Abstract
Generally, end effectors for automatic robots can use ceramics such as alumina(Al2O3) and silicon carbide(SiC). In this study, black alumina was developed and used in the semiconductor field through powder molding press forming. The black alumina can be mass produced.Alumina and black alumina were ground using a plane grinder to apply to the end effector of an automatic robot. The optimal cutting conditionswere found by analyzing the surface roughness(Ra) of black alumina through grinding. The alumina surface roughness is the feed rate was about 0.72 mm/sec, and the number of revolutions was best at 0.4879 ㎛ at 1700 rpm. In addition, the black alumina surface roughness shows a precision of less than 0.2 ㎛ in most cutting conditions. The feed rate was about 0.72 mm/sec, and the number of revolutions was best at 0.1361 ㎛ at 1900 rpm. The surface roughness of black alumina was better than that of alumina by about 0.35 to 0.47 ㎛.
반도체 시장에서 소재 개발 및 제조 공법에 대한 연구는 꾸준히 진행되고 있다. 일반적으로 자동 로봇용 End Effector는 알루미나(Al2O3)와 탄화규소(SiC) 등의 세라믹이 사용되었다. 본 연구는 대량생산이 가능한 분말 성형 프레스 법을 통해 반도체 현장에서 사용되는 블랙 알루미나를 개발하였다. 그리고 알루미나와 블랙 알루미나를 자동 로봇의 End Effector에 적용될 수 있도록 평면 연삭기를 사용하여 연삭가공을 실시하였다. 연삭가공을 통해 블랙 알루미나 대한 표면 거칠기(Ra)를 비교·분석하여 최적의 절삭 조건을 확인 할 수 있었다. 알루미나 표면 거칠기는 이송 속도가 0.72mm/sec이고 회전수가 1,700 rpm에서 0.4876 ㎛로 가장 양호하였다. 블랙 알루미나 표면 거칠기는 대부분의 절삭 조건에서 0.2 ㎛이하의 정밀도를 나타내었으며, 이송 속도가 0.72mm/sec이고 회전수가 1,900 rpm에서 0.1364 ㎛로 가장 양호하였다. 블랙 알루미나의 표면 거칠기는 알루미나 보다 0.35 ㎛ ~ 0.47 ㎛ 정도 양호하였다.