'16년도 첨단공구산업기술고도화사업 신규후보과제 인터넷공시 안내

2016년도 첨단공구산업기술고도화사업 신규후보과제(RFP)에 대한 산학연 전문가 의견 수렴

【공시 내용】

□ 공시기간 : '16. 3. 22(화) ~ 3. 28(월) 18:00시까지 (7일간)

□ 대상과제 : 총 5개 신규후보과제(첨부2 참조)

□ 공시 및 의견수렴방법 : KEIT 및 산업기술지원(I-tech) 사이트를 통한 전자공시 및 공시기간 내 의견수렴

【인터넷공시 의견등록 및 유의사항】

① 산업기술지원 사이트 (http://itech.keit.re.kr)에 접속하여, 회원 로그인

※ 회원이 아닌 경우, 신규 회원가입 후 의견등록 가능

② 화면 상단의 주요 메뉴 중 ‘온라인사업관리’ 선택

③ 화면좌측의 '인터넷공시의견등록' 클릭

→ 접수가능 목록에서 양식의 ‘파일’ 버튼을 클릭하고, 작성파일(한글)을 다운로드 후 내용 작성

→ 우측 접수의 ‘신청’ 버튼 클릭

※ 필요시 “매뉴얼보기”를 눌러 사용자매뉴얼 참조

④ 안내문의 내용을 숙지 후 '신규등록' 버튼 클릭

⑤ 1.[제출대상공고]의 인적사항 등록(기존 가입정보 확인, 필요시 수정가능)

⑥ 2.[의견등록]의 우측 ‘RFP 다운로드’ 버튼을 클릭 후 전체목록을 다운로드 받은 후, 관심 기술분야의 과제 검색

⑦ 3.[의견등록]의 과제목록을 확인하고, 특정과제의 의견 작성을 위해 해당 과제명 우측 '의견첨부' 버튼 클릭

⑧ 4.[과제의견(50자 이상 1,200자 이내)]을 입력하고, 필요시 등록양식에 따라 작성된 부가의견(한글) [파일]을 첨부 후, ‘저장’ 버튼을 클릭하여 저장

⑨ 내용등록이 완료되었다면 ‘접수완료’ 버튼을 클릭하여 최종제출

⑩ 공시기간 내 상기의 전산등록을 통해 접수완료·제출된 의견 활용

(우편, 이메일, 직접방문 등 전산등록 이외의 제출·접수는 불가하며, '16.3.28(월), 18:00시에 전산등록이 마감됩니다.)

※ 개인별 의견등록 과제수 제한은 없으며, 다수의 신규후보과제에 대한 의견제출 가능

【향후 일정】

□ '16. 3월말 : 신규지원과제 공고 예정

※ 상기 일정은 사정에 따라 변경될 수 있습니다.

【문의처】

□ 기계로봇팀 : 053-718-8411 / jc.jin@keit.re.kr

[붙임] 신규후보과제 RFP

□ 첨단공구 기술개발사업 (총괄 + 세부3)

관리번호

2016-기계·소재-통합

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√)

기술분류

요소부품

-

연계/해당

여부(√)

특허( ), 표준화( ), 디자인( ), 글로벌R&D( ), 초고난도( ), 경쟁형R&D( )

총괄 과제명

탄소섬유복합재(CFRP) 및 고경도 신소재 가공용 첨단절삭공구 개발

1. 필요성

ㅇ 자동차, 항공·우주 등 전방산업을 중심으로 에너지 저감, 친환경화, 부품의 경량화 및 소형화에 따라 초경량 탄소섬유복합재(CFRP), 고경도 내열합금 등 기존의 절삭공구로는 가공이 어려운 난삭 신소재의 적용이 급증하고 있어 난삭 신소재의 가공효율 향상, 가공비용 절감 및 가공시간 단축이 가능한 첨단절삭공구 개발이 필요

