KR101354488B1 - 분말 금속 마찰 교반 용접 공구 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

회전축과 분말 금속 재료로 제조된 용접 팁(16)을 가진 마찰 교반 용접 공구 (10).
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마찰 교반 용접, 용접 팁, 분말 금속 재료, 쇼울더, 내마모도, 팁 구역, 쇼울더 구역, 압축, 소결

Description

분말 금속 마찰 교반 용접 공구 및 그 제조 방법{POWDER METAL FRICTION STIR WELDING TOOL AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF}
본 발명은 크게는 마찰 교반 용접 공구에 관한 것이고, 보다 상세하게는 그와 같은 공구를 제작하는 데 사용되는 재료에 관한 것이다.
마찰 교반 용접은 먼저 회전하는 마찰 교반 공구의 팁을 접합될 2개의 맞대어진 금속 부재의 미용접 접합부에 위치시키고, 그런 다음 회전 공구를 접합부를 따라 이동시키는 것에 의해 2개의 부재의 재료가 소성 상태에 이를 정도로 충분히 가열되도록 하여, 접합부 경계 영역에 걸쳐 소성 재료의 유동 즉 교반을 일으킴으로써, 냉각시에 2개의 재료의 금속 접합을 발생시키는 기술이다. 이 기술은 회전 공구를 적층된 금속 부재들 중의 하나의 금속 부재를 통과시켜 다른 금속 부재의 중간까지 위치시킨 다음 그것들을 따라 이동시켜 적층된 금속 부재들을 서로 용접하는 식으로 적층된 금속 부재들을 접합시키는 데도 이용될 수 있다.
마찰 교반 용접 공구는 일반적으로 가공을 거쳐 소정의 형상으로 기계가공된다. 예컨대, 마찰 교반 용접 공구는 소정의 금속 합금으로부터 주조된 다음 마찰 교반 공구에 소정의 형상과 특징을 부여하도록 기계가공을 거친다. 제조 공정과 마무리 공정이 마찰 교반 공구로서 사용가능한 재료의 선택을 제한하고, 그와 같은 제반 공구의 성형 비용 및 복잡성을 증가시킬 수 있다.
본 발명은 분말 금속 재료로 제조된 마찰 교반 공구에 관한 것이다.
본 발명은 또한 마찰 교반 공구의 분말 금속 제조에 사용하는 임의의 수의 재료를 선정하는 것을 포함한다. 이러한 재료는 소정의 성분들로 이루어진 금속 합금, 블렌드 및 혼합물 또는 이들의 조합물을 포함한다.
본 발명은 또한 수명이 길면서도 고효율인 마찰 교반 공구를 성취하기 위한, 서멧(cermet) 등과 같은 고내마모 고마찰 복합 재료의 사용을 포함한다.
본 발명은 또한 마찰 마모 공구의 제조 효율을 향상시키고 최종 강도 및 기타 특성을 개선하기 위한 가열에 앞선 분말 금속 혼합물에 대한 첨가제의 사용을 포함한다.
본 발명은 또한 분위기압 근처에서의 열처리 공정을 포함한다.
본 발명의 또다른 특징에 따라, 분말 금속 마찰 교반 공구는 마모 특성 및/또는 마찰 특성을 향상시키기 위한 처리가 행해질 수 있다. 하나의 실시예에 따라, 분말 금속 마찰 교반 공구는 철계이고, 마찰 교반 공구의 활성면 또는 활성면의 일부는 증기 처리되어, 안정된 형태의 산화철이면서 분말 금속 마찰 공구의 가공면 또는 원하는 표면 부분에 고마모 특성과 향상된 마찰 특성을 부여하는 Fe3O4의 형성을 유도한다.
