화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2005년 봄 (05/26 ~ 05/27, 무주리조트)
권호 11권 1호
발표분야 구조재료
제목 Ag-Cu계 filler metal을 이용한 다이아몬드지립 세그먼트 및 저탄소강 shank 간의 브레이징 접합특성
초록 서 론
오늘날 다이아몬드공구는 그 응용분야에 따라 크게 석재 및 건설용과 정밀산업용으로 나눌 수 있으며 특히, 석재건설용 공구는 석재와 철근콘크리트의 절단이나 재단, 연마를 위해 사용하는 쏘블레이드, 와이어쏘, 커터, 코어드릴비트 및 그라인딩 휠 등이 있다. 한편, 이런 공구들은 대부분 분말야금법으로 제조되고 있으며, 공정을 간단히 요약하면, 다이아몬드지립(diamond grit)및 금속분말을 혼합 및 성형 후, 소결하여 세그먼트(segment)를 제작하고, 이 세그먼트와 “shank"라고 불리는 공구의 몸체를 레이저 용접이나 브레이징법으로 접합함으로써 다이아몬드 공구가 완성된다. 지금도 가장 많이 적용되고 있는 접합방법인 레이저 용접에서, 레이저빔이 내부로 충분히 침투할 수 있는 깊이보다 shank두께가 두꺼워지면 접합성이 떨어지기 때문에, 이 때는 브레이징 filler를 이용한 브레이징법을 적용하여야 한다. 일반적으로 브레이징용 필러(filler)로서 Ag-Cu계 금속 판(sheet)을 사용하며, 유도가열 및 토치가열방식의 브레이징공법을 적용하고 있는데, 본 연구에서는 filler metal로서 점성(viscosity)이 있는 페이스트(paste)형태의 필러를 이용하여, 환원성 분위기인 수소 로(furnace)내에서 접합을 시도함으로써, 세그먼트와 shank간의 계면접합현상과 그에 따른 공구의 최종 성능에 미치는 영향을 조사하였다.
결과 및 고찰
소결 및 브레이징 접합공정이 동시에 이루어진 성형세그먼트와 초기부터 소결된 세그먼트의 경도 값은 후자가 약 7%정도 높게 나타났는데, 이는 소결세그먼트의 성분에 비하여 상대적으로 경도가 낮은 Ag-Cu계 필러의 모세관 현상의한 액상소결이 이루어진 것으로 유추되며, 밀도측정에 의하여 조사한 용침(infiltration)정도는 BAg8 filler의 경우가 약 9%이었고, BAg18 filler의 경우는 12%로 BAg8 filler에 비하여 BAg18 filler의 용융온도가 낮아서 유동성(flowbility)이 더 높아져 상대적으로 더 많은 양의 filler가 세그먼트내부로 용침된 것으로 판단된다. 한편, 접합강도는 BAg8 filler를 적용한 경우가 BAg18 filler의 경우보다 우수하게 나타났는데, 이는 BAg18 filler내부의 Sn성분에 의한 금속간 화합물이 형성되어 젖음성(wettability)에 좋지 않은 영향을 끼친 것으로 생각한다.
감사의글 : 본 연구는 산업자원부지정 (제 2004-12호) “우수제조기술연구센터(ATC)사업”의 일환으로 수행되었음.

저자 송민석, 정영호, 박문석, 김석구, 이선재, 김태진, 정기정
소속 신한다이아몬드공업(주)
키워드 Ag-Cu계 filler metal; 브레이징 접합
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