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(한국기계연구원 연구성과6) 형상기억합금을 이용한 공구홀더 및 고정방법

글쓴이 : Riushop 날짜 : 2014-12-17 (수) 11:38 조회 : 2673

■ 보유기관 : 한국기계연구원
■ 주요 발명자 : 박종권/노승국/신우철
■ 권리사항
- 출원번호 : 10-2009-0121415
- 출원일 : 2009년 12월 08일
- 현재상태 : 등록
■ 기술완성도 : 제품화단계 

 

기술개요


- 형상기억합금을 이용하여 공구를 고정하는 홀더 및 공구를 고정하는 방법에 관한 기술로서, 형상기억합금(shape Memory Alloy; SMA)을 이용하여 전체 장치의 부품 수를 줄이고, 컴팩트한 구조를 이루어 소형화를 구현하고 회전 중심축과 대칭구조를 갖춤으로써 회전 불균형 요소를 최소화할 수 있게 되어 고속 회전시 회전 정도를 향상시킬 수 있고, 공구의 언클램핑 및 클랭핑에 의한 교체시간을 단출 할 수 있는 형상기억합금을 이용한 공구 홀더 및 공구 고정방법에 관한 것이다.

 

기술 개념도

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개념도

 

 

기술내용 및 동향


기술의 특장점
① 단순한 구조 : 스틸 홀더와 SMA링의 구조로 되어 있어 구조가 단순
② 단순한 부대시설 : 0도~30도로 가열 냉각할 수 있는 스프레이형 냉각 장치만 필요
③ 빠른 공구 교체 시간 : 냉각 가열 온도 차가 작아, 공구 교체 시간이 획기적으로 줄어듬
④ 소형화 : 형상기억 합금에 의해 클램핑 장치의 부품수를 줄여 소형화 가능
⑤ 정밀도 향상 : 축 대칭의 클램핑 구조를 갖추어 질량 불균형 요소를 최소화함으로써 회전정밀도 향상
⑥ 고정밀작동 : 구조적으로 공구홀더의 전체 구성품수를 줄여 누적공차를 줄이고 고정밀 작동 구현 가능


적용가능분야 및 목표시장


① 절삭공구산업은 자동차, 조선, 항공, 전기전자, 금형, 공작기계 등 각종 분야에 적용 가능
② 기계공업의 발전에 비례하여 수요가 증가하고 있으며 특히, 자동차, 항공, IT, 금형, 공작기계의 성장에 따라 공구수요가 증가하고 있음
③ 우수한 공구를 사용해 생산성을 향상시키려는 수요자의 요구와 절대적인 수요층인 자동차 및 IT산업과 개발도상국의 공구사용량 증가에 따라 지속적인 성장이 가능하며 소모성 제품으로서 수요가 안정적이고 장기화될 전망


시장동향


① 국내 시장동향 및 전망
- 대부분의 산업 및 대기업의 금형분야에 대한 투자가 확대되고 있어 공구시장의 완만한 성장 예상
② 해외 시장동향 및 전망
- 세계 최대의 절삭공구 생산, 수출 국가는 독일, 미국, 일본 등 선진국이 독점하고 있다.
- 유럽 주요 국가들은 다국적 메이저사들이 대부분 시장을 점유하고 있으며 절삭공구의 소비는 주로 전기가전, 자동차, 의료기계 등을 중심으로 고객군이 형성되어 있으며 2016년도 CAGR은 5.5%로 예상된다.
- 일본의 공구 업체수는 특수강공구가 약 60개사이며 초경 공구가 약 60개사, 다이아몬드공구가 약 50개사로 시장의 수요가 크다.
- 미국의 공구시장은 연간 650억 달러에 이르고 시장동향이 비용절감에 주력하고 있어 저비용의 고효율 절삭공구의 기술 개발의 필요성이 증대되고 있다.


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