• 제목/요약/키워드: Laser Surface Polishing

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Diode laser를 이용한 STS420J2의 표면경화 특성에 관한 연구 (A study on the hard surfacing Characteristics of STS420J2 by using Diode laser)

  • 이태양;임병철;박상흡
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.5460-5466
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    • 2014
  • 본 연구에서는 실생활에 많이 이용되며 주로 주방용 식기 및 식칼, 소형칼, 주방 가위 등으로 널리 사용되는 STS420J2를 실험소재로 사용하였다. 마르텐사이트계 스테인리스강은 Cr13%이상 함유하고 있어 약 $1,050^{\circ}C$를 정점으로 하여 그 이상의 고온에서는 저하하는 단점을 가지고 있다. 실험에 사용되는 시험편 표면에 표면경화를 수행하기 위하여 #200 ~ #1500의 순서대로 미세연마 후 거친연마 가공을 실시하였으며, 다이오드 레이저의 표면경화 열처리 후에 자기냉각효과를 고려하여 $100{\times}50{\times}10$의 판재로 시험편을 제작하여 실험하였다. 소재 표면에 다이오드 레이저를 이용하여 국소부위에 표면경화 열처리를 수행하였다. 이때 다이오드 레이저의 출력과 이송속도를 공정조건으로 하여, 미세경도시험, 미세조직시험, 전자 주사 현미경(SEM), 입열량을 분석하였다. 분석 후에는 실험소재의 기계적 특성을 비교하여, 타 표면경화법에 비해 다이오드 레이저를 이용하였을 때의 표면경화 열처리 신뢰성과 우수함 그리고 최적의 공정조건을 도출하였다. 열처리 후 경화부는 Plate martensite로 경화 되었으며. 경도값은 Hv606.2로 열처리 후 약 3배 이상 표면경도가 향상되었다.

다이오드 레이저를 이용한 SM45C의 표면경화 특성에 관한 연구 (A study on the hard surfacing Characteristics of SM45C by using Diode laser)

  • 임병철;이홍섭;박상흡
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.1620-1625
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    • 2015
  • 본 연구에서는 산업현장에서 각종 기어나, 축, 체인, 롤러, 금형, 자동차강판 등으로 널리 쓰여 지는 기계구조용 탄소강인 SM45C를 실험소재로 사용하였다. 실험에 사용되는 시험편 표면에 표면경화를 수행하기 위하여 #200 ~ #1500의 순서대로 미세연마 후 거친연마의 연마가공을 실시하였으며, 다이오드 레이저의 표면경화 열처리 후에 자기냉각효과를 고려하여 $100{\times}50{\times}10$의 판재로 시험편을 제작하여 실험하였다. 소재 표면에 다이오드 레이저를 이용하여 국소부위에 표면경화 열처리를 수행하였다. 이때 다이오드 레이저의 출력과 이송속도를 공정조건으로 하여, 미세경도시험, 미세조직시험, 전자 주사 현미경(SEM), 입열량을 분석하였다. 분석 후에는 실험소재의 기계적 특성을 비교하여, 타 표면 경화법에 비해 다이오드 레이저를 이용하였을 때의 표면경화 열처리 신뢰성과 우수함 그리고 최적의 공정조건을 도출하였다. 열처리 후 경화부는 판상 마르텐사이트로 경화 되었으며. 경도값은 Hv729.5로 열처리 후 약 2.3배 이상 표면경도가 향상되있는 것을 확인하였다.

초정밀 단속 절삭을 이용한 다각형 미러의 절삭특성에 관한 연구 (A study of ultra-precision interrupt machining for an polygon mirror)

  • 박순섭;이기용;김형모;이재설
    • 한국기계가공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.65-70
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    • 2007
  • Generally, the core component of small precise optical device demands high accuracy of manufacturing processes. Although, the geometry of it is simple, the manufacturing technique to materialize is categorized as the ultra-precision machining and it must be done with the specialized machines and by the trained operator. Typical examples of small precise optical device are laser printer and phone camera. As a core part of laser printer, polygon mirror is used in laser scanning unit(LSU). It couldn't be fabricated with conventional machine but specified machine for polygon mirror machining. In this study, Polygon mirror with 16 surfaces was manufactured in the process of ultra-precision fly-cutting with Al material and investigated optimum machining conditions in terms of feedrate, pitch per cycle and depth of cut. Owing to process of polishing has bad influence on reflection angle, surface roughness, $R_{max}$=10nm, and form error, $Ra={\lambda}/10({\lambda}=632nm)$, are prerequisites for polygon mirror.

