고강도 고밀도 TiC/Cu 복합재 LPBF
레이저 분말 베드 융합(LPBF) 방식의 구리 가공은 낮은 적외선 흡수율과 높은 다공성으로 인해 제약이 많습니다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 0.5 wt% TiC 나노입자를 음향 혼합 방식으로 구리 분말에 코팅했습니다. 이 코팅은 용융 과정에서 근적외선 흡수율을 높이고, 응고 후에는 구리 기지를 강화하는 이중 기능을 제공합니다. TiC 코팅 복합 분말은 1070 nm 파장에서 순수 구리 대비 반사율이 76.7%에서 13.8%로 크게 감소했습니다. 최적의 LPBF 공정 조건에서 99.4%의 상대 밀도를 달성했습니다. 미세 구조 분석 결과, TiC는 독립적인 나노입자 형태로 존재하며 2차상이 검출되지 않아 분산 강화 메커니즘을 통해 기지 연속성을 유지함을 확인했습니다. 제조 직후 시편은 120.2 MPa의 항복 강도와 202.1 MPa의 인장 강도를 보였으며, 50.3% IACS의 전기 전도도를 나타냈습니다. 1000 °C에서 9시간 열처리 후에는 항복 강도가 78.6 MPa로 감소했으나, 전기 전도도는 71.87% IACS로 향상되었습니다. 본 연구는 미량의 TiC 나노입자를 활용하여 적외선 LPBF 구리 가공 시 낮은 출력으로도 거의 완전한 밀도와 균형 잡힌 강도, 연성, 전기 전도도를 동시에 달성할 수 있는 실용적인 방법을 제시합니다.