고 수준의 CFRP 가공용 회전 공구 개발
□ 개발내용 및 결과
1. 초경소재
- 공구 형상설계 최적화 및 합금개발을 통해 우수한 다이아몬드코팅공구용 소재 연구
- CFRP 가공용 고강도, 고경도, 고인성 공구용 원료분말 : 고순도 텅스텐 분말(산소농도 726ppm) 및 고유동도(22.01sec/50g)의 초경 조립분말 개발
- 합금, 소결 및 연삭 시험을 통한 비코팅 회전공구 개발 : 경도(1,711HV), 항절력(3,541MPa), 파괴인성(15.69MPa․m1/2),
□ 최종목표
세계 최고 수준의 CFRP 가공용 회전 공구 개발
□ 개발내용 및 결과
1. 초경소재
- 공구 형상설계 최적화 및 합금개발을 통해 우수한 다이아몬드코팅공구용 소재 연구
- CFRP 가공용 고강도, 고경도, 고인성 공구용 원료분말 : 고순도 텅스텐 분말(산소농도 726ppm) 및 고유동도(22.01sec/50g)의 초경 조립분말 개발
- 합금, 소결 및 연삭 시험을 통한 비코팅 회전공구 개발 : 경도(1,711HV), 항절력(3,541MPa), 파괴인성(15.69MPa․m1/2), 표면조도(Ra 0.097μm)가 우수한 합금모재 개발
2. 다이아몬드 코팅
- 다이아몬드코팅장비를 통한 코팅공구 수명 향상을 위해 공정 개선 및 최적화 연구 수행
- 다이아몬드 코팅 공구수명 DRILL : 18M, ENDMILL : 160M
- 온도편차10℃, 성막속도 0.5㎛/hr, 코팅길이 :50㎜
3. PCD공구 개발
- CFRP의 고속, 황삭 밀링에 적합한 PCD공구 및 제작공정 개발
- PCD공구의 인선 Sharpness 3μm이하: 2.65μm 초과달성(KTL 공인인증)
- PCD 공구 수명(선진사 대비 110% 이상): 스퀘어엔드밀 77M목표에 96M, 볼엔드밀 66M 목표에 81M로 초과달성
4. 부착력 측정장비 개발
- 코팅공구 부착력 평가를 위한 측정장비 연구개발
- 부착력 측정장비 수직하중: 91.625 N
□ 기술개발 배경
-고강도·초경량재료의 하나인 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP) 복합재료는 우주, 항공,자동차, 조선, 에너지, 스포츠, 건축 등 많은 산업에서 사용량이 급증하고 있음
- 국내 CFRP가공용 공구의 문제점은 가공품질 확보 어려움, 공구소재 및 공구를 제조하는 기술부족 그리고 다이아몬드코팅 기술에 대한 부재로 인해 해외기술 의존도가 높은 부분이 있어 본 과제를 통해 개발공구의 기술 경쟁력을 확보하여 수입을 대체
□ 핵심개발 기술의 의의
- CFRP가공에 적합한 형상설계 기술 확보
- 다이아몬드 코팅 공구용 원료분말 및 초경합금 양산기술 확보
- 국내 최초 다이아몬드코팅 양산장비 개발완료 및 전처리/다이아몬드 코팅공정 확보
- 다이아몬드 코팅공구 개발을 통해 선진사 대비 DRILL 150%, ENDMILL 178% 공구성능 확보
- PCD 공구 개발을 통해 선진사 대비 Ball 123%, 스퀘어 125% 공구성능 확보
- 다이아몬드 코팅막의 부착력 평가 장비 개발 및 분석기술 확보
□ 적용 분야
항공 및 자동차 구조소재, 우주 분야, 발사체 로켓분야, 차량 운송분야, 액화천연가스 저장탱크, 풍력발전기 부품, 선박, 스포츠 분야, 건설 및 사회 간접시설 분야
(출처 : 초록 - 3. 개발결과 요약 4p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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