마찰용접 & 마찰교반용접
고상에서 하는 — 알루미늄, 배터리, 이종접합을 위한 용융 대신 마찰
AI generated 마찰용접과 마찰교반용접에서는 용융 없이 접합이 일어난다: 마찰열이 재료를 반죽처럼 만들고, 압력이 고상에서 붙인다. 결과는 기공과 균열이 없는 비드 — 기존 방식으로는 거의 용접할 수 없는 재료에서도.
과 (DIN EN ISO 4063 번호 42와 43)은 의 기본 전제를 깬다: 여기서는 아무것도 용융되지 않는다. 접합은 고상에서 일어난다 — 재료를 반죽 같은 상태까지 연화시킨 다음 압력으로 눌러 붙인다.
마찰이 열이 되는 원리
마찰은 열을 만든다 — 손을 비벼본 사람은 다 안다. 에서는 바로 이걸 산업적으로 쓴다: 두 면을 격하게 비벼서 표면이 반죽처럼 될 때까지 만든다. 미세한 마모가 불순물과 을 걷어내고, 그다음 움직임을 멈추고 압력으로 연화된 면을 눌러 붙인다. 결과는 기공 없는 고강도 접합 — 용융 없이.
두 가지 방식:
: 한쪽 공작물이 회전하면서 큰 힘으로 다른 쪽에 눌린다. 접촉면의 마찰이 재료를 반죽처럼 만들 만큼 열을 발생시키고, 그다음 회전을 멈추고 가압력으로 두 부품을 용접한다. 회전대칭 부품 — 축, 샤프트, 밸브, 터보차저 로터에 이상적이다.
(Friction Stir Welding, FSW): 핀(„Pin")이 달린 회전 공구를 이음부를 따라 이동시킨다. 핀이 재료에 박혀 마찰로 연화시키고 뒤쪽으로 „휘저어" 붙인다. 이렇게 판재와 프로파일에 연속된 비드가 생긴다.
장점은 독보적이다:
• 용융 없음, 응고 결함 없음: 기공도, 고온균열도, 스패터도 없다 — 용융용접의 고질적인 문제가 사라진다.
• 미세 조직: 기계적 교반으로 결정립이 미세하고 강한 조직이 된다.
• 용접이 어려운 재료: 로는 균열 없이 붙이기 거의 불가능한 알루미늄 합금도 FSW로는 훌륭하게 접합된다 — 서로 다른 합금의 이종접합까지도.
• 낮은 열, 거의 없는 변형: 온도가 융점 아래로 유지되고 입열량이 적다.
한계: 공작물을 단단히 고정해야 하고(큰 클램핑력), 형상에 제약이 있으며(필릿 비드 불가, 두꺼운 맞대기 불가), 설비는 부품 형상에 맞춰져야 한다.
쓰이는 곳: 철도와 차량 제조의 알루미늄 프로파일, 배터리 케이스, 열교환기, 축, 그리고 경량화와 기공 없는 비드가 필요한 모든 곳이다.