Abstract
Mokumegane is one of the sophisticated metal craft techniques enabling wood grain surface effect. To embody the mokumegane, an ingot of well-bonded stacked metal plates has been required. Traditionally prepared mokumegane ingots were bonded using charcoal which enables reduction atmosphere, but sometimes end up with collapse of bonding interface due to the lack of reliable process control. We proposed a systematic vacuum direct bonding process for ingots. First, we confirmed copper//copper homogeneous plate bonding at $900^{\circ}C$ by applying uniaxial press of 2.5kg. We observed 80min required to obtain 90%-bonding ratio and the diffusion coefficient would be enhanced up to 100 times due to surface effect. Second, by considering enhanced diffusion behavior, we also obtained optimum bonding condition in copper/silver heterogeneous plates that ensures 90%-bonding ratio at $700^{\circ}C$ for 10min with apply uniaxial press. A 7-layered copper/silver ingot is prepared successfully, and eventually the prototype mokumegane cases for mobile phone were fabricated with these ingot.
모꾸메가네는 나무결 모양을 낼 수 있는 고부가가치가 가능한 장신구 소재이며 서로 다른 금속을 가공하기 위해 융점이 다른 두 가지 이상 금속을 적층하여 붙인 잉곳 제작이 필수적이다. 기존의 모꾸메가네용 잉곳은 숯을 이용한 환원성 분위기에서 경험에 근거한 육안 판별로 만들어져서 접합의 신뢰성과 후속 가공 도중 층간 분리가 일어나는 분제가 있었다. $900^{\circ}C$에서 2.5kg의 압력을 가하면서 진공 열처리로를 이용하여 90% 이상 접합율이 가능한 조건을 확인하였다. 계면에서의 계면 확산계수가 통상의 벌크 확산계수보다 100배 향상되는 것을 확인하였고 이종 접합시에 계면 확산계수를 확인하여 $700^{\circ}C$의 저온에서 10분동안 진공열처리, 90% 이상 접합율을 가진 모꾸메가네용 잉곳을 성공적으로 제조하였다. 제조된 잉곳으로 핸드폰 외장용 모꾸메가네 시작품을 성공적으로 제조할 수 있었다.
