• Composites Research
• /
• 제24권4호
• /
• pp.23-28
• /
• 2011

최근 항공용 재료 산업 분야에서 널리 사용되고 있는 CFRP의 활용이 증가되고 있다. 하지만, CFRP와 같은 복합재료 부품의 결합 시에 단점이 있다. 복합재료를 이용한 다양한 구조를 제조하기 위해선 많은 홀 가공이 필요하다. 일반적으로 CFRP 홀 가공시 내구성이 매우 강한 polycrystalline crystalline diamond (PCD) 드릴을 사용한다. 하지만, 단가가 비싸고 가공 속도가 느리기 때문에 내구성은 PCD 드릴에 비해 약하나 드릴 형상 변화를 통해 가공 속도를 조절 할 수 있고, 비교적 가격이 저렴한 chemical vapor deposition (CVD) 다이아몬드 코팅 드릴의 사용량이 증가 되고 있다. 본 연구에서는. PCD 드릴과 CVD 다이아몬드 코팅 드릴의 홀 가공성을 비교 평가하였다. 먼저, 홀 가공 조건 식 (날당 이송량, 절삭 속도)을 이용하여 CFRP 홀 가공성을 평가했으며, CFRP 가공 시 드릴링 과정에서 발생하는 시편 내부의 열적 손상 정도를 비교했다. 열화상 카메라 촬영한 홀 가공 시 발생되는 온도를 이용한 경험식을 만들어 두 드릴의 발열 정도에 따른 홀 가공성을 비교 평가하였다. 또한, 홀 가공 시 발생하는 칩(chip) 배출 여부에 따른 홀 내부의 상태를 평가하여 CVD 다이아몬드 코팅 드릴과 PCD 드릴의 CFRP 홀 가공성을 비교했다. 전반적으로 PCD 드릴의 홀 가공성이 CVD 다이아몬드 드릴에 비해 우수한 성능을 나타냈지만, 홀 생성 속도는 CVD 다이아몬드 드릴이 PCD 드릴에 비해 빠른 결과를 나타냈다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
• /
• pp.124-124
• /
• 2004

최근 MEMS공학의 발전으로 미소 가공물과 그 미소 가공물을 가공하는 공작기계의 발전이 두드러지고 있다. 마이크로 성형기는 이러한 미소 가공물을 만드는 공작기계들 중의 하나이다. 마이크로 성형기(micro former)는 마이크로 홀(micro holl)을 만드는 성형기로써 크랭크 축의 회전에 의한 펀치의 직선 운동으로 마이크로 홀을 뚫는 성형기이다. 마이크로 홀을 성형할 때에는 상하, 좌우의 미세한 변위가 생길 수 있다.(중략)

• Composites Research
• /
• 제30권1호
• /
• pp.35-40
• /
• 2017

본 연구에서는 천연섬유 복합재료의 홀 가공 인자를 최적화 하기 위하여, 진공 인퓨전 성형공정을 이용하여 천연섬유 복합재료를 제조하였으며 보강재로는 아마섬유를 사용하였다. 그 후 가공에 적합한 드릴을 설계하고, 선정된 가공조건에 따라 홀 가공을 수행하였다. 실험횟수를 최소화하기 위하여 다구찌 실험계획법을 사용하였으며, 홀 가공 후 가공면내 거칠기를 측정하고 거칠기비 분석을 통하여 그 결과를 비교하였다. 실험결과 천연섬유 복합재료의 가공 시 절삭저항을 분산할 수 있는 새로운 드릴을 설계하였다. 이 드릴을 사용할 경우 가공중의 절삭저항이 분산되었으며, 표면거칠기가 최소화된 천연섬유 복합재료를 얻을 수 있었다. 또한 홀 가공에 적합한 최적의 드릴 회전속도 및 이송속도를 선정하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.303-303
• /
• 2011

