탄탈럼 포일용 심가공 기술: 탄탈럼은 내화 금속이지만, 어닐링 처리된 순수 탄탈럼은 구리나 저탄소강과 유사하게 상온에서 우수한 연성(파괴 후 연신율 ≥20%~30%)과 낮은 변형 경화율을 가지고 있어 냉간 심가공에 매우 적합합니다.
원료 준비 – 심가공용 탄탈럼 포일의 주요 요구 사항: 냉간 압연으로 인한 잔류 응력을 제거하고 높은 소성을 확보하기 위해 완전히 재결정된 어닐링 상태(어닐링/M 상태)여야 합니다. 경질/반경질 포일은 심가공 중 균열이 발생하기 쉽습니다. 두께 범위: 심가공에는 일반적으로 0.05~0.5mm의 탄탈럼 스트립/포일이 사용되며, 0.03~0.08mm는 마이크로 커패시터 케이스에 사용할 수 있습니다. 매우 얇은 포일(<0.02mm)은 일반적으로 독립적으로 딥 드로잉되지 않고 주로 패딩이나 코일 용접에 사용됩니다. 결정립 제어: 미세하고 균일한 재결정립이 바람직합니다(분말 야금 R05400은 전자빔 용융 R05200보다 등방성이 우수합니다). 지나치게 거친 결정립은 "오렌지 껍질" 결함을 발생시켜 표면 품질에 영향을 미칩니다. 표면 품질: 표면에는 긁힘, 움푹 들어간 곳, 산화 반점이 없어야 합니다. 미세 결함은 딥 드로잉 및 큰 소성 변형 중에 응력 집중의 원인이 되어 균열을 유발할 수 있습니다. 일반적으로 Ra ≤ 0.2–0.5 μm가 요구됩니다.
딥 드로잉 공정 매개변수: 가공 방법: 상온에서 단일 또는 다중 프로그레시브 다이 딥 드로잉. 탄탈륨은 강철만큼 빨리 가공 경화되지 않습니다. 초기 드로잉 깊이는 빌릿 직경의 40%~50%에 도달할 수 있으며, 깊이 대 직경 비율(H/D)은 1:1 또는 그 이상에 도달할 수 있습니다(여러 번 드로잉을 통해 H/D > 4를 달성할 수 있으며, 탄탈륨 커패시터 케이스가 그 예입니다).
금형 설계: 펀치와 금형 사이의 간격은 일반적으로 재료 두께의 6%~8%(강철보다 약간 큼)로 설정하여 긁힘과 과도한 박리를 방지합니다. 금형의 필렛 반경은 균열 방지를 위해 커야 하며, 주름 발생을 방지하기 위해 블랭크 홀더의 힘을 정밀하게 제어해야 합니다. 펀치에는 일반적으로 공구강이 사용되는 반면, 금형에는 탄탈륨의 소착/마모를 줄이기 위해 알루미늄 청동, 베릴륨 구리 또는 DLC(다이아몬드 유사 탄소)/질화규소 세라믹 코팅이 권장됩니다. 탄탈륨은 연질이며 강철 금형에 쉽게 달라붙어 마모를 일으킵니다.
윤활: 매우 중요하고 어려운 부분입니다. 염소화 파라핀 오일, 황화 우지, 특수 심가공 왁스, 폴리에틸렌 필름 또는 DLC 코팅은 점착 및 표면 긁힘을 방지하기 위한 절연 및 윤활제로 일반적으로 사용됩니다. 중간 어닐링: 여러 번의 심가공 공정 사이에 추가적인 변형이 필요한 경우, 소성을 회복하기 위해 진공 또는 고순도 불활성 가스 보호 하에서 800~1100℃에서 어닐링을 수행할 수 있습니다(산소 흡수 및 취성을 방지하도록 주의해야 합니다).
