물리학자 조직 네트워크(Physicist Organization Network)의 최근 보고서에 따르면 로스앤젤레스 캘리포니아 대학의 엔지니어들은 티타늄 카바이드 나노입자를 적용하여 용접할 수 없는 일반적인 특수 알루미늄 합금 AA7075를 용접 가능하게 만들었습니다. 결과 제품은 자동차 제조 및 기타 분야에서 부품을 더 가볍고 에너지 효율적으로 만들며 견고하게 유지하는 데 사용될 것으로 예상됩니다.
가장 일반적인 알루미늄 합금의 가장 좋은 강도는 7075 합금입니다. 강철만큼 강하지만 무게는 강철의 3분의 1에 불과합니다. 일반적으로 CNC 가공 부품, 항공기 동체 및 날개, 스마트폰 쉘, 암벽 등반 카라비너 ​​등에 사용됩니다. 그러나 이러한 합금은 용접이 어렵고, 특히 자동차 제조에 사용되는 방식으로 용접할 수 없으므로 사용할 수 없습니다. . 이는 용접 과정에서 합금을 가열하면 합금의 분자 구조로 인해 구성 원소인 알루미늄, 아연, 마그네슘, 구리가 불균일하게 흘러 용접 제품에 균열이 발생하기 때문입니다.

이제 UCLA 엔지니어들은 AA7075 와이어에 티타늄 카바이드 나노입자를 주입하여 이 나노입자가 커넥터 사이의 필러 역할을 할 수 있도록 합니다. 이 새로운 방법을 사용하여 생산된 용접 조인트는 최대 392 MPa의 인장 강도를 갖습니다. 이에 비해 항공기 및 자동차 부품에 널리 사용되는 AA6061 알루미늄 합금 용접 조인트는 인장 강도가 186MPa에 불과합니다.

연구에 따르면 용접 후 열처리를 하면 AA7075 접합부의 인장강도를 강철과 비슷한 551MPa까지 높일 수 있다고 한다. 새로운 연구에 따르면 필러 와이어가 다음과 같이 채워져 있는 것으로 나타났습니다.TiC 티타늄 카바이드 나노입자용접이 어려운 다른 금속이나 금속합금에도 쉽게 접합할 수 있습니다.

연구 책임자는 “이 새로운 기술을 통해 이 고강도 알루미늄 합금이 자동차나 자전거 등 대규모 생산이 가능한 제품에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 기업은 이미 보유하고 있는 것과 동일한 프로세스와 장비를 사용할 수 있습니다. 초강력 알루미늄 합금이 제조 공정에 통합되어 강도를 유지하면서도 더 가볍고 에너지 효율이 높아졌습니다.” 연구자들은 자전거 본체에 이 합금을 사용하기 위해 자전거 제조업체와 협력했습니다.