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Nd:YAG 레이저를 이용한 철제 표면 옻칠 제거 실험 연구 (Experimental Study for Removing Lacquer Layer on Iron Surface by Nd:YAG Laser System)

  • 박창수;조남철;황현성
    • 보존과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.377-384
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    • 2016
  • 철불의 개금 시 표면에 남아 있는 옻칠 제거 방법에는 물리적인 방법과 화학적인 방법을 사용하고 있으나, 표면 손상 및 약품 사용으로 인한 환경오염, 보존과학자의 건강에도 매우 유해하다. 그래서 본 연구에서는 비접촉식이고 친환경적인 Nd:YAG 레이저를 이용하여 옻칠 제거 실험을 실시하였다. 시편은 크기가 $5{\times}5cm$인 철제(Fe 99.9%)시편 표면을 균일하게 연마한 후 생칠을 도포 횟수를 달리하여 각각 $10{\mu}m$, $20{\mu}m$, $30{\mu}m$의 두께 차이로 제작하였다. 본 실험에서 사용된 레이저기기는 Nd:YAG 레이저로, 적외선 영역의 1064 nm(160~800 mJ)와 가시광선 영역인 532nm(50~350 mJ)의 두 가지 파장 모드를 이용하였다. 실험은 레이저 파장 에너지 조사 횟수 등에 따른 시편 표면의 변화를 조사하였다. 레이저 조사 전 후 표면을 실체현미경과 SEM 관찰, 비접촉 표면 조도 측정기, FT-IR 등을 이용하여 옻칠의 제거 및 잔류 여부를 알아보았다. 분석 결과 1064 nm 파장을 이용하여 $1.0J/cm^2$ 밀도에서 표면 손상 없이 $10{\mu}m$, $20{\mu}m$ 두께의 옻칠이 제거됨을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 철불 개금 시 잔류하고 있는 옻칠 제거 방법으로 Nd:YAG 레이저가 효율적임을 본 실험을 통해 알 수 있었다. 향후 금속뿐만 아니라 목칠 가구 등 다양한 재질의 연구가 이루어지면 표면 손상 없이 옻칠을 제거 하는데 효과적으로 활용 가능할 것으로 본다.

레이저트래커(Laser Tracker)를 이용한 대형 광학 거울의 형상 측정 (Measurement of Large Mirror Surface using a Laser Tracker)

  • 조은하;양호순;이윤우
    • 한국광학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.331-337
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    • 2013
  • 대형 광학 거울은 연삭, 연마, 최종연마의 단계를 거쳐 가공된다. 이 가운데 가장 진행이 빠르고 가공량이 많은 연삭 단계에서 정밀하고 신속한 측정이 가능하다면 가공 공정의 효율성을 높일 수 있다. 그런데 연삭 단계의 광학면은 거칠고 광택이 없기 때문에 빛을 이용한 측정이 매우 어렵다. 따라서 간섭계를 사용할 수 없으며 기계적인 방법을 이용하여 면을 측정해야 한다. 레이저트래커는 이동이 가능한 3차원 좌표 측정기로, 이를 이용한 측정 방법이나 데이터 분석을 연구하면 연삭 단계의 광학 거울을 정밀하게 측정할 수 있다. 본 논문에서는 레이저트래커를 이용하여 직경 1 m의 구면 거울의 형상오차를 측정하고, 이 측정 결과를 간섭계로 측정한 것과 비교하였다. 레이저트래커를 이용한 측정법은 형상오차 rms $0.2{\mu}m$, PV $2.7{\mu}m$의 측정 결과를 얻는 것으로 파악되어 연삭 단계 광학면의 정밀한 측정이 가능할 것으로 보인다.

