19
알루미늄(Al), 마그네슘(Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 소재 및 재료, 중간재, 부품 제조 기술 www.kims.re.kr

(Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

알루미늄(Al), 마그네슘(Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 소재 및 재료, 중간재, 부품 제조 기술

www.kims.re.kr

Page 2: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

1 재료연구소 경량화 소재 개발 연구인프라

금속재료연구본부

- 고강도 알루미늄, 마그네슘 신합금 설계 및 조직제어기술 개발 - 고강도 알루미늄 합금 및 마그네슘합금의 연속주조기술 개발 - 압연접합에 의한 금속다층판재 개발 - 고방열 알루미늄 주조재 신합금 설계 및 제조공정기술 개발 - 경량금속소재의 공정 전산해석기술 개발

경량금속연구실 타이타늄연구실

[고강도 알루미늄 합금 판재의 저비용 제조공정 기술 개발]

• 우수한 5XXX계 Ag합금 - 인장강도 300MPa - 연신율 30% 이상 • 우수한 7XXX계 합금판재 제조기술 확보

[경량금속소재 공정 전산해석기술 개발]

<전산해석을 이용한 열간균열지수의 예측>

• 고합금계 알루미늄 합금 박판연속주조공정 전산해석기술 개발 • 중력 주조재 알루미늄 합금의 열간균열 발생 에 대한 해석기술 개발 • 다이캐스팅 공정 및 주조결함/응고조직 예측

- 타이타늄 합금 설계 기술(수송기기용 Ti합금, 생체의료용 Ti 합금 등)

- 타이타늄 합금 소성가공 및 가공열처리 설계기술 - 타이타늄 합금 압연 판재 및 응용 판재 성형품 개발 - Ti base 형상기억합금 및 저탄성 타이타늄합금 제품화 기술 - 고엔트로피 합금 신합금 설계 및 응용기술

[경량 고온 타이타늄합금 개발]

연구개발 실적 연구개발 실적

• 고온강도, 내산화성, 주조성 등이 우수한 TiAl-Nb-Cr-Si-C계 신합금 개발 • 국내 TiAl연구개발의 허브기관 역할 • 자동차 연비개선 핵심 부품 국산화(2015)

<TiAl합금을 적용한 자동차 터보차져 휠>

[액츄에이터용 Ti-Ni계 경사기능 고온형상기억합금 개발]

<최적공정 적용한 Ni-Ti-Hf와이어 제조>

• 변태온도 120℃ 이상급 Ni-Ti-Hf 고온 형상기억합금 개발 • 형상기억합금에 대한 초미세결정립 구현 신개념 성형기술 개발 • 다중 스퍼터링 방법을 이용한 TiNi 합금 박막제조 성공

Page 3: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

복합재료연구본부

1

탄소복합재료연구실 기능복합재료연구실

- 고성능 탄소섬유 복합재료 소재 기술 - 탄소섬유 복합재료 성형 및 응용기술 - 탄소나노튜브/그래핀 복합소재 및 3차원 탄소나노구조체 기술 - 섬유/텍스타일 기반 스마트 재료 및 멀티센서/소자기술 - 친환경 및 극한환경(초고온/우주/심해환경) 복합재료 기술

- 나노/마이크로 강화소재 합성 및 기능화 연구 - 전자파 흡수/차폐 복합재 연구 - 구조/기능 금속 복합재 연구 - 극한환경/임계성능 복합재 연구 - 에너지 저장 스마트 복합재 연구

연구개발 실적 연구개발 실적

[고성능 복합재료 고속 액상성형 기술 개발] • 미래형 수송기 부품의 경량화를 위한 탄소섬유 복합재료

[고내열 고인성 열경화성 고분자 수지 개발]

• 항공용 복합재를 위한 저온 주입가능 고내열 에폭시 개발 - 주입온도 40℃, 유리전이온도 180℃ • 취성제어 고인성 에폭시 개발 - 77K 인장강도 118MPa (기존대비 78% 향상) • 섬유표면 나노와이어 성장기술 개발(계면 결합)