ㅇ 절삭공구는 모든 산업에서 소재·부품을 제조하는 도구로서 국가 주력산업과 성장동력산업의 QCD 경쟁력을 좌우. 국내 절삭공구기술은 선진국 대비 약 87%이나 공구의 품질·성능을 좌우하는 핵심기술은 미흡. 특히 수요가 급증하고 있는 CFRP, 고강도주철(CGI), 고경도강, 내열합금 가공용 첨단절삭공구의 기술수준은 매우 미흡

ㅇ 제조업이 새로운 성장동력으로 재조명되어 제조강국들은 제조업 고도화를 위한 정책들을 추진. 우리나라는 제조업의 새로운 패러다임인 '제조업 혁신 3.0'전략을 수립하여 19대 산업엔진 프로젝트를 추진. 이들 프로젝트 중 난삭 신소재의 고효율 가공을 위한 첨단소재가공시스템은 첨단절삭공구 개발과 적용이 필수

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 탄소섬유복합재(CFRP), 고경도 내열합금 및 초정밀부품·금형의 고효율 가공용 첨단절삭공구 개발 (TRL : [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

- 항공·자동차산업의 탄소섬유복합재(CFRP) 가공용 회전공구 및 초고경질 나노박막 합성기술 개발

. 내마모성 및 다이아몬드 코팅막 밀착력 향상 초경합금 개발

. Ta, Nb 등의 고가 전략원소 저감기술 개발

. Burr 및 Delamination 발생억제 공구형상설계 및 형상가공기술 개발

. 나노 초고경질(다이아몬드, cBN) 박막 합성장치 및 코팅공정기술 개발

- 동력전달계 및 터빈 핵심부품용 고경도 내열합금 가공을 위한 인서트 기반 코팅초경/cBN/세라믹 공구 개발

. 내열합금(인코넬, Ti합금, CGI 등) 가공용 초경/세라믹/cBN 인서트 및 공구개발

. PVD(Ti-Si-X계, Al-Cr-X계), CVD(MT-Ti(CN)/Al2O3/TiN계) 박막설계 및 코팅기술개발

. 초경합금/서멧/세라믹의 복합화에 의한 초경합금 저감소재 및 공구 개발

. 금속/세라믹 기반 고경도재 절단용 공구 개발

- 초정밀부품·금형의 고품위 표면가공을 위한 초경엔드밀 및 PCD 공구 개발

. 나노급 WC 미립자 및 고인성 초경합금 환봉 제조기술 개발

. 초정밀가공 PCD 공구용 초미립 다이아몬드 미립자 제조기술 개발

. 고정도 R부를 갖는 고품위 가공용 초경 및 고정지립형 PCD 공구 개발

. 고품위 재자원화 분말 상용화(분말 생산량 : ~700kg/day) 기술개발

- 개발 공구용 소재와 공구의 성능·수명평가 및 신뢰성 향상

. 첨단공구산업기술지원센터의 표준규격에 따라 소재 및 공구의 성능 평가·인증

. 미래성장동력사업에서 개발하는 가공시스템에 장착하여 공구의 성능 검증

. 첨단절삭공구 수요기업이 요구하는 공구의 신뢰성 반영 및 검증

- 통합과제 운영

. 수요 발굴, 운영시나리오 작성 등 상품기획 구체화 및 일반적인 과제 운영 추진

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	CFRP용 공구소재 항절력1)	kg/mm2	≥480 (상온)	400	480 (일본, Mitsubishi-Hitachi Tool)
2	나노 다이아몬드 코팅 길이1)	mm	≥50	25	50 (독일, Cemecon)
3	CFRP 가공용 공구수명1)	m	≥12(드릴) ≥90(엔드밀)	5(드릴) 40(엔드밀)	12 (드릴, 스웨덴, Sandvik) 90 (엔드밀, 스웨덴, SECO)
4	선삭공구(S10) 총 칩제거량2)	cm3	125	100	120 (독일, Walter)
5	밀링공구(S30) 총 칩제거량2)	cm3	8	5	7 (스웨덴, Sandvik)
6	내열재 가공 cBN 공구 성능2)	분	12	8	12 (독일, SECO)
7	볼엔드밀의 R부 정도3)	µm	≤ ±2	±5	±2 (일본, Mitsubishi)
8	재자원화 분말 C량 균질제어3)	wt%	≤ 0.15	≤ 0.2	≤0.1 (일본, Mitsubishi)
9	재자원화 분말 생산량(Hard)3)	kg/batch	≥700	≤ 350	600 (핀란드, Ticomet)
10	웨이퍼 조도(황삭)	nm	200	-	900 (미국, Rubicon)