본 발명의 또다른 특징에 따라, 분말 야금 공정이 모든 재료에 있어서의 구배 구조(gradient structure)의 형성 및/또는 그러한 구배 구조에 의해 생길 수 있는 비용과 성능상의 이점을 이용하기 위한 마찰 교반 공구의 특성의 형성을 가능하게 해주는 것을 포함한다. 예컨대, 마찰 교반 공구의 리딩 팁이나 플런저부는 매우 경도가 고가인 분말 금속 조성물로 제조될 수 있는 한편, 마찰 교반 공구의 마찰 쇼울더 표면은 역시 내마모성이 크면서도 공구의 가열 및 교반 작용을 최대화하기 위한 향상된 마찰 유도 특성을 가질 수 있는 다른 재료로 제조될 수 있다. 또한, 마찰 교반 공구의 섕크는 한가지 재료(공구를 고정하는 데 적합한 저가의 재료)로 형성하는 한편, 마찰 교반 공구의 나머지 작동 자유 단부는 다른 재료로 형성되고, 섕크와 나머지 작동 자유 단부는 함께 형성되거나 서로 별도로 형성된 후에 서로 접합되는 것이 가능하다. 또한, 하나의 실시예로서, 마찰 교반 공구의 코어 즉 중심을 하나의 분말 금속 조성물로 형성하는 한편, 마찰 교반 공구의 외측부 즉 외주부는 또다른 재료로 형성할 수도 있다. 재료들의 조합 및 그것들의 상대적인 구성은 일일이 열거하기에는 너무 많으므로, 본 발명은 마찰 교반 공구 내의 구배 구조를 성취하기 위해 분말 야금을 사용하는 넓은 범위의 기술사상을 포함하는 것으로 한다.
또다른 양태에 따라, 본 발명은 마찰 교반 용접 공구를 제조하는 방법을 제공한다. 본 방법은 분말 혼합물을 압축하는 단계, 및 진공하에서가 아니라 대략 분위기압에서 분말 혼합물을 소결시키는 단계를 포함하고 있다. 본 방법의 또다른 양태는 분말 혼합물을 연속노(continuous-style furnace) 내에서 소결시키는 단계를 포함한다.
본 방법의 또다른 양태는 마찰 용접 공구의 적어도 2개의 별개 부분을 서로 별개로 압축하는 단계와 이들을 접합시키는 단계를 포함하여 마찰 용접 공구를 제조하는 것을 포함한다. 본 방법의 또다른 양태는 공구의 별개의 부분들 중의 인접한 부분들을 서로 소결시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 이러한 장점 및 특징과 다른 장점 및 특징은 아래에 간단하게 설명되는 첨부 도면과 이후에 상세하게 설명되는 실시예를 참조함으로써 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 마찰 교반 용접의 원리를 보여주는 개략적 사시도이다.
도 2는 마찰 교반 용접의 원리를 보여주는 개략적 평면도이다.
도 3은 마찰 교반 용접 공구의 팁 단부의 확대 단편 사시도이다.
도 4는 마찰 교반 용접 공구의 또다른 확대 사시도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 따라 구성된 마찰 교반 용접 공구의 여러 실시예들을 보여주는 단면도이다.
마찰 교반 용접에서는, 특정 프로파일의 프로브를 구비하고 원통형 쇼울더를 가진 공구가 회전하면서, 박판 즉 플레이트 재료로 이루어져 함께 맞대어진 2개의 피스 사이의 접합 라인에 서서히 위치된다. 2개의 피스 부분은, 공구가 접합부로 위치되어 접합부를 따라 이동할 때, 맞대어진 접합면들이 외력에 의해 서로 이격되는 것을 방지하도록 고정되어 있다. 내마모성 용접 공구와 워크피스들의 재료 사이 에 마찰열이 발생된다. 이 마찰열은 워크피스들의 재료를 용용점에 이르지 않은 채로 연화시키고, 접합 라인을 따른 공구의 이동을 허용한다. 이 소성화된 재료는 공구의 리딩 에지로부터 공구 프로브의 트레일링 에지로 전달되어 핀 프로파일 내에서의 공구 쇼울더의 밀접한 접촉에 의해 단조된다. 이는 공구가 통과함에 따라 2개의 피스 사이에 고상 접합을 남긴다. 이 공정은, 공구의 프로브 즉 팁을 수용하기 위한 홀(hole)이 생성되고, 그런 다음 용접 순서 중에 메워지기 때문에, 고상 키홀 용접 기술로서 간주될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 마찰 교반 용접 공구를 사용한 마찰 교반 용접의 일반적 원리를 보여주고 있다. 마찰 교반 용접 공구는 전반적으로 도면부호 "10"으로 나타내져 있고, 공구(10)가 회전 공구 홀더(도시 안됨)에 고정되게 해주는 전반적으로 원통형인 섕크(12)를 포함할 수 있다. 공구(10)는 작업용 자유 단부(14)를 포함하고 있고, 자유 단부(14)는 공구(10)의 자유 단부(14) 중심에서 돌출하고 있는 플런저 팁 즉 프로브(16)를 구비하고 있다. 쇼울더는 프로브(16)의 자유 단부로부터 이격되어 있다. 쇼울더(18)의 면(20)(도 3 참조)과 프로브(16)의 외경면(22)은 마찰 교반 용접을 형성하기 위해 적어도 2개의 워크피스(24, 26)와 접촉하는 작용면으로서 기능한다.