- 신개념 저 원가, 고속 액상 성형기술/상용화기술 개발 - 고속액상성형 공정기술 - 유동해석기술 기반 부품연구

[나노/마이크로 하이브리드 강화 금속복합재료 개발]

[EMI/EMC 대응 전자파 차폐/흡수 복합소재 개발]

• 유리섬유 기반 및 중공형 Fe-Co 자성섬유 개발 • 극박 전자파 차폐필름 개발 - 유리섬유 기반 자성섬유, 차폐성능 50~60dB • 극박 필름형 레이더흡수물질 개발 - 중공형 Fe-Co섬유, 1.42mm, 99%흡수대역 > 1GHz

- 금속/산화물 하이브리드 코팅기술 - 나노카본강화 고강도알루미늄 금속 복합소재 (압축강도: >900MPa, 영률 120GPa)

- 고온/구조용 경량 내열 Fe금속복합소재 (압축강도: >3.5GPa, 경도 74HRC)

재료연구소 경량화 소재 개발 연구인프라

Page 4: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

실용화연구단

1

소재실용화연구실

소재성형연구실

- 고강도 주조/가공용 마그네슘 합금 및 공정기술 개발 - 마그네슘 폐부품의 고효율 재활용 기술개발 - 고기능성 내식 마그네슘 합금 개발 - 고성능 알루미늄 신합금 설계 및 조직제어기술 개발 - 반응합성공정에 의한 고강도/고강성 금속기지 복합소재 개발

- 경량금속 소재의 성형 및 접합기술과 수치해석 - 변형기반 하이브리드 신금속소재 제조, 특성 평가 및 응용기술 - 재료 정밀성형을 위한 전산해석 기술 - 미세조직 예측을 위한 전산모사기술 - 신성형공정 기술 개발

연구개발 실적

연구개발 실적

연구개발 실적 표면공정연구실

- 롤투롤 공정을 이용한 투명 전도성 박막, 보호막 코팅 기술 - 대기정화 및 수소/연료전지용 촉매 소재기술 개발 - 나노구조물 형성 및 보호막/내지문 코팅 기술 - 표면처리용 고밀도 플라즈마 소스 및 표면처리 공정기술 - 탄소계 박막(ta-C, a-C, a-C:H) 박막 적용 Tribology 코팅 공정

[롤투롤 공정을 이용한 유연 소자용 기능성 박막 제조기술]

• 산화물/금속/산화물 구조의 고품위 투명 전도성 박막 제조 • 스퍼터링법과 플라즈마화학증착법을 이용한 보호막 코팅기술

[박판 소재 전자기 성형 접합 기술 개발]

• 에너지 120kJ급 전자기 성형시스템 • 소용돌이형 코일 작동기 및 일회전 코일 작동기 설계 • 전자기 성형 접합 공정설계를 위한 전자기-기계-열을 3차원 다물리 전산 해석기술 확보

[고강도 주조/가공용 마그네슘 합금 및 공정기술 개발]

• 합금원소 첨가를 이용한 석출상 제어 • 불균일 핵생성 입자첨가를 이용한 결정립 미세화 • 고속 압출용 마그네슘 합금 개발 - LTE, CPF, APE 압출공정기술 개발 - 고강도 마그네슘 합금 개발

재료연구소 경량화 소재 개발 연구인프라

Page 5: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

2

개발 시제품 이미지(저비용, 고강도, 고효율 알루미늄합금 박판 판재)

AL합금 박판 판재 제조기술의 우수성

상용 소프트웨어(DEFORM, ProCAST)를 이용한 박판주조공정의 최적화 기술 고강도 알루미늄합금의 저비용 박판연속주조 기술(7xxx계 알루미늄 합금) 고강도 알루미늄합금 박판주조재의 미세조직 제어를 위한 가공열처리 기술 공정단순화를 통한 저비용 실현과 고속 온간성형용 고강도 알루미늄합금 판재 제조기술 확보