1) 세부 과제 1     2) 세부 과제 2      3) 세부 과제 3

※ 공구성능·수명 평가에 대한 세부적인 방법은 각각의 세부과제에 표시

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내 (1차년도 : 7개월, 5차년도 : 17개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 30백만 원 이내 (총 정부출연금 5억 원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한 없음

ㅇ 기술료 징수여부 : 비징수

관리번호

2016-기계·소재-통합 01

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√)

기술분류

요소부품

-

연계/해당

여부(√)

특허( ), 표준화( ), 디자인( ), 글로벌R&D( ), 초고난도( ), 경쟁형R&D( )

총괄 과제명

탄소섬유복합재(CFRP) 및 고경도 신소재 가공용 첨단절삭공구 개발

세부 과제명

항공·자동차산업의 탄소섬유복합재(CFRP) 가공용 회전공구 및 초고경질 나노박막 합성기술 개발

1. 필요성

ㅇ 항공 및 친환경 자동차산업을 중심으로 연비와 내구성 향상을 위해 비중이 철강재료의 20~25%로서 경량화와 고강도화가 우수한 탄소섬유복합재(CFRP)의 사용량이 급증. CFRP는 인장강도가 일반강의 5~10배 정도 높고, 모재의 성질이 매우 다른 재료로 구성되어 있어 기존 공구로는 가공이 매우 어려운 대표적인 난삭재

ㅇ 국내의 CFRP 가공용 공구는 공구용 소재기술, 공구형상 설계기술 및 내마모성 코팅기술이 미흡하여 선진 공구 대비 가공속도 1/5, 가공길이(공구수명) 1/7 등 기술수준이 매우 미흡. CFRP의 가격하락에 따라 항공·자동차산업에서 수요급증이 예상되므로 burr와 박리 발생이 없고 가공품질이 안정화된 전용공구 개발이 시급

ㅇ 국내 기업들은 탄소섬유의 투자와 생산을 확대하고, 전라북도에서는 탄소클러스터를 조성 중이며, 19대 산업엔진 프로젝트에서는 탄소섬유복합재(CFRP) 가공시스템을 개발 중. 항공 및 친환경 자동차산업의 경쟁력 강화를 위해서는 CFRP의 제품화를 위한 첨단절삭공구 및 가공기술의 원천기술 확보가 매우 시급

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : CFRP 가공용 초경합금 소재, 초고경질 탄소계 코팅장치 및 공정기술, 회전공구 상용화 기술개발 (TRL : [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

