뛰어나게 안정적인

확산 접합
Two metallic components with engraved markings produced by precision diffusion bonding technology.

고성능 부품 제작을 위한 첨단 접합 기술

확산 접합은 고체 상태 접합 기술로, 국부 응력이나 추가적인 중간 구조층 없이도 고품질의 접합부를 형성합니다. 이 기술은 스테인리스강, 공구강, 알루미늄, 니켈계 초합금, 세라믹, 유리, 구리 등의 재료를 접합할 수 있습니다. 또한 확산 접합은 강철과 구리, 티타늄과 세라믹, 또는 티타늄과 강철과 같은 이종 재료의 접합에도 적합합니다. 

 

이 공정은 티타늄, 니오븀, 지르코늄과 같은 민감한 소재에도 아주 적합하며, 소재의 물성을 저하시키지 않으면서도 신뢰할 수 있는 접합을 가능하게 합니다.

 

이 기술에 대해 더 알아보기

Micro heat exchanger with fine structured surface pattern for advanced thermal management applications.

어플리케이션

현재 확립된 어플리케이션 분야 중 가장 중요한 것은 템퍼링 사출 금형(키워드: “컨포멀 쿨링”), 핫 러너 매니폴드 플레이트, 냉각 플레이트, 그리고 고성능 열교환기입니다. 넓은 표면적과 미세한 덕트 구조를 활용함으로써, 열전달 효율이 매우 높은 부품을 구현할 수 있으며, 결과적으로 탁월한 성능을 발휘합니다.

Two engineers standing beside a large blue industrial diffusion bonding system in a manufacturing facility.

장점

  • 접합 공정 중 외부 재료를 사용하지 않음

  • 접합 공정 전반에 걸쳐 액상 단계가 없음

  • 고진공 환경: 매끄러운 표면 및 민감한 재료(Ti, Nb, Zr)의 접합 가능

  • 매우 높은 강도 (모재의 강도에 근접)

  • 매우 높은 내식성

  • 기공이 없고 육안으로 식별할 수 없는 접합부

  • 유사 재료 접합: 스테인리스강, 공구강(1.2083, M333 등), 티타늄, 알루미늄, 니켈 초합금, 세라믹, 유리, 구리 및 기타 다수.

  • 이종 재료 접합 가능: 강철/구리, 티타늄/세라믹, 티타늄/강철

  • 변형 없는 대규모 접합

Interior view of a high vacuum furnace chamber with heating elements and substrate loading fixtures.

서비스

PVA는 지금까지 다양한 소재 조합의 접합을 성공적으로 수행해 왔습니다. 연구 기관들과의 협력을 통해, 당사는 이 혁신적인 접합 기술 분야에서 전문성을 지속적으로 발전시켜 나가고 있습니다.

베텐베르크(Wettenberg) 사업장에서는 유럽 내 서비스 용으로 이용 가능한 최대 규모의 확산 접합 시스템 두 대를 운영하고 있습니다.

각 시스템은 고강도 그라파이트 소재로 제작된 프레스 플레이트가 장착된 단축 유압 프레스 유닛을 갖추고 있습니다. 다중 다이(Multi-die) 시스템을 통해 프레스 플레이트 전체에 압력이 균일하게 분산되며 사용 가능한 유효 용적은 900 x 1,000 x 450 mm³ (폭 x 길이 x 높이) 및 840 x 840 x 600 mm³ (폭 x 길이 x 높이)입니다.

Chamber evacuation to a high-vacuum level to purify the process environment

작업공정

압력 용접 공정은 압력과 고온을 동시에 가하는 방식입니다. 접합할 부품들은 고진공 상태에서 필요한 온도로 가열된 다음, 램을 통해 압력이 가해집니다 (단축 방향). 이를 통해 재료 표면의 거친부분이 매끄러워져 맞닿는 표면 사이에 밀착된 접촉이 형성됩니다. 다른 용접 공정과 달리, 확산 접합은 액상 단계나 외부 재료 없이 이루어집니다.

자주 묻는 질문

단일 공정에서 여러 개의 제품을 동시에 접합 할 수 있습니까?

공정 횟수(Cycle)는 확산 접합 공정 비용에 있어 주요 요인입니다. 높이와 재질이 동일한 제품일 시, 다양한 수량의 제품을 동시에 접합함으로써 매우 높은 효율을 발휘할 수 있습니다.

접합을 위하여 어떤 요건을 충족해야 합니까?

견고한 접합을 보장하기 위하여 접합면의 상태는 매우 중요합니다. 일반적으로 부품의 표면 거칠기와 요철면이 적을수록 접합 결과가 더 우수하며 최고의 기밀성과 강도를 확보하기 위해서는 긁힘이나 균열과 같은 손상을 반드시 방지해야 합니다.

개발 프로젝트에도 사용할 수 있나요?

개별의 개발 프로젝트에서도 당사의 엔지니어들이 확산 접합에 적합한 설계 작업을 지원해 드릴 수 있습니다.

양산 장비로도 사용 가능한가요?

이 확산 접합 시스템은 양산 장비로도 적용이 가능합니다. 연간 생산 물량에 따른 비용을 고려하시길 바랍니다.

접합 기술이 저희 제품에 적합한지 잘 모르겠습니다. 누구에게 문의하면 될까요?

확산 접합에 대한 일반적인 문의 혹은 접합 부품의 기술적 설계 등에 관련된 구체적인 문의 사항이 있으시면, 문의 양식을 통해 연락해 주시기 바랍니다.

어떤 소재 조합이 가능한가요?

다음과 같은 유사 재료의 조합으로 성공적인 접합이 가능합니다:

  • 오스테나이트강 (1.4301, 1.4404 등)
  • 공구강 (1.2344, 1.2343, 1.2083, Böhler M333 등)
  • 고합금 알루미늄 소재 (예: AW 6061)
  • 구리(무산소)
  • 티타늄 등 다수.

또한 이종 재료를 통한 접합도 가능합니다:

  • 텅스텐과 구리
  • 티타늄과 구리
  • 강철(예: 1.2767)과 구리 등 그 외 다수.
제품 제작 설계 시, 설계치수에 여유를 얼마나 두어야 하나요?

공정 과정에서 재료의 좌굴 현상이 발생할 수 있으므로, 1%에서 5%의 여유분을 고려해야 합니다.

확산 접합 공정 시간은 얼마나 걸리나요?

한 사이클 당 가열과 냉각을 포함해 약 24시간 동안 지속됩니다.

압력을 이용한 브레이징이란 무엇인가요?

브레이징 기술로 큰 사이즈의 접합은 변형 없이 진행하기 어렵습니다. 진공 브레이징 공정 진행 시, 접합부의 비대로 제품의 취성을 유발하고 결과적으로 강도 저하를 초래할 수 있습니다. 핫 프레스로 충분한 압력을 가하면 이러한 변형을 방지할 수 있으며 견고한 브레이징 접합 결과를 얻을 수 있습니다.

당사의 확산 접합 서비스에 관심이 있으신가요?

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