Al합금 박판판재 기술의 적용분야 및 확장성

알루미늄 소재업체(박판주조/DC 주조), AL소재 가공업체(압연/판재 복합화), 부품설계/성형업체

기업에 기술이전 시 제공하는 기술 및 보유특허 현황

보유특허 통상실시권 + 제조방법 노하우 + 기술지도

[특허] 판재 연속 주조장치(출원번호 : 2008-0121696) [특허] 쌍롤 주조법을 이용한 알루미늄-아연계 합금 판재의 제조방법(등록번호 : 1511632) [특허] 알루미늄-아연-구리-마그네슘 합금 판재의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 알루미늄-아연-구리-마그네슘 판재(출원번호 : 2013-0120878) [특허] 결정립이 미세화된 알루미늄-아연-마그네슘-구리 합금 판재의 제조방법(출원번호 : 2016-0002506)

www.kims.re.kr 연구개발자 정보(기술문의) : 금속재료연구본부 경량금속연구실 김형욱 박사([email protected])

① 저비용, 고강도, 고효율 알루미늄합금 박판 판재

Page 6: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

2

개발 시제품 이미지(내식성+고강도+고열전도성 자동차 열교환기용 클래드)

다기능 AL합금 복합 판재 제조기술의 우수성

알루미늄합금의 난성형성 복잡형상 성형기술(성형온도 저감, 성형속도 및 부품설계 자유도 향상) 다기능성 금속 복합판재 제조 기술(강도+내식성, 강도+성형성, 강도+브레이징성, 강도+전도성 등) 복합판재의 물성 최적화를 위한 후속 가공열처리 기술 (열처리온도/압연접합 및 열처리 조건에 따른 미세조직 및 인장특성 효과) 연속주조에 의한 고기능성 복합판재의 저비용 제조와 빠른 냉각속도로 2차상 미세화 많은 단계의 압연공정이 아닌 Coil-to-Coil 상온압연접합, 가공열처리제어 미세조직 제어기술

다기능성 Al합금 복합판재 기술의 적용분야 및 확장성

자동차 열교환기용 알루미늄 브레이징 복합판재(클래드), Auto Transmission용 오일씰 금속보강링

기업에 기술이전 시 제공하는 기술 및 보유특허 현황

보유특허 통상실시권 + 제조방법 노하우 + 기술지도

[특허] 새그 저항성과 회생방식성이 우수한 브레이징용 고강도 클래드재와 이 클래드재의 제조방법 [출원번호 : 2014-0053878] [특허] 알루미늄 기지 복합재료 제조방법 및 이에 의해 제조된 알루미늄 기지 복합재료[출원번호 : 2011-0024151]

www.kims.re.kr 연구개발자 정보(기술문의) : 금속재료연구본부 경량금속연구실 김형욱 박사([email protected])

② 다기능(내식성, 고강도, 열전도성)성 AL합금 복합판재

Page 7: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

2

개발 시제품 이미지(범퍼, 크래쉬박스 외 자동차 부품)

적용되는 고강도 고장력 AL합금 기술의 우수성

기존 Al합금에 비해 고강도, 고내식성, 가공성 우수 합금 판재 접합 두께 및 조성 제어를 통한 기계적 강도 향상 및 경량화 7000계 Al합금 판재 생산의 공정간소화를 통해 20% 이상 원가절감, 강도 유지 및 불량률 감소 다양한 분야에의 적용을 위한 국책과제 진행중

