동경대학 연구팀이 접착제나 레이저를 사용하지 않고 금속과 플라스틱을 강하게 접합하는 기술을 개발했다고 일본경제신문이 27일 보도했다.

금속을 열수에 담궈 표면에 미세한 돌기를 만들어 그 틈에 플라스틱을 흘려서 접합하는 방식이다. 접합강도는 자동차 부품용 기준을 뛰어넘어 전기자동차(EV) 부품에 응용을 목표로 한다.

자동차 부품에 사용되는 아연도금강판(아연도금 고장력강)과 플라스틱(폴리부틸렌 폴리프텔라트)과의 접합 시험에 최근 성공했다.

금속을 75℃의 열수에 40분 정도 담그면 표면이 산화해서 나노 크기의 바늘 모양 돌기가 무수히 생긴다. 그 틈에 녹인 플라스틱을 부어 접합하는 것으로 접합강도는 자동차부품용 기준이 20㎫의 힘에 견뎌냈다.

현미경으로 관찰하면 돌기의 굵기는 수십나노m(나노는 10억분의 1)로 깊이는 수백나노m였다. 아연 도금층은 수십마이크로(마이크로는 100만분의 1)에 달해 돌기가 도금층을 부수지 않고 녹을 막는 성능은 떨어지지 않았다.

레이저 가공으로 미세한 돌기를 만들어 접합하는 기술도 개발하고 있지만 얇은 도금층이 벗겨져 아연도금에는 사용하지 못하고 있다.

EV의 경우 금속과 플라스틱 접합에 볼트를 쓰는 경우가 많은데 신기술을 적용하면 재료에 구멍을 뚫거나 볼트를 죄는 공정을 줄일 수 있다. 볼트와 너트가 불필요해 경량화로도 연결된다.

동경대 연구팀 카지와라 유우스케준 교수는 “대형 설비와 특별한 약품이 불필요해 실용화하기 쉬운 기술이라며 기업과의 협력을 통해 EV용 부품에 적용을 목표로 한다”고 말했다.

정하영 jhy791503@naver.com 다른기사 보기