• Journal of the KSME
• /
• v.30 no.4
• /
• pp.367-373
• /
• 1990

초정밀 절삭용 다이아몬드 공구의 날끝 형상에 관해서는 여러 가지 설계안이 개발되어 제각기 성공적으로 사용되고 있지만 제품 품질의 균일성, 즉 성능과 수명의 차이는 아직까지 미해결이다. 또한, 초정밀공구의 날끝 능선에 관해서 최근 측정 데이터가 발표되고 있으나, 양호한 날끝능선, 불량한 능선 및 소정의 다듬질이 이루어지지 못하고 수명에 달해버린 능선 등에 대한 제각기의 형상, 구조 등이 밝혀지지 않고 있으며, 공구의 제작법을 개발하는 것은 금후의 연구과제로 남 아있다. 그리고, 단결정 바이트의 연마에 대해서는 많은 기술적인 진전이 이루어져 왔으나, 수 명의 차이는 해결하지 못하고 있다. 이는 날끝능선의 연마방향과 더불어 다이아몬드의 이방성, 원석의 품질 등과 관련이 있다고 볼 수 있다. 공구의 마멸과정이 결정방위에 의존하는 것은 당연하겠지만, 공구의 연마가공에서는 이방성 그 자체가 공구마멸에 나타나는 문제 및 경사면과 여유면의 마멸과 달리 예리한 인선을 둔화시키는 날끝 능선의 마멸은 어떻게 진행되는가가 문 제이며, 공구의 결정방위와 성능, 수명과의 관련은 실험적으로 해명되어야 할 것이다. 또한 재 료인 다이아몬드 원석에 있어서도, 커다란 결함이 발견된 것은 제외되지만 극히 경미한 결함은 어디까지 허용될 것인지가 문제이다. 내부응력, 착색 등 결함의 인자는 다양하지만 제각기 공구 의 성능 및 수명과의 관련은 명확하게 밝혀져 있지 않다. 이러한 인자 중에서도 어느 것이 가장 크게 영향을 미치는지 확인된다면 커다란 진보가 이루어질 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.118.1-118.1
• /
• 2017

다이아몬드 코팅은 다이아몬드 자체의 우수한 경도 및 여러 장점을 가진 특성으로 엔드밀과 같은 공구강을 비롯하여 기존 물질의 물리적 경도를 향상 시키는 데 있어서 많은 분야에서 연구 되고 있다. 그 중에서도 활용 방면이 높은 분야는 탄소 섬유 강화 복합체(CFRP)와 같은 난삭재의 절삭가공기술에 있어서 매우 효과적인 성과를 보이고 있다. HF-CVD를 통한 다이아몬드 코팅을 함에 앞서, 전산 해석을 통해 다이아몬드의 코팅에 있어서 결정적인 요소인 온도와 압력을 우선적으로 계산을 하여 다이아몬드가 코팅이 되는 가정 적합한 온도와 압력을 찾은 뒤 실험을 진행 하였다. 전산 해석은 ANSYS Workbench를 이용하여 진행하였다. Workbench내의 프로그램 중 형상을 그리는 것은 Design Modeler, 격자를 구성하는 것은 Mesh, 계산은 FLUENT를 이용하여 진행하였다. 형상의 모델링은 HFCVD장비의 실제모습을 최대한으로 구현하였으며, 다이아몬드 증착 과정에서 일어나는 필라멘트의 온도와 챔버의 냉각 정도 그리고 공정 기체를 적용하여 시뮬레이션을 시행 하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 적정 온도 범위와 압력을 기반으로 HF-CVD를 통해 다이아몬드 코팅을 시행 하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.265-265
• /
• 2004

최근 IT산업으로 대표되는 광통신 및 광신호 전달에 이용되는 광 반사경 및 렌즈어레이, 광가이드 판넬(BLU, FLU)등 광부품의 수요가 급증하고 있고, 이의 생산을 위한 다양한 제조공정이 연구 개발되고 있다 근년까지 이러한 마이크로 광부품의 제조방법은 포토리소그래피, 에칭기술을 베이스로 한 MEMS 기술, PDMS를 이용한 복재기술에 크게 의존하고 있다. 기계적 가공법으로는 오래전부터 초정밀 경면 선삭이나 연삭에 의한 마이크로 렌즈와 미세 패턴의 금형가공이 이루어져 왔다.(중략)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.20 no.4
• /
• pp.1216-1224
• /
• 1996