최근 세포 포집 소자 제작에 있어 세포의 종류와 크기의 다양성을 고려하여 정확하게 포집하기 위한 고정밀화, 소형화 된 도구 제작 기술 개발이 중요한 현안으로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 선행 기술에서의 세포 포집 한계를 극복하기 위한 방안으로 펨토초 레이저 가공을 통한 미세 세포 포집 장치 제작에 관한 실험을 진행하였다. 펨토초 레이저의 짧은 파장의 대역 범위와 전력 특성이 미세 소자 제작을 가능하게 함에 따라 수백, 수천 개의 세포 포집에 있어 보다 안정적이고 신뢰도 높은 포집 장치 구현을 실현시킬 수 있다. 실험에서는 펨토초 레이저의 가공 조건을 가변하며 MEMS 소자에 홀(hole)을 형성시켰다. flatness 200인 Polycarbonate 재질의 기판 위에 CNC공작기계를 사용하여 유로를 제작하고 상부에 젤라틴 코팅 부분 2를 포함한 총 두께 12의 membrane 필름을 부착하였다. 이후 775 nm 파장의 펨토초 레이저를 사용하여 10${\times}$10 개수의 홀을 형성 한 후 홀 주위의 thermal damage와 레이저의 파워에 따른 홀의 형태와 크기 변화를 비교하였다. 실험 결과 membrane 막의 젤라틴 코팅 측면 홀의 평균 직경은 레이저의 파워와 비례하여 증가하였으며, 레이저 파워가 일정한 임계치에 도달하면 특정 시점에서 수렴됨을 확인하였다. 또한 PET 측면의 직경은 서서히 증가하고 빠르게 일정한 값으로 수렴됨을 확인하였다. 본 실험에서는 펨토초 레이저의 특성 파라미터와 레이저의 가공 조건을 수립함으로써 실험에서 사용 된 레이저를 이용한 드릴링 방안을 제시한다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
• /
• 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제2호
• /
• pp.463-466
• /
• 2005

본 논문은 퍼지로직을 이용하여 메탈스텐실의 홀의 정상-불량 판단을 수행한다. 메탈스텐실 은 PCB의 SMD의 패드 위에 납을 도포하기 위해 사용되는 것으로, 레이저를 이용하여 패드모양과 동일하게 홀을 생성한다. 가공 시 발생하는 불량은 레이저 출력의 약화로 홀이 정상적으로 가공되지 않는 것이다. 검사를 위해 비전시스템을 이용하여 메탈스텐실에 대한 카메라이미지를 획득하고, 기준이미지는 메탈스텐실을 제조하기 위해 사용되는 거버 파일을 이용하여 생성한다. 퍼지로직의 입력변수는 각 이미지에서의 검사대상 홀의 위치오차와 크기비율이고, 출력변수는 홀의 정상판단율이다. 홀의 위치와 크기는 두 이미지에 대해 영상처리를 수행하여 계산한다. 퍼지규칙은 작업자의 판단 규칙을 적용하여 작성한다. 4종류의 메탈스텐실에 대해 정상-불량 판단을 위해 고정된 임계치를 사용하였을 경우와 제안된 퍼지로직을 적용한 실험결과에 대해 설명한다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제37권7호
• /
• pp.857-864
• /
• 2013

레이저 정밀 가공은 고품질의 집속 광에너지를 이용하여 재료를 미세하게 가공하는 특수 가공으로 정밀 제조 분야에 적용되고 있다. 그러나 레이저 가공 시 열적 효과로 인해 재료 특성을 저하 시킬 수 있다. 또한, 압연 강재 및 강판의 경우 공정 단계에서 강한 압력으로 제작하기 때문에 반드시 잔류응력이 존재한다. 하지만 압연 강재에 존재하는 잔류응력의 양은 정량적인 예측이 불가능하다. 이러한 잔류응력이 존재하는 재료의 레이저 가공 시 레이저에 의한 부가적인 응력 발생 및 재료에 미치는 열적 영향의 예측 및 평가는 정밀 가공에 있어서 반드시 고려해야 하는 사항이다. 본 연구에서는 레이저 홀 가공 시 발생되는 온도 및 응력을 유한요소 해석과 실험적 방법으로 분석하였다. 재료의 열응력을 예측하기 위해 레이저 홀가공 실험을 수행하여 가열 및 냉각 등의 대한 결과를 도출하였다. 또한 냉각 시간에 따른 응력의 변화를 파악하였고 유한요소 해석으로 예측된 응력을 홀드릴링 응력 측정 기법에 의해 도출된 응력과 비교 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권2호
• /
• pp.195-201
• /
• 2012

