이종접합기술 종류 3가지와 장단점 정리

오늘은 이종접합기술의 개념과 이종접합기술 종류 3가지와 각각의 내용에 대해서 정리해 보도록 하겠습니다. 이 글을 통해서 세 가지의 이종접합기술 개념에 대해서 명확하게 이해하실 수 있으실 것입니다.
그럼 아래에서 시작해 보도록 하겠습니다.

이종접합기술이란?

이종접합기술은 쉽게 말하면 서로 다른 소재들을 분리되지 않게 붙이는 공정을 의미합니다. 산업적인 측면에서 말하자면 서로 다른 금속 간의 접합, 서로 다른 플라스틱 간의 접합, 그리고 금속과 플라스틱 간의 접합 공정을 의미합니다.

이종접합기술 종류

SPR 접합

Selp Piercing Riveting(셀프 피어싱 리베팅)의 약자인 SPR 접합은 단 한 개의 공정으로도 강력한 접합이 가능한 것이 특징으로 2종 재질로 이루어진 여러개의 레이어도 충분히 접합할 수 있는 장점이 있습니다.

셀프 피어싱 리벳팅은 동작으로 강한 접합을 가능하게 하며 별도로 정렬할 필요가 없습니다. 1단계 즉, 반 튜브 형상의 리벳은 모재의 상부 레이어를 관통하고 하부 레이어에 언더컷을 형성하여 잠기는 형상을 구현하는데 이러한 프로세스는 재생산성이 뛰어나고 쉽게 자동화 할 수 있다는 특징이 있습니다.

셀프 피어싱 리벳팅은 자동차 또는 공급 업체 및 업계, 에어컨 및 에너지 기술은 물론 운송 및 차량 건설에 활용될 수 있습니다. 이 기술의 또 다른 이점으로는 앞에서도 잠깐 언급한 것과 같이 다른 유형의 재료를 결합할 수 있고 사전 드릴링 작업이 불필요하기 때문에 비용을 절감할 수 있다는 점이 있습니다.

추가적으로 셀프 피어싱 리벳팅은 혼합, 다층, 하이브리드 조인트와 같은 경량 구조에 필수적이므로 고강도 스틸을 비롯한 이종 재료 조합에 이상적입니다. 또한, 셀프 피어싱 리벳팅은 탄력성이 뛰어나기에 정적 또는 동적으로 변화하는 하중에 대응이 가능합니다.

셀프 피어싱 리벳팅의 순서는 포지셔닝, 홀딩, 피어싱, 스탬핑, 포밍, 세팅 순으로 진행됩니다.

REW 접합

Resistance Element Welding(REW) 접합 방식은 알루미늄 및 강철과 같은 이종 재료를 접합하기 위해 사용되는 가공 기술입니다. 이 용접을 사용하면 알루미늄 판에 보조 리벳을 사용하게 되며 연동되는 리벳에 의해 알루미늄 공작물이 기계적으로 접합됩니다.

다만 리벳의 헤드가 작업물 위로 연장되는 경우가 많으며 헤드 삽입과 용접이 별도 단계에서 수행되기 때문에 헤드와 전극의 정렬에 문제가 발생할 수 있는 한계가 있습니다.

한편, REW 접합 방식의 겹침 강도는 셀프 피어싱 리벳팅보다 높으며 다중 재료 구조의 응용분야를 확장할 수 있습니다.

FDS 접합

셀프 피어싱 리벳팅과 같이 홀의 사전 가공 없이 진행되는 원 사이드 드릴(flow drill screw, FDS) 접합 방식은 리벳 피스를 리벳 건에 장착 후 일정 이상의 압력으로 체결부른 순간적으로 펀칭하는 방식으로 접근성이 매우 좋고 사전 공정이 필요 없어서 생산성이나 작업 효율이 매우 좋은 장점이 있습니다.

또한, FDS 접합 방식은 다양한 소재의 이종 접합이 가능할뿐만 아니라 구조용 접착제 와의 혼용도 가능합니다.
그러나 강도가 약한 플라스틱이나 얇은 판과 같은 재질에 적용할 경우에는 체결 앞에 의한 크랙이 발생할 가능성이 높기 때문에 소재에 대한 제한이 일정 부분 존재할 수 있습니다.

결론

지금까지 세 가지 이종접합기술인 접합, 접합, 접합의 의미와 특징에 대해서 정리해 보았습니다.
추가적으로 각 접합 방식이 가지고 있는 장점과 단점에 대해서도 알아보았습니다.

이종접합기술 일부에 대해서 알아보았는데요. 더 구체적이고 자세한 접합 기술에 대해서 관심이 있으시다면 관련 행사나 전시, 포럼, 세미나 등에 참여해 보시는 것은 여러 가지 접합 기술에 대한 이해의 폭을 더욱 넓히는 계기가 될 수 있을 것입니다.