- CFRP 가공용 고내마모성 및 초고경질 코팅막 밀착력 향상 초경합금 개발

․강도, 경도, 파괴인성이 뛰어난 CFRP 가공 초경공구용 원료분말 개발

․분말합성·성형, 고밀도 소결 및 양산화 기술개발

․Co 및 Ta, Nb 등 고가 전략원소 제어·저감기술 개발

- CFRP의 고효율 가공용 회전공구 개발

․Burr 및 Delamination 발생억제 공구형상설계 기술개발

․T300~T1000 CFRP의 형상, 특성 및 크기에 따른 최적의 초경공구 개발

․CFRP/Metal의 샌드위치형 소재 가공용 전용공구 개발

․Hole, Side, 평면 및 곡면가공 등 다양한 CFRP 가공용 특화공구 개발

- CFRP 공구의 내마모성 향상 탄소계 초고경질 CVD 장치 및 나노 코팅기술 개발

․나노 다이아몬드 및 cBN 코팅용 CVD 합성장치 개발

․멀티 나노 초고경질 코팅막 설계 및 성막기술 개발

․코팅부착력 향상을 위한 코팅 전처리 및 코팅 양산화 기술개발

- 개발 공구용 소재와 공구의 성능·수명평가 및 신뢰성 향상

. 첨단공구산업기술지원센터의 표준규격에 따라 소재 및 공구의 성능 평가·인증

. 미래성장동력사업에서 개발하는 가공시스템에 장착하여 공구의 성능 검증

. CFRP 가공 수요기업이 요구하는 공구의 신뢰성 반영 및 성능 검증

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	조립분말 유동도(F.R)1)	sec/50g	≤23	30	25 (일본, Tungaloy)
2	공구소재 경도	Hv	≥1,700 (상온)	1,600	1,650 (일본, Tungaloy)
3	공구소재 항절력	kg/mm2	≥480 (상온)	400	480 (일본, Mitsubishi-Hitachi tool)
4	공구소재 파괴인성	MPa·m1/2	≥15.5 (상온)	14	15.5 (일본, Sumitomo)
5	공구 표면조도	µm, Ra	≤0.1	0.15	0.1 (일본, Mitsubishi)
6	코팅장치 온도편차	°C	≤10	25	10 (독일, CemeCon)
7	나노코팅막 두께 균일도	µm	≤1	2	1 (독일, CemeCon)
8	나노코팅막 표면조도	µm, Ra	≤0.3	≤ 0.7	0.3 (독일, CemeCon)
9	나노코팅 길이2)	mm	≥50	25	50 (독일, CemeCon)
10	절삭성능(공구수명)3)	m	≥12(드릴) ≥90(엔드밀)	5(드릴) 40(엔드밀)	12 (드릴, 스웨덴, Sandvik) 90 (엔드밀, 스웨덴, SECO)

1) ASTM B213-13

2) 코팅 길이 : 공구 선단부에서 생크부 하단까지의 코팅 길이

3) Drill : Sandvik CoroDrill 85X 시리즈, 절삭조건 Vc : 130m/min, f : 0.05mm/rev.

End mill : Seco JABROTMJC8XX 시리즈, Ø10 Vc : 250m/min, ap : 1.0mm, ae : 0.1mm,

n : 6370rpm, fz : 0.04mm/tooth, vf : 2040mm/rev

피삭재 : CFRP T700 grade 3000k prepreg를 사용한 autoclave 성형 제품

공구수명은 CFRP가공시 Burr, Delamination 발생 및 가공회수, 면조도 기준별 변화기준

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내 (1차년도 : 7개월, 5차년도 : 17개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 5억 원 이내 (총 정부출연금 60억 원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호

2016-기계·소재-통합 02

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√)

기술분류

요소부품

-

연계/해당

여부(√)

특허( ), 표준화( ), 디자인( ), 글로벌R&D( ), 초고난도( ), 경쟁형R&D( )

총괄 과제명

탄소섬유복합재(CFRP) 및 고경도 신소재 가공용 첨단절삭공구 개발

세부 과제명

동력전달계 및 터빈 핵심부품용 고경도 내열합금 가공을 위한 인서트 기반 코팅초경/cBN/세라믹 공구 개발

1. 필요성

ㅇ 항공기·자동차의 엔진성능과 산업용 발전의 고효율화를 위해 터빈의 작동온도는 더욱 가혹(고온화·고압화)화 되는 추세. 터빈의 작동온도가 더욱 높아짐에 따라 블레이드뿐만 아니라 블레이드 주변의 디스크, 베인 등의 내열부품도 보다 가혹한 조건에 노출되므로 예전보다 한층 높은 초고경도의 내열합금 적용이 증가

ㅇ 터빈 부품용 초고경도 내열합금과 엔진블록용 CGI는 가공성이 매우 낮고 가공공차가 매우 엄격한 초정밀가공이 요구되므로 부품을 해외에서 전량 가공된 상태로 수입하거나 절삭공구의 품질과 성능이 검증된 절삭공구를 해외로부터 전량 수입할 정도로 국내의 초고경도 내열합금 가공용 첨단절삭공구 기술은 매우 미흡

