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접합계의 숨은 고수 NMT
 
용접보다 강하고 나사보다 효율적이다
 
박슬기기자 | 2012.03.06 | 2012년 3월호
 
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핸드폰 네 귀퉁이에 박혀있던 나사들이 언젠가부터 사라졌다. 접합 기술 발달 덕분이다. 작게, 가볍게, 세련되게. 하지만 기능은 많게. 이러한 트렌드를 감안하면 벽돌폰에 들어가던 나사를 최신 기기 외관에 사용한다는 것은 상상하기 힘들다. 그렇다면 떨어져있는 두 부품을 어떻게 튼튼히 붙일 수 있을까?나사도 본드도 없이 접합할 수 있는 방법이 있다. NMT(Nano Mol ding Technology) 기술이다. 이 기술로 붙은 알루미늄과 플라스틱 수지는 완전히 일체 되어 망치로 때리고, 강한 힘으로 잡아당겨도 떨어지지 않는다. 용접보다 강하고 나사보다 효율적인 기술 NMT를 소개한다. NMT는 플라스틱 수지와 금속을 일체화하는 기술이다. 별도의 재료나 부품을 사용하지 않고 두 단면을 접합하는 이 기술의 비밀은 T처리라 불리는 특수 표면처리를 통해 표면에 나노 단위의 일정한 다공성 미세 구멍을 만드는 데 있다. 금속재 표면에 나노 구멍들을 만든 후플라스틱 수지와 함께 인서트 사출을 거치면 금속재의 미세 구멍들에 경화된 수지가 흡착되어 두 재료가 붙게 되는 것이다.
디자인을 더 자유롭게
NMT 기술을 이용하면 제품의 설계와 디자인이 한층 자유로워진다.
  예를 들어 어떤 제품의 제작 과정에서 두 개 이상의 부품을 합칠 때, 나사를 사용하면 표면에 수나사가 들어갈 구멍을 뚫어야 하는 경우가 대부분인데 이 때 디자인의 변형이 올 수 밖에 없고 암나사 등의 접합을 위한 부품이 차지할 공간을 확보해야 하는 문제점이 있다. 초소형 제품에서는 부품이 차지하는 면적을 최소화하는 것이 관건이기에 이러한 점은 이슈가 될 수 있다. 하지만 NMT 기술 적용 시에는 별도의 소품이 들어가지 않으므로 제품 디자인에 변형을 가하지 않아도 되는 것은 물론이고 공간 확보도 필요치 않다.
제품을 더 가볍게
이러한 점은 자연스레 제품의 무게를 줄일 수 있다는 장점으로 연결 된다. 추가 재료나 부품이 들어가는 것이 아니고 자체적인 흡착력을 발생시키는 것이므로 다른 대처기술 대비 무게는 가벼워진다고 할 수 있다.
품질은 더 높게
별도의 부품으로 연결하는 것이 아니라고 해서 인장강도가 낮은 것도 아니다. 소재의 특성에 따라 인장력의 차이는 있지만 플라스틱 수지 PPS와 금속 재료인 알루미늄, 마그네슘, 구리, 철, 스텐레스스틸, 티타늄 등을 접합해 테스트한 결과 알루미늄이 280kgf/cm²로 가장 높은 결과가 나왔다. 이는 NMT 기술로 접합된 플라스틱 수지와 알루미 늄의 면적 1cm²가 280kg의 힘에도 견딜 수 있다는 것을 의미한다. 인장력이 가장 낮은 소재는 마그네슘으로 160kgf/cm²의 인장강도를 가진 것으로 나타났다.
  NMT는 대량 생산도 가능해 삼성의 mp3 Yepp 커버 제작에 사용되었다. 알루미늄으로 된 뒤 커버에 후크를 흡착시켜 나사 체결 없이 성공 적으로 제품을 조립한 사례다. 이 외에도 삼성의 캠코더 모델 HMX- 100시리즈의 앞커버와 SONY의 빔프로젝터 판넬 등에도 이 기술이 적용되었다.
MP3 커버 접합 사례로 보는 NMT 공정 과정
 
NMT 기술 묻고 답하기
Q 구리(Cu)와 알루미늄(Al)의 접합이 가능합니까? 저희 회사는 단자 제조업체입니다. 현재 저희가 만들고 있는 제품의 단자의 구리 부분이 자꾸 떨어져나가 품질 문제점이 발생하고 있습니다. NMT 기술을 확인한 바 품질의 문제를 보완할 수 있는 기술이라 생각되어 질문 드립니다. 알루미늄과 구리 단자를 붙였을 때 인장력이 얼마나 나올지 알려주세요.
  
 A NMT 기술은 구리와 알루미늄 본소재를 접합 하는 기술이 아니라, 플라스틱 수지와 금속을 접합하는 기술입니다. 따라서 이 기술로 구리와 알루미늄 두 금속을 직접적으로 일체화하는 것은 아니며 플라스틱 수지를 통해 연결고리를 만들어 접합시킬 수 있습니다. 위의 그림에서 볼 수 있듯이 플라스틱 수지와 금속이 아닌 두 금속끼리의 접합을 원하시면 위의 그림처럼 재료에 인서트 형상을 구현하여 수지를 주입시켜 접합하는 방법이 있습니다. 전단강도는 700kgf/cm²로 강한 접합력을 확인하였습니다.
 
Q 자동차 부품 제작에 대해 문의합니다. 브레이크 페달을 제작하는 데 있어 무게를 얼마만큼 경량화 할 수 있나요?
  
 A 제품 구조에 따라서 변할 수 있을 것 같습니다 옆의 사진과 같은 제품 구조를 가진 하이브리드 자동차 페달에 적용했을 때를 예로 들면 기존 대비 1/3 수준으로 경량화 되었습니다. 기존의 금속 부품 일체형인 페달을 NMT 기술을 이용해 알루미 늄과 엔지니어링 플라스틱을 접합했습니다.
 
Q 보스에 스크류 체결 가능 한가요?
  
 A 네, 가능합니다. 이러한 적용에 있어 삼성전자에 납품한 이력도 가지고 있습니다. 사진은캠코더 앞 커버에 쓰이는 부품으로, 금속재에 스크류를 안정 적으로 체결할 수 있도록 플라스틱 수지 보스를 결합시켰습니다.

 
 
 
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