다양한 소비자의 요구에 따라 가공된 제품을 좀더 신속하고 정확하게 측정할 수 있는 공작기계 내 자동계측장치를 적용하는 사례가 급격히 증가하고 있다. 자동 계측으로 가장 많이 활용되는 접촉식 측정 프로브는 주로 공작물의 가공 원점을 설정하고, 정확한 치수 검사를 통한 불량유무 판정 및 보상가공에 많이 활용된다. 따라서 본 연구에서는 기기상 자동계측장치인 접촉식 측정 프로브를 활용하여 가공된 형상을 신속하고 정확하게 측정하는 방법을 연구하였으며 이를 위하여 가장 많이 활용되는 홀 측정 사이클에 대한 매크로 프로그램을 개발하였다. 또한 측정 시 홀의 진원도 오차에 따라 발생할 수 있는 편심량을 시뮬레이션하여 분석하였으며 본 연구의 신뢰성을 높이기 위하여 기기상에서 개발된 홀 측정 매크로 프로그램을 이용하여 홀플레이트에 대한 측정이 이루어졌으며, 진원도 오차에 따른 편심량을 검증하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.29-36
• /
• 2007

본 논문에서는 펨토초 레이저를 사용하여 정밀하고 효과적인 레이저 어블레이션 작업이 가능한지를 확인하기위한 수치 해석 및 가공 작업을 수행하였다. 이를 위하여 Si 재료 내부의 에너지 전달 메커니즘에 대한 수치해석을 실시하였으며, Si 웨이퍼에 각각 다른 조건으로 적용된 레이저 플루언스 값으로 $100\;{\mu}m$ 직경의 미세 관통 홀을 형성한 후, 광학현미경과 3차원 표면 형상 측정 장비를 사용하여 형성된 미세 관통 홀의 가공성과 열영향부의 발생 정도를 관찰하고 분석하였다. 실험 결과를 통해 레이저 플루언스 조건에 따른 열영향부의 발생 정도를 분석하였으며, 또한 최소한의 열영향부를 가지며 우수한 홀 가공성을 보이는 최적의 미세 관통 홀 가공 조건을 도출하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권11호
• /
• pp.1765-1771
• /
• 2010

MEMS 소자의 공정에서 가공된 비아 홀 품질은 소자의 성능에 가장 중요한 요소의 하나이다. Nd:$YVO_4$ 레이저로 가공한 비아 홀에 대한 레이저 미세가공의 일반적인 특징을 설명하고 그것의 측정에 대한 효율적인 최적화 방법을 소개한다. 본 논문의 최적화 방법은 직교다항식, 분산분석과 반응표면최적화는 최적 레이저 공정변수를 결정하고 주요 영향을 이해하는데 사용된다. 유의한 레이저 공정변수를 확인하고 이의 비아 홀 품질에 관한 영향을 고찰하였다. 레이저 공정변수의 최적 수준을 가지는 확인 실험은 최적화 방법의 유효성을 설명하기 위해 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.65-68
• /
• 2004

피스톤(piston)과 리바운드(rebound)를 1체형 소결품으로 제조하기 위하여는 후가공시 발생하는 홀(hole)부분의 막힘 현상, 홀 부분의 치수 편차 현상, 가공 응력 집중에 의한 부품 모서리(edge)부의 크랙 발생 현상 둥의 문제가 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 성형체 및 소결체의 밀도 평가, hole 부분의 조직 평가(홀 내부 단차, 홀 내부의 버(burr) 발생 및 홀 크기), 소결체의 감쇠력 및 내구성 평가 등을 체계적으로 실시하여, 성형에서 발생하는 크랙, 홀 내부의 단차, 홀 크기의 문제점을 해결하였다.