ㅇ 발전효율이 우수한 차세대 A-USC 발전시스템이 ’20년대에 상용화되고, 국책사업으로 13년부터 개발 중인 대형 복합발전용 가스터빈이 개발되어 ‘20년부터 국내외 발전소에 공급될 전망이며, 또한 19대 산업엔진 프로젝트에서 내열합금 가공시스템을 개발 중이므로 이들 사업의 조기 성과창출을 위해 초내열합금의 정밀가공용 첨단절삭공구 개발이 시급

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 동력전달계 및 터빈 핵심부품용 고경도 내열합금 가공을 위한 인서트 기반 코팅초경/cBN/세라믹 공구 개발

(TRL : [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

- 내열합금(인코넬, 스텔라이트, CGI 등)의 고속·정밀가공용 인서트기 공구소재 개발

. 선삭가공(S05~S20) 및 밀링가공(S30~S40)용 초경합금 설계 및 제조기술 개발

. 내열합금 고속·정밀 선삭·밀링가공용 세라믹 설계 및 제조기술 개발

․내열합금 고속 선삭가공용 초미립 cBN 제조기술 개발

․분말합성·성형, 고밀도 소결 및 양산화 기술개발

- 내열합금의 고속·정밀가공용 인서트 기반 공구형상 설계기술 개발

. 내열합금의 고정도 선삭·밀링 가공 전용 칩브레이커 설계 및 금형기술 개발

. 고정도 가공을 위한 하이포지티브 경사 인선 및 하이헬릭스 인선 설계기술 개발

. 선삭가공용 cBN 및 세라믹 인서트 인선 설계기술 개발

. 내열합금의 고속·정밀가공용 홀더 및 커터 설계·제조기술 개발

- 내열합금의 고속·정밀가공용 인서트 기반 절삭공구 개발

. 사상, 중삭, 황삭 칩브레이커를 포함한 S05~S20 선삭가공용 코팅 초경공구 개발

. 내열합금의 고속 사상 선삭가공 및 고속 밀링가공용 세라믹 공구 개발

. 내열합금의 고속 사상 선삭가공용 cBN 공구 개발

. 다용도 및 고능률 절삭(평면가공, 측면가공, 홈가공, 경사면가공, 헬리컬 가공) 가공이 가능한 인덱서블 밀링공구 개발

- 내열합금 가공용 공구의 내마모성 향상 코팅기술 개발

. PVD (Ti-Si-X계 질화물, Al-Cr-X계 질화물) 및 CVD (MT-Ti(CN)/Al2O3/TiN계) 코팅 박막설계 기술 개발

. 코팅 밀착력 향상을 위한 코팅 전처리, 코팅공정 및 후처리 기술 개발

- 내열합금의 고속절단용 복합화 소재 및 공구 개발

. 공구소재의 복합체(초경합금/서멧/세라믹) 설계 및 공구제조기술 개발

. 이종 공구 소재와의 고밀도 접합기술 개발

. 금속/세라믹 복합소재를 활용한 내열합금의 고속절단용 공구 개발

. 공구소재의 복합화에 의한 초경합금 사용량 20% 이상 저감기술 개발

- 개발 공구용 소재와 공구의 성능·수명평가 및 신뢰성 향상

. 첨단공구산업기술지원센터의 표준규격에 따라 소재 및 공구의 성능 평가·인증

. 미래성장동력 가공시스템 개발에서 요구하는 공구의 성능과 신뢰성 반영

. 항공·발전부품 가공 수요기업이 요구하는 공구의 신뢰성 반영 및 성능 검증

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국,기업/기관명)
1	선삭공구	초경합금(S15) 상온 항절력 (ISO3327 및 WC-7%Co)	N/mm2	2,800	2,500	2,600 (스웨덴, Sandvik)
2		Ti-Al-X계 박막(PVD) 내열성 (산화 개시온도)	°C	1,100	900	1,100 (독일, Walter)
3		cBN 소재 경도	GPa	43	40	42 (일본, SHM)
4		선삭용(S10) 코팅초경공구 총 칩제거량1)	cm3	125	100	120 (독일, Walter)
5		cBN 공구 성능2)	분	12	8	12 (독일, SECO)
6	밀링공구	초경합금(S30) 상온 항절력 (ISO3327 및 WC-10%Co)	N/mm2	3,300	3,000	3,200 (스웨덴, Sandvik)
7		Al-Cr-X계 박막(PVD) 밀착력 (스크래치테스트)	박리하중 (N)	120	100	110 (스웨덴, Sandvik)
8		밀링용(S30) 코팅초경공구 총 칩제거량3)	cm3	8	5	7 (스웨덴, Sandvik)

