AL 1050 판재의 접합조건에 따른 초음파 금속 용접 특성에 관한 연구

Abstract

본 연구는 AL판재의 접합조건에 따른 초음파 금속 용접특성에 관한 연구로써 최근 부품의 초소형화와 정밀화에 따른 접합 공정 기술이 크게 각광받고 있으며 특히 기존의 접합 기술보다 안전성과 효율성이 높은 초음파를 이용한 용접에 대한 관심이 높아지고 있다. 초음파 용접은 크게 열가소성 소재를 이용한 플라스틱 용접과 알루미늄, 구리 등 주로 비철금속을 이용한 금속용접으로 나눌 수 있는데 초음파 금속 용접은 동종 혹은 이종 금속을 맞대어 초음파 에너지를 이용하여 접합하는 용접방법으로 가청주파수를 넘는 20kHz 이상의 초음파 진동을 가해 용착하여 친환경적이고 효율이 높은 접합기술이다. 이러한 초음파 금속 용접은 현재 2차 전지나 정밀 전자부품에 많이 적용되고 있다. 초음파 금속용접에서 용접품질 최적화에 대한 선행연구는 대부분 초음파 플라스틱용접 분야에 집중되어 있으며, 금속 용접은 초음파 혼의 설계에 편중되어 있음을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서는 용접특성에 영향을 미치는 주요 인자를 확인하고 그 변화에 따른 용접특성을 분석함으로써 주요 인자 간의 상관관계를 찾아 로브곡선을 도출함으로 AL 1050판재의 용접품질 기준을 확립하고 조건별 접합에너지를 분석하여 그 결과를 규명하기 위해 인장시험 및 가속도계 센서를 이용한 진폭측정, 표면과 단면 조직을 확인하였다. 또한 그 결과를 적용함으로써 궁극적으로 생산 현장에 접목시키기 위한 접합 최적조건 도출하였으며 나아가 초음파 금속 용접 모니터링 시스템 개발의 기초데이터를 확보하고자 하는데 있다.