7000계열 Al합금 판재 기술의 적용분야 및 확장성

자동차후드, 트렁크리드, 범퍼임팩트빔, 도어, 자동차새시, 커넥팅로드, 실린더블럭, 엔진마운팅브라켓

기업에 기술이전 시 제공하는 기술 및 보유특허 현황

신합금 조성 및 향후 개발 조성 성형성을 향상시킨 Al 합금판재 제작기술 Mg 소재 및 부품의 특성평가기술

[특허] 고강도 저밀도 알루미늄-리튬합금 및 이를 이용한 가공품 제조방법(출원번호 : 2015-0187254) [특허] 결정립이 미세화된 알루미늄-아연-마그네슘-구리 합금판재의 제조방법(출원번호 : 2016-0002506) [특허] 쌍롤 주조법을 이용한 알루미늄-아연계 합금 판재의 제조방법(등록번호 : 1511632) [특허] 삼층구조 알루미늄 학금 다층 클래드판 및 이의 제조방법(등록번호 : 1489745)

www.kims.re.kr 연구개발자 정보(기술문의) : 금속재료연구본부 경량금속연구실 김형욱 박사([email protected]), 이윤수 박사([email protected])

③ 고강도 고장력 Al 합금 판재 기술을 적용한 범퍼, 크래쉬박스

Page 8: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

2 ④ 고강도 정밀단조 Al합금을 적용한 서스펜션 관련 부품

개발 시제품 이미지(서스펜션 CONTROL ARM)

적용되는 Al합금 기술의 우수성

Al합금 연속주조로 공정단계 감소 및 생산성 향상, 제조원가 절감 효과 인장강도, 항복강도 및 연신율 향상으로 기계적 성질이 크게 향상 낮은 불량률로 인해 판재의 품질 향상

고강도 정밀단조 Al합금 기술의 적용분야 및 확장성

자동차 엔진(커넥팅로드, 실린더블럭, 엔진마운팅브라켓) 자동차 섀시(스티어링너클, 드라이빙샤프트, 클러치하우징, 브레이크 드럼)

기업에 기술이전 시 제공하는 기술 및 보유특허 현황

고강도 고연성 Al합금 압출재 조성 및 향후 개발 조성

[특허] 고강도 및 고연성의 알루미늄 합금 압출재 제조방법(출원번호 : 2015-0096984) [특허] 알루미늄 합금 판재의 제조방법(등록번호 : 1073368)

www.kims.re.kr 연구개발자 정보(기술문의) : 금속재료연구본부 복합재료소재기술연구실 이원오 박사

Page 9: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

2 ⑤ CAE응용기술을 이용하여 Al합금을 정밀단조한 헬리컬 기어

개발 시제품 이미지(자동차변속기용 헬리컬 기어)

헬리컬 기어 정밀단조 기술의 우수성 기어 외부형상공정(1~2공정)은 열간 단조공정(소재 1000˚C, 금형 300 ˚C)

헬리컬 치형 성형공정(3~4공정)은 1000Ton 이하 프레스작업, 금형은 하부에 고정하

고 상하부 가압, 8EA Gas Spring에 의한 가압속도 일정하게 유지

치형성형 정확도를 높이기 위해 321,860개 이상 요소와 71,560개의 점 성형해석

금형이 회전하지 않고 성형이 가능한 다단공정(1~4단계)금형수명 확보 기술

헬리컬기어 정밀단조 기술의 적용분야 및 확장성(연간 1개사 생산량 1,300억 이상)

자동차 변속기용 헬리컬기어 (단조를 통해 고효율 제조공정) 감소기 등 동력전달 체계 (각종 정밀 헬리컬기어 제조)

기업에 기술이전 시 제공하는 기술 및 보유특허 현황

[특허] 자동차 변속기용 헬리컬기어 정밀 단조방법 (출원번호 : 2015-0096984) [특허] 자동차 변속기용 헬리컬기어 정밀 단조장치 (등록번호 : 1073368)

www.kims.re.kr 연구개발자 정보(기술문의) : 실용화연구단 이영선 박사([email protected])