1) 절삭조건 : PVD S10 grade 재종,

피삭재 : 인코넬718(HRC~40), Vc=50m/min, fn=0.15mm/rev, d=0.5mm, 습식, CNMG120408-OO

- 총칩제거량(cm3) = 절삭시간(min) × 칩 매출량(cm3/min)

- 칩 매출량(cm3/min) = [Vc(m/min) × fn(mm/rev.) × d(mm)]/1000

2) 절삭조건 : cBN 재종, 피삭재 : 인코넬 718(HRC~35), Vc=300m/min, fn=0.1mm/rev, d=0.5mm, 습식, TNGA160408-OO

3) 절삭조건 : PVD S30 grade 재종, 피삭재 : 인코넬 718(HRC~40), Vc=30m/min, fn=0.06mm/t, ap & ae=2mm, 습식, APXX12-2날, Ø16 홀더

- 총칩제거량(cm3) = 절삭시간(min) × 칩 매출량(cm3/min)

- 칩 매출량(cm3/min) = [가공길이(mm) × 테이블 이송(mm/min) × ap(mm)]/1,000

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내 (1차년도 : 7개월, 5차년도 : 17개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 5억 원 이내 (총 정부출연금 75억 원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호

2016-기계·소재-통합 03

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√)

기술분류

요소부품

-

연계/해당

여부(√)

특허( ), 표준화( ), 디자인( ), 글로벌R&D( ), 초고난도( ), 경쟁형R&D( )

총괄 과제명

탄소섬유복합재(CFRP) 및 고경도 신소재 가공용 첨단절삭공구 개발

세부 과제명

초정밀부품·금형의 고품위 표면가공용 초경 및 PCD 공구 개발

1. 필요성

ㅇ 스마트폰 부품, 렌즈용 금형과 같은 초정밀 부품의 수요가 급증하고 있으나, 국내의 기술 미흡으로 초정밀가공 공구의 대부분을 수입에 의존. 갈수록 경쟁이 치열해지고 있는 우리나라 모바일산업의 글로벌 우위를 지속하기 위해서는 모바일 부품의 초정밀가공용 공구개발을 통한 모바일산업의 QCD 경쟁력 확보가 절실

ㅇ 솔라셀·반도체·LED 기판용 경·취성 재료의 초고정밀 표면가공에는 주로 PCD가 사용. 최근 회로패턴의 미세화에 따라 나노레벨의 표면품질이 요구되나, 나노레벨의 PCD 제조기술은 미국과 일본이 거의 독점하여 우리나라는 수입에 의존

ㅇ 절삭공구의 핵심소재인 초경합금은 자원의 희소성과 편재성이 높은 고가의 전략원소를 다량 함유. 전략원소의 재활용 기술이 미흡하여 폐초경의 대부분을 국외로 반출하고 있어 재자원 양산화 기술개발을 통한 공구산업의 경쟁력 강화 필요

ㅇ 정부에서 추진 중인 모바일융합산업 육성과 사파이어 글라스의 고효율 가공을 위한 첨단소재가공시스템(19대 산업엔진)에는 고품위 가공용 공구가 필수적이며, 우리나라는 희소·전략원소의 안정적인 공급원 확보를 위해 범정부 차원에서 대응

2. 연구목표

ㅇ  최종목표  :  초정밀부품·금형의 고품위 표면가공용 초경엔드밀· PCD 공구 및 재자원 양산화 기술 개발  (TRL : [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

