마찰교반용접(FSW) 기술
마찰교반용접(Friction Stir Welding)는 회전 공구에서 발생하는 마찰열을 이용하여 두 개의 금속판을 결합하는 기술입니다. EV 관련 부품인 인버터 케이스, 배터리 케이스, 모터 케이스 등의 제조나 반도체 장비의 냉각 부품 접합 등에 FSW 기술을 적용하면 생산성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
FSW 이점
변형 및 왜곡이 적은 조인트
재료 이외의 다른 소재를 사용하지 않고, 소재를 녹이지 않기 때문에, 변형이나 뒤틀림이 거의 없이 접합부를 튼튼하게 만들 수 있습니다.
다양한 소재의 접합이 가능
동일한 재질뿐만 아니라 알루미늄, 강철 등 다른 재질을 접합하는 것도 가능합니다.
안전하고 편안한 작업 환경
FSW 기술을 사용하면 가스, 연기, 스퍼터(sputter), 플라즈마 또는 X선이 방출되지 않는 안전한 환경에서 사용할 수 있습니다.
![FSW-460V [고속 FSW] 마찰교반용접 배터리 케이스 용접 예시 [JIMTOF2022 전시기] FSW-460V](/adobe/dynamicmedia/deliver/dm-aid--3dd69e9a-d552-4fee-b697-a1b70938eaa3/lgollfyo-ei.jpg?quality=100&width=1920&preferwebp=true)
FSW 프로세스
재료를 녹여 접합하는 기존 용접과 달리, FSW는 융점 이하의 온도에서 마찰열로 부드러워진 재료를 교반하여 접합합니다. 재료를 접합하는 방법에는 맞대기 접합과 겹치기 접합의 두 가지가 있습니다.
- 1: 융점 이하의 온도
- 2: 접합 방향
- 3: 공구 추력
- 4: 공구 회전 방향
- 5: 숄더(Shoulder)
- 6: 프로브
- 7: 축 방향 소성 유동
- 8: 회전 방향 소성 유동
자동차 산업을 위한 제안 사례
Mazak FSW의 이점
Mazak의 고유한 FSW 기술은 안정적인 접합 품질을 실현합니다.
접합 깊이 3mm
| 소재 | 스핀들 속도 |
| A6063 | 2500 mm/min |
| A5052 | 2000 mm/min |
| ADC12 | 1500 mm/min |
| C1020 | 300 mm/min |
접합 강도 향상
입자가 굵은 전자빔 용접과 달리,FSW 접합부는 모재보다 입자가 더 미세하여 접합 강도가 향상됩니다. 같은 소재를 접합할 때뿐만 아니라 다른 소재를 접합할 때도 접합 강도가 향상됩니다.
전동화 모듈 부품에 대한 FSW의 사용의 이점
이 기술은 인버터 케이스, 배터리 케이스, 모터 케이스 등 전기 자동차(EV) 관련 부품을 제조하는 데 사용될 수 있습니다.
- 볼트 연결이 필요 없어 컴팩트하고 가벼움
- 밀봉재가 필요 없이 전체 조립 접합으로 내구성 향상
반도체 산업에 대한 제안 사례
반도체 장비 부품에 사용
반도체 장비에 사용되는 백킹 플레이트와 냉각 플레이트의 접합에 적용되며, 부품의 접합부터 절단까지의 공정을 단일 장비에서 완료할 수 있습니다. 결과적으로 리드 타임을 단축할 수 있고 작업 중인 재고를 줄일 수 있습니다.
냉각 패널 제조를 위한 공정 통합
- 절삭가공을 한 베이스(base)
- 뚜껑과 바닥의 마찰교반용접
- 뚜껑과 바닥의 마찰교반용접
- 절삭 가공에 의한 표면마감
냉각 패널 가공 영상
적용사례
호환 모델(Compatible models)
더블 칼럼 및 수직형 머시닝센터와 결합된 FSW 기술
단일 기계를 사용하여 중대형 부품의 접합부터 절단까지 모든 공정을 완료함으로써 리드 타임 단축과 공정 내 장착재고를 줄입니다.
고속・고품질 FSW 가공기
고속, 고품질 접합 및 장시간 연속 접합을 지원하여 대량 생산에 기여하고 생산 효율성 향상