다물체 동역학 해석을 이용한 커버글라스 Edge 연마용 Abrasive Film Polishing 시스템 개발 (Development of Abrasive Film Polishing System for Cover-Glass Edge using Multi-Body Dynamics Analysis)

  • 하석재;조용규;김병찬;강동성;조명우;이정우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.7071-7077
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    • 2015
  • 최근 스마트폰, 태블릿 PC 및 전자기기 등의 사용이 증가함에 따라 커버글라스의 수요가 증가하고 있는 추세이다. 모바일 기기의 디스플레이가 대형화되면서 접촉이나 낙하 등과 같이 외부에서 힘을 받게 되는 환경에서 높은 강도를 유지하는 것이 요구되고 있다. 커버글라스 제작 공정에서 연마공정은 커버글라스의 표면거칠기 및 충분한 강도를 제공하는 중요한 공정이다. 기존 연삭 숫돌에 의한 가공방법은 커버글라스 가공표면에 스크레치, 칩핑, 노칭 및 마이크로 크랙 등의 가공 문제점이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 모바일 커버글라스의 연마를 위해 연마필름을 이용한 폴리싱 시스템을 개발하였다. 구조적 안정성을 평가하기 위해 연마 필름 폴리싱 시스템에 대한 유한요소모델을 생성하였고 다물체 동역학 해석을 수행하였다. 연마 필름 폴리싱 시스템에 대한 응력 및 변위 해석을 통해 특성을 분석하였고 레이저 변위 센서를 이용해 제작된 시스템에 대한 변위를 측정하여 구조적 안정성에 대해 확인하였다.

The effects of physical decontamination methods on zirconia implant surfaces: a systematic review

  • Tan, Nathan Chiang Ping;Khan, Ahsen;Antunes, Elsa;Miller, Catherine M;Sharma, Dileep
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제51권5호
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    • pp.298-315
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    • 2021
  • Purpose: Peri-implantitis therapy and implant maintenance are fundamental practices to enhance the longevity of zirconia implants. However, the use of physical decontamination methods, including hand instruments, polishing devices, ultrasonic scalers, and laser systems, might damage the implant surfaces. The aim of this systematic review was to evaluate the effects of physical decontamination methods on zirconia implant surfaces. Methods: A systematic search was conducted using 5 electronic databases: Ovid MEDLINE, PubMed, Scopus, Web of Science, and Cochrane. Hand searching of the OpenGrey database, reference lists, and 6 selected dental journals was also performed to identify relevant studies satisfying the eligibility criteria. Results: Overall, 1049 unique studies were identified, of which 11 studies were deemed suitable for final review. Air-abrasive devices with glycine powder, prophylaxis cups, and ultrasonic scalers with non-metal tips were found to cause minimal to no damage to implantgrade zirconia surfaces. However, hand instruments and ultrasonic scalers with metal tips have the potential to cause major damage to zirconia surfaces. In terms of laser systems, diode lasers appear to be the most promising, as no surface alterations were reported following their use. Conclusion: Air-abrasive devices and prophylaxis cups are safe for zirconia implant decontamination due to preservation of the implant surface integrity. In contrast, hand instruments and ultrasonic scalers with metal tips should be used with caution. Recommendations for the use of laser systems could not be fully established due to significant heterogeneity among included studies, but diode lasers may be the best-suited system. Further research-specifically, randomised controlled trials-would further confirm the effects of physical decontamination methods in a clinical setting.

연마방법에 따른 Cerec block의 표면 거칠기 비교 (SURFACE ANALYSIS OF CERCE RESTORATIONS POLISHED BY DIFFERENT TECHNIQUE)