In the use of glass fiber reinforced plastics it is often necessary to cutting the components, but the cutting GFRP is often made difficult by the delamination of composites and the short tool life. In this paper, the machinability of GFRP by mean of tool materials and type was experimentally investigated. By proper selection of cutting tool material and type excellent machining of this workpiece is achieved. The surface quality relate closely with the feed rate and cutting tools.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.31 no.3
• /
• pp.207-213
• /
• 2014

A study was carried out to fabricate the cutting tool geometry with micro/nanoscale on the single crystal diamond tool by using the FIB. The FIB technique is an ideal tool for TEM sample preparation that allows for the fabrication of electron-transparent foils. The FIB is appropriate techniques to sample and subsequently define the chemical composition and the structural state of mineral inclusion on the micro/nanoscale. The combination of FIB with a SEM allows for 3D information to be obtained from samples including 3D imaging. Cutting strategies were demonstrated to improve the performance of cutting tool geometry and to generate high aspect ratio micro cutting tool. A finely focused beam of 30keV Ga+ ions was used to mill cutting tool shapes for various micro patterns. Therefore FIB sputtering is used to shape a variety of cutting tools with dimensions in the $1-5{\mu}m$ range and cutting edge radii of curvature of under 50nm.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.22 no.5 s.170
• /
• pp.16-20
• /
• 2005

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.6 no.4
• /
• pp.11-20
• /
• 1989

마이크로 일렉트로닉스(Microelectronics)를 중심으로 하는 산업혁명이 진행되고 있는 시점에서 전자, 광학 또는 신소재 부품에 대한 형상과 치수 또는 표면거칠기에 대한 정확도와 정밀도가 엄격하게 요구되고 있다. 예를 들어 경취 재료인 반도체의 웨이화( w-afer), 수정진동자 자기헷트, 비구면렌즈 또는 연질 금속의 레이저빔(Laser Beam) 프린터 용 포리곤 밀러(Polygon Mirror), 자기디스크, 복사기용 드럼(drum), 레저기기용 반사밀러 등 가공정밀도를 향상시키기 위해서는 과거의 가공기술을 대치할 수 있는 새로운 초정밀가공 기술의 도입이 활발하게 진행되고 있다. 경취성 재료의 초정밀가공은 지금까지는 랩핑(lappi- ng), 폴리싱(polishing)의 가공기술이 주체였으나, 최근의 엄격한 부품정밀도에 대응하기 위하여 전가공을 초정밀 연삭가공으로 평면도,표면거칠기, 가공변질층을 향상시키고 다듬질 가공은 폴리싱으로 하여 표면거칠기를 향상시켜야 하는 가공기술이 보급되고 있다. 일반연질 금속의 다듬질가공은 유리지립을 이용하는 랩핑이나 폴리싱으로 다듬질 가공을 진행하고 있었 으나 형상정도와 표면정밀도를 동시에 얻는다는 것이 어렵고 또 가공시간이 너무 길어서 매우 고가인 것이 되고 말았다. 그러나 유리에서 연질금속으로 재료를 전환시키고 저가격화, 양산 화의 요구, 정밀도 향상과 부품의 안정화 등등 여러 이유로서 다아아몬드(Diamond) 공구로 mirror surface 를 만드는 초정밀 경면연삭 가공기술(precision turning with diamond)의 발달 로 이제는 완전히 새로운 가공기술로 대치되고 말았다. 다이아몬드에 의한 초정밀절삭은 공구 끝이 매우 예리하고 마모가 매우 적은 단결정 다이아몬드를 이용하고 절삭가공 기계는 운동정도 를 피가공물에 정확히 전사 시키는 방법이며 따라서 가공기계는 고도의 운동정밀도가 요구되며 그외에 강성, 진동, 열변이, 제어면에서 엄격한 검도가 있어야 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.127-127
• /
• 2012

