• Title/Summary/Keyword: 레이저-소재 가공

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페라이트의 레이저 유도 습식 에칭 (Laser-Induced Wet Etching of Mn-Zn Ferrite)

  • 이천;이경철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.248-250
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    • 1996
  • VTR 자기헤드의 핵심소재로 사용되는 ferrite는 VTR 의 주기능인 영상의 기록 및 재생역할에 가장 중요한 소재이다. 이러한 종류의 head는 지금까지 mask wet chemical etching과 mechanical Process 에 의해 제작 되어왔다. 그러나 기록용량의 중가로 자기장치의 recording density를 높일것이 요구됨에 따라 자기헤드의 gap width를 줄일 필요가 있게 되었다. 본 연구는 mask와 photoresist를 사용하지 않고 ferrite를 직접 미세가공 하는 laser-induced wet etching을 이용하여 자기헤드의 기록용량을 높이고자 하였다. $Ar^+$ laser ( 파장 514 nm )를 빔 확장기와 렌즈를 사용 하여 직경 $1.8{\mu}m$ 로 집속하고, $100{\sim}500\;mW$의 출력 변화를 주어 실험을 하였다. 인산 수용액 (45, 65, 85 %)을 etchant로 사용하여 $5{\sim}30{\mu}m/sec$의 주사속도로 etching 하여, 미세선폭과 high aspect ratio를 갖는 groove를 얻을 수 있었다.

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레이저 용접 소재의 프레스 성형특성 해석(II) (Analysis of press formability of laser-welded blank(II))

  • 하동호;김영석
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1997년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.55-58
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    • 1997
  • In automotive industries, stamping of laser-welded blank gives many merits which brings about dimensional accuracy, strong body assembly and high productivity. However the welding of blanks with different thickness or/and different strength materials introduces many challenging formability problems for process development and tool design. In this paper, the deformation characteristics for deep drawing process of laser-welded blank with different thickness sheets are investigated by experiment and FEM simulation. And also the optimal location of weld line in laser-welded blank with different thickness sheets is calculated to compensate for the movement of weld line on deep drawing process. In addition, the effect of location of weld line is clarified using FEM simulation.

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금속 3D 프린터 제작조건 변화에 의한 금속소재 물성변화연구 (Study of Mechanical Property of Metal by Changing the Conditions of Metal 3D Printing Parameter)

  • 노용오;이병호;박순홍;한영민;배병현;김영준;조황래;현성윤;방정석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.849-855
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    • 2017
  • 우주 발사체의 운반능력을 향상시키기 위하여 고성능 다단연소사이클 엔진의 개발은 필수적이다. 그 중 연소기 헤드는 기체산화제의 유입을 위해 콘 형상으로 되어 있으며, 매니폴드는 매우 복잡한 구조를 가지고 있다. 이러한 헤드는 주조 방식이나 기계가공으로 제작되어 왔다. 기계가공의 한계나 주조재질의 특성과 재료의 한계성을 탈피하여 복잡하고 가공이 어려운 연소기 헤드의 제작 공정을 3D 금속 프린팅 공정을 이용하여 개선하는 기술을 확보하고자 한다. 현재 3D 금속 프린팅을 이용하여 주연소기에 사용할 수 있는 소재의 물성을 파악하고 프린팅 제작조건의 변화를 주는 공정개발을 통하여 더욱 낳은 물성을 확보하고, 이를 바탕으로 연소기 헤드를 제작하고, 접합공정을 개발하여 연소시험을 통해 그 성능을 입증하고 제작공정을 확립하고자 한다.

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카메라폰 모듈용 비구면 Glass렌즈 성형용 Silicon Carbide(SiC) 코어 초정밀 연삭가공에 관한 연구 (A Study on Ultra Precision Grinding of Aspheric SIC Molding Core for Camera Phone Module)