기어 외부 형상공정(형단조, 폐쇄단조) 헬리컬 치형 생성 공정(열간치형 단조, 냉간단조)

Page 10: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

2 ⑥ 부피성형가공 : Al 후판 성형장치를 이용한 구체 저장용기(LNG)

개발 시제품 이미지

구체 저장용기 제작용 Al후판 성형장치의 우수성

알루미늄 후판의 탄성복원량 감소로 치수정밀도 향상 저장용량 확보 및 수명연장 성형하중을 줄여 생산성 및 작업효율 향상 안정성 향상 및 유지비용 절감

부피성형가공(Bulk Forming) 기술 적용분야 및 확장성

액화천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG) 등 액체가스 운반 선박에 사용

기업에 기술이전 시 제공하는 기술 및 보유특허 현황

격자형 금형의 정밀도 향상 노하우, 정밀성형 치수 및 알루미늄 후판성형장치 설계 기술

[특허] 구체 저장용기 제작용 알루미늄 후판 성형장치 (출원번호 : 2013-0069857)

www.kims.re.kr

Page 11: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

2 ⑦ 부피성형가공 : Al liner를 이용한 고압용 수소저장용기

개발 시제품 이미지(FCV용 수소저장용기, 350bar, 74L)

고압용기용 Al Liner의 우수성

Al판재 사용으로 기밀성 제공 Carbon/Epoxy 층에 의한 내압 지탱 Glass/Epoxy 층에 의한 내충격성 확보

부피성형가공(Bulk Forming) 기술 적용분야 및 확장성

전조(form rolling)를 통해 표면형상 (나사, 기어 가공) 압출하여 다양한 형상의 제품가공 인발을 통해 봉재, 관재 가공

연구개발 추진 실적

대형 알루미늄 라이너 국산화 개발 성공(74L/39L급) 350bar 급 시제 개발 및 성능평가 완료 국제 인증획득 및 실용화/소량 양산의 기술적 토대 확보

www.kims.re.kr 연구개발자 정보(기술문의) : 복합재료연구본부 이상관 박사([email protected])

Page 12: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

2

개발 시제품 이미지(자동차 도어 인너 판넬)

적용되는 Mg 신합금 기술의 우수성

Ca를 첨가하여 난연화 Ca첨가는 난연성과 기계적특성이 반비례 되는데 Ca 및 Y복합첨가로 난연성과 기계적특성 동시 확보 Al 합금 대비 동등 이상의 우수한 내식성 합금 조성 제어를 통한 내식성, 난연성, 기계적 특성 동시 향상 기존 소재 대비 월등히 향상된 난연성 확보로 제조공정 중 온실가스 사용 감소 및 배제

고내식 Mg 신합금 기술의 적용분야 및 확장성

자동차도어 프레임, 철도차량(루프판넬, 슬라이드판넬, 하부프레임), 항공기 의자 프레임 부품

기업에 기술이전 시 제공하는 기술 및 보유특허 현황

신합금 조성 및 향후 개발 조성 고내식 Mg 합금 압출재 제조기술 관련 Know-How Mg 소재 및 부품의 특성평가기술

[특허] 기계적 특성이 우수한 난연성 마그네슘 합금 및 그 제조방법(등록번호 : 1066536) [특허] 고강도 고연성 난연성 마그네슘 합금(등록번호 : 1258470)

www.kims.re.kr 연구개발자 정보(기술문의) : 실용화연구단 소재실용화연구실 임창동 박사([email protected]), 유봉선 박사([email protected])

⑧ 고내식 난연성Mg 신합금을 적용한 자동차 도어 인너 판넬

Page 13: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

2 ⑨ TiAl 신합금 개발기술을 활용한 자동차 터보차져 터빈 휠

개발 시제품 이미지(자동차 터보차져 터빈 휠)