- 초정밀가공용 고인성·고내마모성 초경합금 제조기술 개발

․환원·탄화에 의한 고품위 초미립 WC 입자 {D50(100nm)급 및 D99.9(1.5µm)} 제조기술 개발

․균일 혼합·성형기술, WC 입자 성장억제 원소제어 및 저온 소결기술 개발

․품질 균일성이 우수한 초경합금 환봉 제조기술 개발

- 초정밀가공용 고인성·고내마모성 초경합금 볼엔드밀 개발

․고정밀 R볼부를 갖는 볼엔드밀의 형상설계기술 개발

․공구 자루부의 진원도와 원통도가 3µm 이하인 초정밀제품 제조기술 개발

․피삭재의 우수한 표면조도를 갖는 고정밀 엔드밀 개발

- 고품위 재자원화 초경합금을 이용한 정밀가공용 절삭공구 개발

․초경합금 Scrap의 고순도(탄소량 균질제어 0.15wt%) 재자원화 및 상용화(분말생산량 : Soft 300kg/day, Hard 700kg/day) 기술개발

․재자원화 초경합금을 이용한 절삭공구 제조기술 개발

- 경·취성 재료의 초고정밀 표면가공용 PCD 공구 개발

․초미립 다이아몬드, Filler 분산 및 물성제어기술 개발

․양면 연삭 능률이 우수한 황삭용 및 정삭용 다이아몬드 고정지립 정반 개발

․Total Kerf Loss 감소를 위한 고능률의 고정지립 정반기술 개발

- 개발 공구용 소재와 공구의 성능·수명평가 및 신뢰성 향상

. 첨단공구산업기술지원센터의 표준규격에 따라 소재 및 공구의 성능 평가·인증

. 미래성장동력 가공시스템 개발에서 요구하는 공구의 성능과 신뢰성 반영

. 모바일 및 사파이어 부품 가공 수요기업이 요구하는 공구의 신뢰성 반영

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	볼엔드밀용 WC 입자 크기 (D50)	nm	100	200	100 (일본/ALMT)
2	볼엔드밀용 초경합금 경도	Hv30	1,980	1,910	1,980 (룩셈부르크/Ceratizit)
3	볼엔드밀용 초경합금 항절력	MPa	4,700	4,200	4,600 (룩셈부르크/Ceratizit)
4	볼엔드밀 R볼부 형상정밀도	µm	≤±2	±5	±2 (일본/미쯔비시)
5	가공된 피삭재 표면조도1)	Ra, µm	0.24	0.5	0.24 (일본/미쯔비시)
6	볼엔드밀 공구수명1)	%	≥100	90	100 (일본/미쯔비시)
7	재자원화 분말 C량 균질제어	wt%	≤0.15	≤0.2	≤ 0.1 (일본, 미쯔비시)
8	재자원화 분말 생산량(Hard)	kg/batch	≥700	≤350	600 (핀란드, 티코멧)
9	웨이퍼 TTV(황삭)	µm	5	-	5 (미국, Rubicon)
10	웨이퍼 조도(황삭)	nm	200	-	900 (미국, Rubicon)

1)  피삭재 : AISI D2 HRC 55～62, 공구형상: 2날 R0.5mm(Ø1.0mm), 스핀들 회전수 : 40,000rpm, Feed Rate : 5.600mm/min, 절삭깊이 : 0.05mm

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내 (1차년도 : 7개월, 5차년도 : 17개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 1억 원 이내 (총 정부출연금 55억 원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

