소재강국 실현을 위한 FRONTIER. 재료 전문 종합연구기관.

실용화연구단

실용화연구단

실장 권용남

연구실 소개

소재성형연구실은 재료의 탄·소성변형, 열변형 및 조직변화에 대한 이론 정립, 전산해석기술을 확립하여 새로운 성형공정 개발하는 과정을 통해 신소재/신공정에 대한 원천 및 응용기술 개발에 대한 연구를 수행하고 있습니다.

055-280-3375

주요 실적

<알루미늄-구리 하이브리드 판재 제조장치> (등록번호: 1433359) 등 국내 특허 등록 14건
성형성 향상을 위한 마그네슘 합금 냉간압연판재의 제조방법 및 이에 의해 제조된 향상된 성형성을 가지는 마그네슘 합금 냉간압연판재> (미국 출원번호: 14/189,549) 등 국외 특허 출원 2건
<연료전지용 코로게이트 플레이트 제조를 위한 금형 및 이를 이용한 코로게이트 플레이트 제조방법> (출원번호: 2014-0149473) 등 국내 특허 출원 6건
<HCP 결정 재료의 ND IPF map 생성 프로그램> (등록번호: C-2014-031139) 등 소프트웨어 등록 6건
국내외 논문 게재 34건 (SCI 17건), 국외 학술대회 발표 21건, 국내 학술대회 발표 41건
<초음속 항공기용 17,700 파운드급 엔진 Nozzle Fairing Assembly 제작을 위한 성형/후처리/조립기술 개발> 등 대형 신규 과제 2건 수주

주요 연구분야

경량금속소재의 성형 및 접합기술과 수치해석기술
변형기반 하이브리드 신금속소재 제조, 특정 평가 및 응용 기술
재료 정밀성형을 위한 전산해석 기술
열·탄소성변형과 조직변화 기구 수식화 및 미세조직 예측을 위한 다단위 전산모사기술
신성형공정 기술 개발

연구개발 추진실적

정수압응용 성형 기술 개발

[과제 소개]

  • 철강에 비해 낮은 성형성을 가지는 Al합금 판재를 이용하여 복잡한 형상의 자동차 부품을 경제적으로 제작하기 위하여 기계식 프레스와 가스 부풀림 공정을 복합화하는 신 공정 개발을 목표로 함. 개발 기술은 경량화 효과와 부품의 설계자유도를 향상시킬 수 있으며 공정 감소 등으로 제조비 절감이 가능함.

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 축소형 시제품 모델을 대상으로 한 정수압응용 성형 기술 개발: 성형시간 10분 이내 달성
  • 5052, 7075 알루미늄 합금 등 다양한 합금계에서 성형성 확인
  • 기계식 프레스와 가스 부풀림 이단 공정의 성형해석 기술 개발
  • 특허 3건 출원, 논문 3편 발표
정수압응용성형
신성형을 이용한 두께분포 개선

박판 소재 전자기 성형 접합 기술 개발

[과제 소개]

  • 전자기 에너지를 순간적으로 방전할 때 생기는 전자기력을 이용하여 박판 소재를 고속으로 성형하거나 접합하는 기술. 자동차 차체 멤버류 부품 제조 시 전자기 성형 접합 공정 적용 일체화 점진 성형으로 생산성 향상 기대.

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 에너지 120kJ 급 전자기 성형 시스템을 이용한 박판 소재의 전자기 성형 접합 기술 개발
  • 멤버류 부품 강성 비드 성형 및 박판 소재 겹침 접합을 위한 소용돌이 형 코일 작동기 및 일회전 코일 작동기 설계 제작
  • 전자기 성형 접합 공정 설계를 위한 전자기-기계-열을 연계 3차원 다물리 전산 해석 기술 확보
  • 특허 6건 등록, 논문 4편(SCI 급 2편) 게재
멤버류 강성 비드 성형
박판 소재 겹침 접합

향후 연구계획

  • 재료의 탄·소성변형과 열변형 및 조직변화에 대한 연구 심화
  • 신소성 가공기술 개발을 통한 고부가가치 부품제조기술 개발
  • 소재-부품-특성예측에 이르는 일련의 연구개발 시스템 구축
  • 다기능 고품위 대면적 하이브리드 금속(STS/Ti, Al/Cu, Al/Mg) 판재 제조, 성형 및 해석 기술 개발
  • 신소재 및 공정 개발을 위한 Multi-scale 전산모사기술 개발