적용되는 TiAl 신합금(Ti-Al-Nb-W-Cr-Si-C) 기술의 우수성

타이타늄+알루미늄 신합금개발 및 물성발현 (Up to 800~900 oC) 기존합금 대비 우수한 내산화성, 우수한 고온강도, 우수한 크리프 저항성 구현 상온강도 673MPa, 상온연성 0.54%, 고온[900 oC]에서 강도 568MPa, 내산화성 1.07 mg/cm2

세계최고 수준 물성 확보하였으며 유사환경에서의 Working Model 검증하고 있음 주조상태에서 상온연송 최대 0.7% 보유

Ti-Al 신합금 기술의 적용분야 확장성(연간 1,500억 이상 TiAl 합금 수출가능)

자동차 터보차져 터빈휠/엔진밸브, 항공기 엔진 터빈 블레이드/베인, 초임계 CO2 발전시스템용 임펠러 부품

기업에 기술이전 시 제공하는 기술 및 보유특허 현황

신합금 조성 및 향후 개발 조성 자동차 터보차져 휠 금형 설계 기술 터보차져 시제품 제조를 위한 주조기술 Ti-Al 물성극대화를 위한 정량적 실시간 분석 기술

[특허] 상온 연성을 갖는 타이타늄-알루미늄계 합금 잉곳(등록번호 : 1342169) [특허] 베타-감마상을 가지는 층상구조의 타이타늄-알루미늄계 합금(등록번호 : 1261885)

www.kims.re.kr 연구개발자 정보(기술문의) : 금속재료연구본부 경량금속연구실 염종택 박사([email protected]), 김승언 박사([email protected])

Page 14: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

2 ⑩ 탄소섬유 복합재 고속 액상성형기술 활용 초경량 자동차 부품

개발 시제품 이미지(자동차 후드 패널, 트렁크 리드, 루프 패널)

적용되는 탄소섬유 복합재 성형기술의 우수성

탄소섬유의 표면을 점착력이 좋은 폴리도파민으로 코팅하여 CFRP 복합재 제조 고속 수지 주입을 통한 생산속도 획기적 개선을 통한 원가절감 고속 RTM 공정의 지배 방정식 및 경계조건을 반영한 유동해석 고속 RTM 성형물성 정량화기술(투과성계수 측정, 섬유변형예측 및 해석 정확도 향상, 프리폼 변형 매커니즘 분석)

탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 기술의 적용분야 및 확장성

자동차 외장(선루프 Frame, Hood, Door) 및 샤시(Drive Shaft, Wheel, Brake Disc/Pad), 항공기 산업용 풍력터빈 Blade, 압력탱크(CNG 탱크, 연료전지 자동차 수소탱크), 보트 및 요트 스포츠 용품(골프채, 낚시대, 라켓, 스노우보드 등)

기업에 기술이전 시 제공하는 기술 및 보유특허 현황

신규 복합재료 조성 및 향후 개발 조성 폴리도파민 도입 CFRP 제조 기술 CFRP 물성극대화를 위한 정량적 조성 데이터 분석

[특허] 폴리도파민을 이용한 탄소섬유강화플라스틱 복합재 및 이의 제조방법(등록번호 : 1498559)

www.kims.re.kr 연구개발자 정보(기술문의) : 금속재료연구본부 복합재료소재기술연구실 이원오 박사, 성동기 박사

Hood : -12kg

Platform : -50kg

Propeller Shaft : -5kg

Diffuser : -10kg

Trunk Lid : -5kg Roof : -10kg

Page 15: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

2 ⑪ Al/Mg 소재의 성형 및 접합기술과 수치해석

개발 시제품 이미지(Shock Absorber Housing)

전주기 공정연계 수치해석 기술의 우수성

소재제조에서 부품제조에 이르는 전 제조공정을 연결하여 해석 압연공정의 패스별 유한요소 해석을 통해 온도 및 변형률 분포 검증

경량금속 성형 및 접합과 수치해석 기술의 적용분야 및 확장성

정수압 응용 성형공정을 이용한 자동차 경량부품 제작 (알루미늄 판재, 튜브성형) 고속인장물성 평가, 전주기 공정연계 수치해석, 전자기 성형기술

[전주기 공정연계 수치해석]