나노결정질 다이아몬드(Nanocrystalline Diamond: NCD) 박막은 고경도와 낮은 마찰계수를 가지고 있어 고속도강과 같은 절삭공구 위에 코팅하여 공구의 성능 향상을 도모하고자 하는 노력이 있어 왔다. 그러나 NCD 박막의 잔류응력이 크고, 철계금속에는 NCD가 증착되지 않는다는 문제점이 있다. 잔류응력 완화와 다이아몬드 핵생성을 위하여 제3의 중간층 재료가 필요하다. 본 연구에서는 Ti과 W을 중간층으로 하여 고속도강(SKH51)에 NCD 박막을 코팅하고 기계적 특성을 비교하였다. 고속도강 위에 DC 마그네트론 스퍼터를 이용하여 2 ${\mu}m$ 두께의 Ti 또는 W 중간층을 증착하고, 그 위에 Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition (MPCVD) 방법으로 NCD 박막을 2 ${\mu}m$ 두께로 코팅 한 것과 Ti, W순으로 각각 1 ${\mu}m$ 두께로 증착 후 그 위에 NCD 박막을 2 ${\mu}m$ 두께로 코팅 한 시편을 비교하였다. 세 가지 종류의 시편에 대하여 FESEM을 이용하여 표면과 단면의 형상을 관찰하였고, XRD와 Raman spectroscopy를 통해 NCD 박막의 결정성을 확인하였다. 그리고 Tribometer를 이용해 코팅된 박막의 내마모성을 비교하였으며 Rockwell C Indentation test를 이용하여 접합력을 비교하였다. 연구 결과 Ti/W 복합중간층 위에 코팅된 NCD의 접합력이 가장 우수하였으며 그 다음 W, Ti 순으로 나타났다. NCD와 고속도강의 큰 열팽창계수 차이가 복합중간층으로 인해 줄어들고 잔류응력이 완화되어 접합력이 향상되는 것으로 여겨진다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1992.04a
• /
• pp.55-59
• /
• 1992

최근 신 연삭 공구인 미세한 지립의 다이아몬드 휠을 이용함으로써 고경도와 취성을 지니는 엔지 니어링 세라믹스등의 신소재및 초경재 등 난삭재류를 대상으로 경면 가공을 추구하고자 노력이 진행중이다. 이는 래핑이나 폴리싱 등의 유리 지립에 의한 경면 창성법에 비하여 가공 능률이나 가공 정도가 높고 곡면이나 홈 등의 복잡 형상부의가공에도적용할 수 있다는 잇점이 있기 때문이다. 따라서 현재 이러한 신 연삭 가공법은 지금까지 연삭 가공후에 연마 가공 공정을 부가함으로써 초정 밀 효과를 지닐 수 있었던 각종 부품들에대한 단일 최종 마무리가공 공정으로의 응용에많은 기대를 걸고 있다. 본 연구는 높은 압축 강도치, 고온경도치와 내마모성, 강성 등을 지님으로써 외부 압력에 대한 변형률이 극히 적어 금형 칫수에가까운 제품을 생산할 수 있다는 특성으로 근래그 사용도가 급증 하고 있는 초경합금 금형재를 대상으로 해그 동안 난삭재에 대한 최적 가공 조건 설정이 정립되어 있지 못했던 관계로 인하여 기존의 숙련자 경험에만 주로 의존 할 수 밖에 없었던 단순한 다이아몬드 연삭 공구의 활용추세로부터 탈피하고 Diamond wheel 및 범용 연삭 공구를 최적으로 활용함으로써 연삭 가공의 초정밀화를 달성하며후 가공을 생략할 수 있는 가공 공정을 창출 해내기위하여, 상관 관계를 연삭 저항 및 가공 표면 품위등의 측면으로분석, 평가해봄으로써 초정밀 가공 차원에서의 최적 가공 조건 설정을 위한 지침을 명확하게 규명하기 위하여 실험적으로 수행하게 된 것이다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
• /
• v.13 no.5
• /
• pp.64-69
• /
• 2014

This article presents machining experiments to assess the relationship between the profile accuracy and the workpiece hardness using a natural diamond tool on an ultra-precision diamond turning machine. The study is intended to secure a corner cube prism pattern for reflective film capable of high-quality outcomes. The optical performance levels and edge images of corner cubes having various hardness levels of the copper-coated layer on a carbon steel plate are analyzed. The hardness of the workpiece has a considerable effect on the profile accuracy. The higher the hardness of the workpiece, the better the profile accuracy and the worse the edge wear of the diamond tool.