□ 첨단공구 기반구축사업

관리번호	2016-기계·소재-일반				중분류Ⅰ	중분류Ⅱ
과제유형	기반조성			기술분류	요소부품	-
연계/해당 여부(√)	특허( ), 표준화( ), 디자인( ), 글로벌R&D( ), 초고난도( ), 경쟁형R&D( )
과제명		첨단공구산업 육성을 위한 기반구축사업
1. 필요성
ㅇ 자동차, 항공·우주 등 전방산업을 중심으로 에너지 저감, 친환경을 고려한 부품의 경량화, 소형화에 따른 신소재 출현으로 부품제조 및 가공에 어려움이 증대됨에 따라 품질저하, 비용 및 납기의 증가로 주력 및 기반산업의 경쟁력이 저하되고 있음 - 전방산업을 중심으로 난삭 신소재의 적용 추세는 급증하고 있지만 기존의 절삭공구로는 가공이 매우 어려워 제조현장에서 어려움을 겪고 있음 - 절삭공구산업은 소재, 설계·가공, 후처리(코팅 등), 툴링 등 분야가 다양하여 종합적이고 체계적인 기업지원이 필요하나, 국내에는 지원기관이 전무하여 절삭공구산업의 지속성장을 위한 산업생태계 조성이 필요 - 이를 위해 신제품 개발을 위한 연구개발(R&D)과 산업성장을 견인할 산업육성 거점 구축을 통해 종합적인 기업지원 활동이 필요 ㅇ 국내 절삭공구산업의 고부가가치화를 지원할 전문기술지원센터와 연구 및 시험분석 장비를 구축하여 공구기술 개발과 신뢰성 평가 및 신제품 개발 등을 지원하기 위한 기반구축
2. 연구목표
ㅇ 최종목표 : 첨단공구 R&D 결과물 및 기개발 혹은 향후 개발예정인 첨단공구의 시험분석, 신뢰성 평가, 시제작 지원을 위한 장비 및 기술지원센터 구축 - 절삭공구산업의 고부가가치화를 견인할 전문기술지원센터를 설립하고 관련분야 전문인력을 확보하여 기술개발 지원과 기업 애로기술 해결을 추진 - 소재분석, 설계·해석, 시제품 제작, 성능평가 등 첨단공구 제조공정을 고려한 기술개발, 시험분석 및 신뢰성 평가, 시제품 제작 장비를 구축하고 이를 실제 가공환경과 유사한 환경에서 선행 적용 가능한 기업지원 장비구축 - 전문가 데이터베이스 구축, 네트워킹, 성과확산 등을 추진하여 절삭공구 분야 기술고도화를 위한 글로벌 종합지원 허브센터 역할 수행 - 사업수행 단계별 추진 목표 ․(사업수행 5년) 첨단공구 기술개발 및 시험분석지원시스템을 구축하여 시제품 신속제작지원, 기술개발지원 및 애로기술 해결이 유기적으로 연계되어 센터 운영기반을 조기에 구축하는 기간으로 공구산업의 기업성장 지원을 목표로 함 ․(성과활용 5년) 사업기간 내 구축된 장비의 활용도를 70% 이상으로 유지하여 공구산업의 글로벌 수출증대 및 센터 자립화 도모 ․(구축 후 5년) 성과활용 5년간 적립된 수익금을 활용하여 시험분석 및 신뢰성 평가, 시제품 제작을 주 업종으로 하는 특화조직으로 성장 ㅇ 사업목표[eqn: {} ^{*}] - 기반조성 및 장비구축 ․첨단공구분야 기술개발 및 기업지원을 위한 센터 구축 ․시험평가 및 신뢰성 분석, 시제품 제작지원을 위한 장비구축 - 첨단공구 분야 시험분석 및 신뢰성 평가 기술지원 체계 구축 ․가공공정의 시뮬레이션을 통해 공구 및 가공품질 적합성 확보를 위한 기술지원 체계 구축 ․고온경도, 미세조직, 소재의 열전달 특성, 물성 및 기계적 특성 등 첨단공구분야에 최적화된 시험평가 지원체계 구축 ․첨단공구를 활용한 시가공 및 시제품 제작지원 체계 구축 ․공인시험인증 체계 구축으로 기업의 수출 및 품질경쟁력 향상 지원 - 첨단공구 분야 정보제공 및 네트워킹 구축을 통한 신규 판로개척 및 기술개발 지원 * ‘기반조성사업 유형화 및 성과지표 관리방안’에 따라 사업계획서에 상세 제시
3. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 기간 : 5년 이내 (1차년도 : 7개월, 5차년도 : 17개월) ㅇ 정부출연금 : ‘16년 5억 원 이내 (총 정부출연금 137억 원 이내) ㅇ 지자체 출연금 : ‘16년 58억 원 이내 (총 지자체출연금 159억 원 이내) ㅇ 주관기관 : 제한없음 ㅇ 기술료 징수여부 : 비징수