[Shock absorber 축소형 시제형상] [실형상 Shock absorber housing 제품]

[실형상 Shock absorber housing 성형용 금형] [이종소재 접합 결과]

고속인장물성 DB 구축 및 충돌특성 적용, 동종 금속판재 기반 이종금속판재의 전자기 접합

www.kims.re.kr 연구개발자 정보(기술문의) : 실용화연구단 이영선 박사([email protected])

Page 16: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

2 ⑫ Al/Mg 소재 성형기술(판재성형, 튜브성형)

Mg 합금 판재성형 기술(자동차 후드)

www.kims.re.kr 연구개발자 정보(기술문의) : 실용화연구단 이영선 박사([email protected])

Formability evaluation for Mg alloy sheets

Application of Mg alloy sheets

<Effect of temperature and forming speed on LDH>

• ‘07 Automobile front hood

• ‘08~ Progressive press die

0.01 0.1 1

30

35

40

45

50

55

60

Temperature(oC)

200

250

300

350

400

Lim

it D

om

e H

eig

ht(

mm

)

Strain Rate (S-1 )

0.5

<Formability evaluation setup>

Forming technologies for Mg alloy sheets

Multi-stage forming (WPM project)

Plate forming (Fusion technology project)

Material characterization and formability evaluation for Mg alloy sheets

Deep drawing technology: cup, cell phone case, automobile hood, etc.

Special forming technology: incremental and superplastic forming, split-die forging, etc.

Key Developments

On-going

Projects

Page 17: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

3 경량화 관련 보유특허 정보 (Al 합금, Mg 합금, Ti합금, CFRP)

www.kims.re.kr

Al합금관련특허 (Al합금 관련 특허 60건 보유)

Mg합금 관련특허 (Mg합금 관련 특허 84건 보유)

특허명 출원번호 출원일

고강도 및 고연성의 알루미늄 합금 압출재 제조방법 2015-0096984 2015.07.08

알루미늄 합금 복합 클래드재 및 이의 제조방법 2014-0180796 2014.12.15

주조성 및 기계적 특성이 우수한 알루미늄 합금 및 이의 제조방법 2014-0054023 2014.05.07

삼층구조 알루미늄 합금 다층 클래드판 및 이의 제조방법 2013-0088750 2013.07.26

구체 저장용기 제작용 알루미늄 후판 성형장치 2013-0069857 2013.06.18

높은 열전도성을 가지는 주조용 알루미늄 합금 2013-0059509 2013.05.27

알루미늄-구리 이종금속 판재의 제조방법, 이에 따라 제조되는 알루미늄-구리 이종금속 판재 및 이를 포함하는 열교환기

2013-0048553 2013.04.30

특허명 출원번호 출원일

내식성이 우수한 마그네슘합금 및 이의 제조방법 2015-0187878 2015.12.28

고연성 고인성의 마그네슘 합금 가공재 및 그의 제조방법 2015-0070892 2015.05.21

고강도 마그네슘 합금 가공재 및 이의 제조방법 2015-0070918 2015.05.21

마그네슘 합금 판재의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 마그네슘 합금판재 2015-0006833 2015.01.14

소성가공용 마그네슘 합금 빌렛의 제조방법 및 이를 포함하는 고강도 마그네슘 합금 가공재의 제조방법

PCT/KR2015/005017

2015.05.19

고온압출용 난연성 마그네슘 합금 및 이를 이용하여 제조한 마그네슘 합금 압출재의 제조방법 2014-0184757 2014.12.19

내식성이 향상된 마그네슘 합금 및 이를 이용하여 제조한 마그네슘 합금 부재의 제조방법 2015-0041178 2015.03.25

Page 18: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

3

www.kims.re.kr

Ti합금 관련특허 (Ti합금 관련 특허 20건 보유)