전술한 바와 같이, 공구(10)가 회전하고 있는 동안에 프로브(16)가 워크피스(24, 26) 사이의 맞댐 접합부(28)로 위치된다. 그런 다음 공구(10)가 계속 회전하면서 화살표(A) 방향으로 접합부(18)를 따라 전진한다. 쇼울더(18)의 면(20)은, 접합부(28)를 가로질러 금속 용접부(30)를 얻기 위해 표면에서 소성화된 금속에 작 용하여 소성화된 금속을 교반시키도록, 접합부(28) 양측의 워크피스(24, 26)의 상부 표면에 대해 화살표(B) 방향으로 하향 가압된다. 도 1 및 도 2는 접합부(28)를 형성함에 있어서의 공구의 구조 및 작동을 보여주고 있다.
마찰 교반 용접 공구(10)는 수많은 형상 및 특징 중의 임의의 하나를 취할 수 있다. 도 3 및 도 4는 공구(10)의 작업용 자유 단부의 일 실시예를 보여주고 있다. 프로브(16)는 원통형과 다른 형상을 가질 수 있고, 평면부(32)를 구비할 수 있다는 것을 볼 수 있다. 본 발명은 팁(16)의 특정 형상 및/또는 치수에 한정되지 않을 뿐만 아니라 팁(16)의 여러 표면들의 개수 및 형상도 제한되지 않는다. 도 3 및 도 4는 또한 찻종지 또는 오목 형상을 가질 수 있는 쇼울더(18)의 면(20)을 보여주고 있다. 이러한 형상의 쇼울더(18)의 면(20)은 재료의 마찰 교반 용접에 도움을 줄 수 있지만, 본 발명은 쇼울더(18)의 면(20)의 특정 형상에 제한되지 않는다. 마찰 교반 용접 공구(10)의 전체 형상은 예시로서 도시된 특정 실시예에 제한되지 않으며, 현재 가용하고 미래에 개발될 수 있는 마찰 교반 용접에 적합한 임의의 마찰 교반 용접 공구 형상도 포함하는 것으로 된다.
본 발명의 특정 양태에 있어서, 마찰 교반 용접 공구(10)의 적어도 작업용 자유 단부(14)는 소정의 형상으로 압축되어 소결된 분말 금속으로 제조된다. 분말 야금의 한 가지 장점은 공구에 대한 대규모 후제조 기계가공 즉 이차적인 마무리 작업 없이 소정의 최종 형상에 거의 가까운 형상(근사 정형; near net shape)으로 마찰 교반 공구가 만들어질 수 있게 해준다는 점이다. 분말 야금의 또다른 장점은 단조가공된 마찰 교반 용접 공구와 관련하여 사용되는 다른 방법에서는 가용하지 않은 광범위한 재료의 선택을 가능하게 해준다는 점이다.
도 5의 한 가지 예에 있어서는, 전체 마찰 교반 용접 공구(10)가 동일한 분말 금속 재료로 제조된다. 예컨대, 공구는 M2 또는 H13 공구강과 같은 철계의 예비합금된 분말 금속 재료로 제조될 수 있다. 이들 재료는 압축된 다음 근사 정형으로 소결되고, 공구의 후성형 마무리 작업을 거의 하지 않고 사용될 수 있다.