  • 김현욱;차두환;이동길;김상석;김혜정;김정호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.428-428
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    • 2007
  • 최근 고화질 카메라폰이 경박단소화 되는 경향에 따라 Plastic렌즈 또는 구면 Glass렌즈만으로는 요구되는 광학적 성능 구현이 힘들기 때문에 비구면 Glass렌즈에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 비구면 Glass렌즈는 일반적으로 초경합금 성형용 코어를 이용한 고온압축 성형방식으로 제작되어지기 때문에 코어면의 초정밀 연삭가공 및 코어면 코팅기술 개발이 시급한 상황이다. 한편, 대표적인 난삭재 Silicon Carbide(SiC)는 광학적 특성 및 기계적 특성, 전기적 특성 등 우수한 특성을 가진 재료로서 우주망원경, 레이저 광 및 X선 반사용 미러 등 다종, 다양한 용도로 이용되고 있으며 전기, 전자, 정보, 정밀기기의 급격한 발전으로 SiC의 수요가 급격히 증가하고 있다. 비구면 Glass렌즈 성형용 코어를 SiC소재로 제작할 경우 성형용 코어의 수명향상, 렌즈 생산원가의 절감 및 코팅 과정의 간소화 등의 다양한 장점을 가지므로 SiC를 이용한 성형용 코어의 나노 정밀도급 초정밀 연삭가공기술의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 3 메가픽셀, 2.5배 광학 줌 카메라폰 모듈용 비구면 Glass렌즈 개발을 목적으로 실험계획법을 적용하여 초경합금 성형용 코어의 연삭조건을 규명하였다. 초경합금 비구면 성형용 코어의 초정밀 연삭가공조건 및 결과를 바탕으로 난삭재인 Silicon Cabide(SiC)의 연삭가공조건을 구하고 이를 이용하여 비구면 Glass렌즈 성형용 코어를 초정밀 연삭가공하였다.

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레이저 보조 모듈을 이용한 Si 소재의 절삭조건 및 보정가공에 관한 연구 (A Study on Cutting Conditions and Finishing Machining of Si Material Using Laser Assisted Module)

  • 박영덕
    • Design & Manufacturing
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    • 제17권2호
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    • pp.15-21
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    • 2023
  • In this study, a diamond turning machine and a laser-assisted machining module were utilized for the complex combined cutting of aspheric shapes and fine patterns on the surface of high-hardness brittle material, silicon. The analysis of material's form accuracy and corrective machining was conducted based on key factors such as laser output, rotational speed, feed rate, and cutting depth to achieve form accuracy below 1 ㎛ and surface roughness below 0.1 ㎛. The cutting condition and corrective machining methods were investigated to achieve the desired form accuracy and surface roughness. The rotational speed of the spindle and the linear feed rate of the diamond turning machine were varied in five stages for the cutting condition test. Surface roughness and form accuracy were measured using both a contact surface profilometer and a non-contact surface profilometer. The experimental results revealed a tendency of improved surface roughness with increased rotational speed of the workpiece, and the best surface roughness and form accuracy were observed at a feed rate of 5 mm/min. Furthermore, based on the cutting condition experiments, corrective machining was performed. The experimental results demonstrated an improvement in form accuracy from 0.94 ㎛ to 0.31 ㎛ and a significant reduction in the average value of the surface roughness curve from 0.234 ㎛ to 0.061 ㎛. This research serves as a foundation for future studies focusing on the machinability in relation to laser output parameters.

우레탄레진(TSR-755)을 적용한 시작형 사출금형 연구 (Injection mold development applying starting mold material, urethane resin(TSR-755))

  • 김광희;김정식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.4392-4397
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    • 2012
  • 본 연구에서는 우레탄레진(TSR-755)을 이용하여 레이저 조형으로 시작형 몰드를 가공하고, 상용패키지(Unigraphics)를 이용하여 자동차 단자함 케이블 케이스를 설계한 후 사출성형해석(Simpoe-Mold)을 사용하여 충전, 보압, 냉각, 변형해석을 수행하여 게이트 위치 선정 및 냉각 사이클 등을 검토 하였다. 해석결과, 세라믹소재 가공 후 사출금형에 인서트시켜 성형 시 열전도도 및 냉각시간을 줄여 줌을 확인할 수 있으며, 게이트 및 냉각라인 선정을 빠른 시간에 결정할 수 있어 생산성 향상을 가져올 것으로 나타났다.

레이저 분말 베드 용융법으로 제작된 Hastelloy X 적층 소재의 시편 두께 및 서포트 구조에 따른 잔류응력 변화 (Variation in the Residual Stress of Hastelloy X Superalloy Fabricated by the Laser Powder Bed Fusion Process with Sample Thickness and Support Structure)

  • 장지은;박성혁;김다혜
    • 소성∙가공
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    • 제31권3호
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    • pp.136-142
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    • 2022
  • The purpose of this study was to investigate the effects of sample thickness and support structure on the residual stress of Hastelloy X superalloy samples fabricated by laser powder bed fusion (LPBF), which is an additive manufacturing process. The residual stresses of LPBF samples with different thicknesses and support structures were measured using X-ray diffraction. The results revealed that as the thickness of sample increased from 2.5 mm to 20 mm, its tensile residual stress gradually decreased from 443.5 MPa to 182.2 MPa. Additionally, the residual stress in the bottom region of sample was higher than that in the top region, and the residual stress difference in the bottom and top regions became more pronounced as the sample thickness decreased. The residual stress of LPBF sample also varied depending on the structure of support. The residual stress of sample decreased with increasing contract area between the sample and the support, because the larger contract area led to smaller temperature gradient throughout the sample.

