마찰교반 점접합(FSJ) 로봇 기술 현황

전문가 제언

○ 저항 점용접(Resistance Spot Welding : 이하 RSW)로봇은 자동차 차체 조립라인과 자동차 부품 산업에서 핵심적인 역할을 하고 있다. 또한 가전제품, 조선기자재 부품 등의 박판 구조물 제작 공정에서 RSW법은 매우 중요한 조립수단으로 정착되어 있다. 그러나 RSW법은 금속의 용융응고 과정을 통해 접합이 이루어지기 때문에 그에 따른 균열발생, 조직변화, 열변형 등 여러 가지 문제점을 안고 있다.

○ 마찰교반 점 접합(Friction Stir Joining : 이하 FSJ)법은 마찰교반 접합(Friction Stir Welding : FSW) 기술을 개량, 발전시킨 새로운 접합 방법으로 그 프로세스는 회전하는 툴에 의한 마찰발열과 재료유동에 의해 상하의 겹침 판을 점 접합하는 단순한 기구로 되어 있어 RSW와 같은 대 전류를 필요로 하지 않아 RSW에서의 문제점들을 크게 개선시킬 수 있다.

○ FSJ 로봇은 FSJ 공정의 제어 파라메타가 접합 툴의 「회전수」, 「가압력」, 「가압시간」의 3가지로 RSW에 비해 매우 단순하여 로봇구동기구가 간단하다. 또한 RSW와 같이 여러 가지 보조기류를 필요로 하지 않는 단순 구조로 설비 코스트가 대폭 삭감된다. 따라서 자동차 생산라인에서 기존의 RSW 로봇을 이용한 생산라인에서 FSJ 로봇의 생산라인으로 대체가 빠른 속도로 진행될 것으로 예상된다.

○ 본문에서는 FSJ법이 기존의 RSW법과 비교하여 갖는 장점과 FSJ 로봇의 기술개발 현황, 금후의 개발 방향에 대해 서술하고 있다. 국내에서는 FSJ 로봇에 대한 인식이 부족한 현상에서 이 자료는 FSJ법과 FSJ로봇 기술을 이해하는데 매우 유용한 자료로 생각된다.

○ FSJ법은 Al합금에서는 실용화되어 있으나 철강재료에의 적용을 위해 서 접합 툴 재료 개발이 진행되고 있다. 현재 툴 소재나 코팅법 개발, 접합 프로세스의 개량으로 초 고장력강에서도 실용화 단계에 접어들고 있다. 또한 자동차 경량화를 위한 멀티 머테리얼(mult-material)화가 계속되고 있는 시점에서 이종소재간의 접합 기술로도 국내에서의 FSJ 기술에 대한 보다 깊은 관심이 필요하다.

저자

FUKUHARA Kazumi

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

85(7)

잡지명

溶接學會誌

과학기술
표준분류

재료

페이지

652~656

분석자

김*식

분석물

• 마찰교반 점접합(FSJ) 로봇 기술 현황.pdf [492,745 byte]

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