분말 금속 재료는 단조 재료와 비교했을 때 본질적인 재료의 다공 구조가 마찰계수를 증가시킨다는 점에서 마찰 교반 용접 공구에 유리하다. 분말 금속의 사용은 단조 공구와 비교했을 때 열전도율도 감소시킨다. 이는 분말 금속 공구가 비교대상인 단조 공구보다 더 작은 히트 싱크 효과를 가지기 때문에 공구/워크피스 경계부에서 더 많을 열을 유지하는 작용을 한다. 기본 재료는 마찰계수 및/또는 내마모도를 변경시키는 것을 포함하여 특성을 변화시키도록 추가로 처리되거나 변경될 수 있다. 예컨대, 공구(10)의 자유 단부(14)는 공구(10)의 노출 표면을 효과적으로 산화시켜 기본 철계 분말 금속 재료의 내마모도 및 마찰계수를 증가시키는 효과를 가지는 매우 안정한 형태의 산화철인 Fe3O4로 변환시키도록 고온, 고압 하에서 증기 처리될 수 있다.
본 발명은 공구 작업 특성을 향상시키기 위해 분말 금속 혼합물에 마찰력 변경 분말 첨가제를 혼합하는 것을 포함한다. 첨가제는 마찰 교반 용접 공구(10)의 동적 마찰 계수를 증가시키거나 감소시킬 수 있어, 마찰 교반 용접 공구(10)의 사용시에 발생되는 열을 증가시키거나 감소시킨다. 따라서, 공구(10)는 소정의 사용 열량을 발생시키도록 선택적으로 제조될 수 있어, 접합될 워크피스(24, 26)의 재료 특성에 따라 좌우되는 소정의 용접 특성을 제공하면서, 워크피스와 공구간의 들러붙음을 감소시킨다. 첨가제는 압축 이전에 분말 금속 혼합물에 첨가되고, 그런 다음 적정하게 가압 소결될 수 있다. 예컨대, 첨가제로서 CaF2, MnS, MoS2, BN, CaCO3, 실리카, 알루미나, 세라믹, 카바이드 화합물, 및 페로-몰리브덴, 페로-니켈, 크롬 및/또는 트리발로이(tribaloy)와 같은 기타 경도가 높고 안정적인 입자가 기본 분말 금속 재료의 작업 성능을 향상시키기 위해 첨가될 수 있다. 본 발명은 특정 재료 조성물에 제한되지 않으며, 발명의 범위 내에서 특정 조성물에 한정됨이 없이 마찰 교반 용접 공구를 형성하기 위한 넓은 개념의 분말 야금을 사용하는 것으로 된다.
혼합은 공구(10)의 작업 성능을 향상시키기 위해 공구(10)의 적어도 특정 부분의 다공성을 메우기 위한 수지 함침재 또는 기타 함침 재료의 사용을 통해 이루어질 수 있다. 함침재는 전술한 바와 같이 공구(10)의 동적 마찰계수, 열전도율, 및 공구(10)의 작업 성능을 변경시키는 다양한 재료를 포함할 수 있다. 이는 분말 금속 재료의 다공성을 메우기 위해 기본 분말 금속 혼합물보다 낮은 용융점을 가지는 재료의 침입을 포함한다.
분말 야금은 또한 공구(10)의 제조업자로 하여금 공구(10) 중의 다른 여러 구역들의 특성을 원하는 대로 변경시킬 수 있게 해준다. 이는 소결 공정만을 통해 또는 공구(10) 전체에 걸쳐 다양한 미세 구조 상 구배(phase gradient)를 포함하는 복합적인 미세 구조들을 제공하기 위한 다양한 분말, 합금, 및 첨가제로 이루어지 는 혼합물의 사용을 통해 또는 소결 공정과 다양한 분말, 합금, 및 첨가제로 이루어지는 혼합물의 사용의 두 가지 모두를 통해 이루어질 수 있다. 예컨대, 미세 구조 내에서의 경질상(hard phase) 침투물, 연질상(soft phase) 침투물 및 카바이드 침투물로 이루어지는 조합은 단일상(single phase) 구조에서는 얻을 수 없는 강도, 연성 및 내마모도 특성을 제공할 수 있다. 여러가지 상 및 특징은 페라이트상, 펄라이트상, 베이나이트상, 마르텐사이트상, 메탈 카바이드상, 및 과공석상 및 다양한 침투물들을 포함할 수 있다.