레이저에 의해 생성된 Si 박막의 주기적 표면 구조에서의 도파모드 공진 연구 (Guided-mode Resonances in Periodic Surface Structures Induced on Si Thin Film by a Laser)

  • 이지혁;이윤주;홍현;조은솔;박지영;김주현;강민진;황의선;정병호
    • 한국광학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.241-247
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    • 2023
  • 본 연구에서는 355 nm 파장의 나노초 레이저를 비정질 실리콘 박막에 조사하여 형성된 주기적 laser-induced periodic surface structure (LIPSS) 구조의 분광학적 특성을 연구하였다. 지름 196 ㎛의 가우시안 빔을 단위면적당 레이저 펄스 190-280회, 레이저 빔의 세기는 100-130 mJ/cm2 범위에서 'ㄹ' 자 형태로 2차원 스캔하였다. 그 결과 Si 박막 표면에 ~300 nm 주기의 LIPSS 구조가 레이저 편광에 수직 방향으로 정렬되었다. 시료의 투과율 스펙트럼을 측정하여 transverse-electric 편광과 transverse-magnetic 편광에 대해서 각각 700 nm, 500 nm 근방에서 dip이 관측되었다. 이 현상을 설명하기 위해 1차원 격자구조 모델을 이용하여 rigorous coupled-wave analysis를 이용한 시뮬레이션을 하여 편광에 따른 도파모드 공진에 의한 특성임을 규명하였다.

롤생산방식 유연회로기판의 레이저 드릴링 고속화 요소기술 (Enabling Technology for High-Speed Laser Drilling of Roll Type FPCB)

  • 라웅재;최환영
    • 실천공학교육논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.127-132
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    • 2023
  • Roll to Roll (이하 RTR)로 연결된 유연회로기판(이하 FPCB)에서 일정한 장력을 유지하여 안정적인 홀 가공이 가능하게 하는 Dancer Roll System를 경량화하고 서보모터를 활용한 토크 제어를 통해 기존 방식 FPCB RTR에서는 대응 불가능하였던 중력가속도의 2배가 되는(이하 2.0G) 가속도의 고속 가공이 가능하도록 요소기술과 성능 지표를 제시한다. 기존 마그넷 클러치 방식 RTR에서는 달성이 불가능하였던 높은 회전수와 발열 문제, 낮은 토크 문제등을 마그네슘 소재를 이용한 Roll의 경량 가공법 개발과 서보모터의 토크 제어 알고리즘 개발을 통하여 해결하여 FPCB에 균일한 장력을 제공하고 토크 안정성을 높인다. 본 연구에서 개발한 요소 기술로 인해 Dancer Roll의 반응속도가 개선되어 목표한 고속화를 달성하였다.

레이저를 이용한 소재가공기술 동향 - ICALEO 2014를 중심으로 - (Recent Trends of the Material Processing Technology with Laser - ICALEO 2014 Review -)

  • 이목영
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제33권4호
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    • pp.7-16
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    • 2015
  • New lasers such as high power, high brightness and short wavelength laser are using diverse industry. Also new technologies are developing actively to solve various issues such as spattering, process monitoring, deep penetration and key-hole stability. ICALEO is the international congress where recent technology for laser material processing and laser system are present. At 2014, it was held at San Diego in USA and more than 260 papers were presented from 28 country. The effect of the laser beam shape such as Gaussian like and top-hat was investigated on acoustic emission signal and pore formation in welding. Inline penetration depth was measured with ICI(Inline Coherent Imaging) technique and the data was verified with real time X-ray image on laser welding. The laser welding performance at low pressure environment was evaluated for the thick plate alloy steel. UV laser was used to weld various metals such as Cu, Aluminum, steel and stainless steel. The effect of the wavelength of the laser on the formation of the wave at the wall of the key-hole front and the absorptivity was investigated.