  • 김성광;방몽숙
    • 대한치과보철학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.31-42
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    • 1997
  • This study was performed to investigate the surface roughness of the Cerec Vita Mark II polished by various polishing techniques, compare with that of the Vintage enamel porcelain glazed by high temperature glazing technique. All of the Cerec specimen were finished with sequential use of high speed diamond burs(grit 45, 30 and $15{\mu}m$). The groups were divided into 5 groups : Group I : Cerec Vita Mark II block specimens polished with Sof-lex discs. Group II : Cerce Vita Mark II block specimens polished with Two Striper MPS. Group III : Cerce Vita Mark II block specimens polished with Enhance. Group IV : Cerce Vita Mark II block specimens polished with Porcelain laminate polishing FG kit. Group V : Vintage enamel porcelain glazed by high temperature glazing Technique. Each group was consisted of 10 specimens. The surfaces produced were examined quantitatively using a laser specular reflectance machine(Perthen RM600-s, Feinpruf Perthen GmbH., Germany) and qualitatively under SEM(JSM-5400, JEOL, Japan). The Results were as follows : 1. The arithmetic mean roughness value(Ra) in groups 1, 2, 3 and 4 was higher than that of group5. There was statistically significant difference(P<0.05). 2. The arithmetic mean roughness value(Ra) decreased in the following orders : group 1, group 2, group 4, group 3 and there was no statistically significant difference between group 1 and group 2, group 3, and group 4. There was statistically significant difference among group 1, 2, and group 3, 4 and group 5(P<0.05). 3. The maximum individual peak-to-valley-height(Rmax) decreased in the following orders : group 2, group 1, group 4, group 3, group 5 and there was no statistically significant difference between group 1 and 2, group 1 and group 4, group 3 and group 5. There was statistically significant difference among group 1, 2, and group 1, 4 and group 3, 5(P<0.05). 4. The treated surfaces of group 5 had smoother surface than that of groups 1, 2, 3, 4 with SEM.

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Factors Influencing Edge Dendritic Plating of Steel Sheet in the Electro-Galvanizing Line

  • Du-Hwan Jo;Moonjae Kwon;Doojin Paik;Myungsoo Kim
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제23권3호
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    • pp.215-220
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    • 2024
  • Recently, the demand for Zn-Ni electrogalvanized steel sheets for home appliances and automobiles is increasing. Products should have a thick plating (30 to 40 g/m2) on both side with a thin thickness (≤ 0.8 mm) and the highest surface quality. By a high current density operation, current is concentrated in the edge part of the steel sheet, resulting in large surface dent defects due to dendritic plating. This can lead to a low productivity due to low line speed operation. To solve this problem, this study aimed to identify factors influencing dendritic plating. A cylindrical electroplating device was manufactured. Effects of cut edge shape and thickness of steel plate, current density, temperature, flow rate, electrolyte concentration, and pH on dendrite generation of Zn-Ni electroplating were examined. To investigate effect of edge shape of the steel sheet, the steel sheet was manufactured using three processing methods: shearing, polishing after shearing, and laser. Relative effects thickness and cut edge processing methods of the steel plate, current density, temperature, flow rate, electrolyte concentration, and pH of plating solution on dendrite plating were investigated. To prevent dendrite plating, an edge mask was manufactured and its application effect was investigated.

Evaluation of the bond strength between aged composite cores and luting agent

  • Polat, Serdar;Cebe, Fatma;Tuncdemir, Aliriza;Ozturk, Caner;Usumez, Aslihan
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제7권2호
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    • pp.108-114
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    • 2015
  • PURPOSE. The aim of this study was to evaluate effect of different surface treatment methods on the bond strength between aged composite-resin core and luting agent. MATERIALS AND METHODS. Seventy-five resin composites and also seventy-five zirconia ceramic discs were prepared. 60 composite samples were exposed to thermal aging (10,000 cycles, 5 to $55^{\circ}C$) and different surface treatment. All specimens were separated into 5 groups (n=15): 1) Intact specimens 2) Thermal aging-air polishing 3) Thermal aging- Er:YAG laser irradiation 4) Thermal aging- acid etching 5) Thermal-aging. All specimens were bonded to the zirconia discs with resin cement and fixed to universal testing machine and bond strength testing loaded to failure with a crosshead speed of 0.5 mm/min. The fractured surface was classified as adhesive failure, cohesive failure and adhesive-cohesive failure. The bond strength data was statistically compared by the Kruskal-Wallis method complemented by the Bonferroni correction Mann-Whitney U test. The probability level for statistical significance was set at ${\alpha}$=.05. RESULTS. Thermal aging and different surface treatment methods have significant effect on the bond strength between composite-resin cores and luting-agent (P<.05). The mean baseline bond strength values ranged between $7.07{\pm}2.11$ and $26.05{\pm}6.53$ N. The highest bond strength of $26.05{\pm}6.53$ N was obtained with Group 3. Group 5 showed the lowest value of bond strength. CONCLUSION. Appropriate surface treatment method should be applied to aged composite resin cores or aged-composites restorations should be replaced for the optimal bond strength and the clinical success.