또한, 압축 이전에 분말 금속 혼합물에 첨가되는 소결 보조 첨가제가 공구(10)의 제조를 용이하게 하는 데 사용될 수 있다. 소결 보조 첨가제는 강도, 및 내마모도, 액상, 천이 액상 또는 향상된 고용체 메커니즘을 통한 열특성과 같은 공구(10)의 다른 특성들을 향상시킬 수 있다. 소결 보조 재료의 몇 가지 예(예일뿐 여기에 제한되지 않는다)로서는 MoS2, 인과 인 화합물, 붕소, 코발트, 주석, 및 소결의 정도 및/또는 압축 공구 구역의 밀도를 향상시키는 기타 재료 등이 포함된다.
전술한 바와 같이, 여러가지 상이한 공정 처리가 공구의 선택된 구역에 사용될 수 있어, 여러가지 상이한 구역의 재료의 조성을 변경시킨다. 따라서, 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이, 프로브 즉 팁(16')은 최고의 기능을 하고 프로브(16')가 재료 내에 돌입되어 압력과 상승된 온도 하에서 재료를 통과할 때 프로브(16')의 돌입 동작과 관련한 그 압력과 온도를 견디도록 하기 위해서 극도로 우수한 내마모도 및 높은 경도의 특성을 가질 수 있는 재료로 만들어질 수 있는 한편, 쇼울더 구역(18')은 우수한 내마모도를 나타내면서도 마찰 교반 용접 시의 쇼울더의 교반 성 능을 최대화하기 위한 고마찰계수를 나타내는 상이한 재료로 제조될 수 있고, 또 한편으로 섕크(12)'는 원한다면 어떤 면에서 더 이점을 나타내는 저렴한 저합금 재료로 이루어질 수 있는 또다른 상이한 재료로 만들어질 수 있다.
도 7은 도 6의 변경예이며, 여기서는 공구(10")의 프로브(16") 구역과 쇼울더(18") 구역이 한 가지 분말 금속 재료로 제조되는 한편, 섕크(12")는 상이한 분말 금속 조성물로 제조되어 있다. 물론, 본 발명은, 원한다면, 비용을 경감하거나 전체가 분말 금속인 마찰 교반 용접 공구에 대한 대체예를 제공하기 위해, 공구(10")의 작업용 자유 단부(14")는 본 명세서에서 설명한 장점을 성취하도록 분말 금속으로 제조하고, 작업용 자유 단부(14")를 반드시 분말 금속으로 제조할 필요가 없는 공구 섕크에 접합시키거나 다른 방법으로 결합시키는 것도 고려할 수 있다. 이 또한 본 발명에 포함되는 것이다.
도 8은 분말 금속 구조상 구배를 가지는 또다른 마찰 교반 용접 공구(10'")를 도시하고 있으며, 여기서는 공구(10'")의 코어(34)가 고부하 고내마모도 재료와 같은 재료로 제조될 수 있고, 쇼울더 구역(18'")을 포함하는 외층 다시말해 외주부 즉 셸(36)은 내마모성이면서도 코어(34)에 사용되는 재료보다 마찰계수가 더 높은 상이한 재료로 제조된다.
마지막으로, 도 9는 또다른 마찰 교반 용접 공구(10"")를 도시하고 있으며, 여기서는 공구(10"")의 여러 부분들이 서로 별개로 구성된 다음 소결 접합된다. 그럼으로써, 프로브(16"")는 한 가지 분말 혼합물로부터 압축될 수 있고, 쇼울더(18"")는 또다른 분말 혼합물로부터 압축될 수 있고, 섕크(12"")는 그 외 또다른 분말 혼합물로부터 압축될 수 있다. 그런 다음, 별개의 부분(16"", 18"", 12"")은 함께 소결될 수 있다. 원한다면, 소결 첨가제 또는 기타 첨가제가 별개의 부분들의 하나 이상의 분말 혼합물에 혼합될 수도 있다. 서로 별개로 구성되는 부분들의 개수는 원하는 공구 구조를 얻기 위해 필요에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 또다른 양태는 상기 실시예들에 따른 공구(10, 10', 10", 10'", 10"")를 제조하는 방법을 포함한다. 본 방법은 압축 단계를 포함하여 분말로부터 구조되는 공구의 여러 부분을 형성하는 단계와 공구의 적어도 하나의 부분을 소결하여 여러 부분을 접합시키는 단계를 포함하고 있다. 다양한 실시예를 포함하는 별개의 부분(12, 16, 18) 중의 인접한 부분들이 분말로부터 압축되는 경우, 본 방법은 또한 소결노 내에서의 확산 공정에 의해 별개의 부분들을 서로 접합시키는 단계를 포함한다. 소결 향상 첨가제 또는 다른 기술이 소결 공정에 사용될 수 있다. 상술한 공구 부분들 즉 팁, 쇼울더, 섕크 및 샤프트의 다양한 조합은 하나의 피스로 구조되거나 서로 별개로 구조된 다음 소결 공정을 통해 함께 접합될 수 있다. 제조 공정의 하나의 양태는 소결이, 진공하에서 또는 밀폐된 챔버 압력 용기 내에서가 아니라, 900℃보다 높은 온도와 거의 분위기압의 연속노 내에서 실행될 수 있다는 것을 포함한다.