CFRP관련특허 (섬유복합재 관련특허 20건 보유)

특허명 출원번호 출원일

비선형적 탄성변형을 하며 초고강도, 초저탄성 계수, 안정적 초탄성 특성을 동시에 가지는 타이타늄 합금

2014-0130903 2014.09.30

고강도 및 고전기전도도를 가진 구리-철-니켈-타이타늄 합금 및 이의 제조방법 2013-0034826 2013.03.29

선형적 탄성변형을 하며 초고강도, 초저탄성 특성을 가지는 타이타늄 합금 2012-0125772 2012.11.08

베타-감마상을 가지는 층상구조의 타이타늄-알루미늄계 합금 2012-0081170 2012.07.25

타이타늄합금 잉고트의 결정립 미세화 방법 2011-0144201 2011.12.08

타이타늄 합금소재의 나사형성 방법 2011-0144204 2011.12.28

타이타늄 합금 볼트용 단조장치 및 이를 이용한 타이타늄 합금 볼트용 단조품 제조방법 및 타이타늄 합금 볼트의 제조방법

2010-0121743 2011.12.02

타이타늄 합금 볼트 제조설비를 이용한 타이타늄 합금 볼트의 제조방법 2009-0121534 2009.12.09

타이타늄 합금 볼트 제조설비 2009-0121529 2009.12.09

특허명 출원번호 출원일

폴리도파민을 이용한 탄소섬우강화플라스틱 복합재 및 이의 제조방법 2013-0036975 2013.04.04

부분 활원된 산화 그래핀을 포함하는 탄소섬유 복합재 및 이의 제조방법 2013.0104457 2013.08.30

연속섬유 및 fabric용 상온상압 연속플라즈마처리 장치 및 이를 이용한 플라즈마처리 방법 2011-0002765 2011.01.11

다성분 동시 증착에 의한 다기능성 복합섬유의 제조방법 2008-0105620 2008.10.28

다기능성 복합섬유의 제조방법 2008-0092364 2008.09.22

경량화 관련 보유특허 정보 (Al 합금, Mg 합금, Ti합금, CFRP)

Page 19: (Al), (Mg),타이타늄(Ti), 탄소섬유 복합재(CFRP) 등 수송기기 경량화 ...technobank.webz.co.kr/techno/files/technobank/183/i... · 2017-04-17 · 알루미늄(Al),

4

www.kims.re.kr

재료연구소 경량부품기술 활용 사업화지원 프로그램

KIMS 경량화 소재부품 기술지원

재료연구소 경량부품 지원센터

경량금속연구실

타이타늄연구실

탄소복합재료연구실

기능복합재료연구실

소재실용화연구실

소재성형연구실

표면공정연구실

기술지원 요청

맞춤형 기술지원

Round T ab l e 기업의 애로기술 해결 가능한 연구자 매칭 기술지원

금속재료연구본부 복합재료연구본부 실용화연구단

1

2

3

4

5

6

연구자와 기업간의 공동연구과제 아이템 발굴 및 진행

연구자 공동패키지 지원으로 기업의 애로기술 해결

수요기술 발굴 및 매칭 기술이전을 통한 사업화 달성

기업에서 요구되는 물질/제품/성능의 물성측정

수탁과제를 통해 기업의 양산 및 성능개선 기술지원

기업의 애로사항 컨설팅을 통해 다양한 사업화 지원

기업

애로기술 해결을 통한 기술사업화 가능성 향상

공정개선

물성분석

소재부품기술

경량소재

Al, Mg, Ti, CFRP

문 의 처

특허그룹 인사이트플러스 박완전 이사

Tel : 02-2038-2418 Fax : 070-4015-2420

E-mail : [email protected]

재료연구소 기술사업화 협력기관