이상의 본 발명의 실시예는 관련 법규 기준에 따라 설명되었으며, 따라서 실시예는 근본적으로 제한을 위한 것이라기보다 예시를 위한 것이다. 전술한 실시예에 대한 변경 및 수정이 본 발명의 범위 내에서 이루어질 수 있다는 것은 당업자에 자명하다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부의 청구범위에 의해 결정될 수 있다.

Claims (20)

  1. 분말 금속 재료로 제조된 용접 팁을 가지고, 분말 금속 재료는 철계이며, 용접 팁의 적어도 일부분은 Fe3O4 산화물을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구.
  2. 제 1 항에 있어서, 용접 팁은 플런저 팁과 쇼울더를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 철계 분말 금속 재료에 알루미나, 카바이드, 페로-몰리브덴, 페로-니켈, 크롬, 트리발로이 중의 하나 이상이 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구.
  6. 제 1 항에 있어서, 분말 금속 재료는 서멧인 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구.
  7. 제 2 항에 있어서, 분말 금속 재료는 플런저 팁이 쇼울더와 상이한 특성을 가지게 되는 구배 특성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구.
  8. 제 7 항에 있어서, 플런저 팁이 쇼울더보다 더 높은 내마모도 특성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구.
  9. 제 1 항에 있어서, 전체 공구가 분말 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구.
  10. 제 2 항에 있어서, 공구의 플런저 팁과 쇼울더가 서로 상이한 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구.
  11. 제 10 항에 있어서, 플런저 팁과 쇼울더는 서로로부터 별개로 분리되어 구조되는 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구.
  12. 제 11 항에 있어서, 플런저 팁과 쇼울더는 서로 소결되는 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구.
  13. 제 2 항에 있어서, 플런저 팁을 포함하는 공구의 중심 코어는 쇼울더를 포함하는 공구의 외주부의 재료와 상이한 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구.
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 있어서, 분말 금속 재료의 압축에 앞서 분말 금속 재료의 다공에 소정의 용융 온도를 가진 재료가 침투되는 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구.
  16. 제 1 항에 있어서, 분말 금속 재료의 다공에 수지가 함침되는 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구.
  17. 분말 금속 재료로 제조된 용접 팁을 가지는 마찰 교반 용접 공구의 제조 방법에 있어서,
    분말 혼합물을 압축시키는 단계, 및 상기 용접 팁을 형성하기 위하여 분말 혼합물을 진공하에서가 아닌 분위기압에서 소결시키는 단계를 포함하고,
    상기 용접 팁의 분말 혼합물은 철계이며, 용접 팁의 적어도 일부분은 Fe3O4 산화물을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 분말 혼합물을 연속노 내에서 소결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 교반 용접 공구의 제조 방법.
  19. 마찰 용접 공구의 제조 방법에 있어서,
    공구의 적어도 2개의 별개의 부분을 서로로부터 별개로 분리하여 압축시키는 단계, 및 공구의 적어도 2개의 별개의 부분을 서로 접합시키는 단계를 포함하고,
    상기 부분들 중 하나는 분말 금속 재료로 제조된 용접 팁이고, 용접 팁의 분말 금속 재료는 철계이며, 용접 팁의 적어도 일부분은 Fe3O4 산화물을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 마찰 용접 공구의 제조 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 별개의 부분을 서로 소결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 용접 공구의 제조 방법.
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