• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 2부
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• pp.518-520
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• 2011

금속분말 쾌속조형법의 한 종류인 DMLS 공정은 사출성형품의 균일한 냉각이 가능한 3차원 냉각시스템을 포함한 코어, 캐비티 제작이 가능하다. 그러나, 코어 및 캐비티 내 미세형상의 경우 DMLS로 제작하기에는 난해하므로 별도 미세 절삭가공을 통해 제작할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 DMLS금형강 소재의 미세 절삭가공 특성을 분석하고자 하였으며, 이를 위하여 HIP 공정 적용 전 후 DMLS금형강 소재를 대상으로 미세 절삭가공 실험을 수행하고 버 발생 및 공구마모 경향을 분석하였다. 실험 결과 HIP 적용 전 시편이 강도 및 조직측면에서 미세 절삭가공에 상대적으로 유리함을 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.256-256
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• 2004

Micro/Meso 기계적 가공은 기존 MEMS 공정에서 제작할 수 없었던 높은 세장비(aspect ratio)를 가지는 제품을 가공할 수 있을 뿐만 아니라 보다 높은 가공 정밀도를 획득할 수 있다. 따라서, 미소 부품에 대한 마이크로/매소 단위의 미세 절삭 가공을 위해서는 공간적 측면과 에너지 소비, 정밀도 측면에서 효율적인 시스템을 구성하기 위해서 마이크로 머시닝 전용 기계가 요구된다. 이에 본 연구에서는 '마이크로 팩토리' 의 기본 공작기계인 마이크로 선반을 개발하여 초정밀 미소 절삭에 대한 연구를 진행 중에 있다.(중략)

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.129-129
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• 2004

본 연구에서는 나노스케일 절삭가공(nanometric cutting process)시에 미세 팁과 가공표면사이에서 발생하는 현상들에 대하여 분자동역학적 시뮬레이션을 통하여 살펴보았다 본 연구의 목적은 실험적으로는 파악하기 어려운 극미세 가공에서 발생하는 나노트라이볼로지적 현상을 이해하고, 이를 토대로 기계적 가공에 기반하여 개발된 '기계-화학적 나노리소그래피(Mechano-Chemical Scanning Probe Lithography)' 공정을 개선, 발전시키는데 있다. 기계-화학적 나노리소그래피 기술은 극초박막의 리지스트(resist)를 미세탐침을 이용하여 기계적 가공으로 제거하고 이로인해 표면으로 드러난 모재부분을 화학적 에칭에 의해 추가로 가공하여 원하는 패턴형상을 얻어내는 기술이다.(중략)

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2004년도 제3회 금형가공 심포지엄
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• pp.249-254
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• 2004

광의 효율적 사용을 위해 표면에 마이크로 그루브가 새겨진 고성능 광학 부품의 개발이 활발하고, 이들 부품의 다량 생산을 위한 초정밀 금형제조기술이 각광을 받고 있다. 최근의 초정밀 미세 기계가공의 경우 간단한 공정으로 이러한 마이크로 그루브 금형을 제작할 수 있다. 특히 조명각 변조용 렌티큘러 렌즈와 같이 실린더형 그루브 금형의 경우에는 기존의 Lithography, MEMS, LIGA 등 광 에너지를 이용한 다른 제조방법들에서는 가공하기 어려운 점이 있으나, 기계가공에서는 쉽게 제작가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 이러한 미세기계가공기술의 장점을 활용하여 U 형 마이크로 그루브를 가진 Lenticular 렌즈용 금형을 가공하고자 하였다. 가공에는 3 축 구동의 초정밀 미세 복합가공기와 단결정 천연 다이아몬드공구가 사용되었고, 가공방식은 마이크로 세이핑 공정을 적용하였으며, 가공 금형 재료에는 Brass와 무전해 Nickel이 사용되었다. 실험을 통하여 금형가공시의 절삭력, 칩 형상, 가공표면 등의 분석이 수행되었으며 이를 기반으로 여러 가지 가공문제점을 해결하고, 최종적으로 양호한 렌티큘러렌즈용 금형을 가공하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.934-937
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• 2001

It is well-known that the micro fabrication technology of micro parts are the high energy beam or silicon-based micro machining method such as LIGA Process, Laser machining, photolithography and etching technology. But, for fabricating complex 3-D structure it is better to use mechanical machining. This machining method by the mechanical machine tool with nanometer accuracy is getting attention in some field-especially micro optics machining such as grating, holographic lens, micro lens array, fresnel lens, encoder disk etc.. In this study, we survey the micro fabrication by mechanical cutting method and set up the mechanical micro machining system. And we carried out micro cutting experiments for micro parts with v-shape groove.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권3호
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• pp.313-318
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• 2013

전자기력을 이용한 자기연마 공정은 전통적 가공방식으로 버를 제거하기 힘든 비자성체의 소재 및 마이크로 형상의 가진 제품에 활용될 수 있는 새로운 정밀 디버링 방식이다. 그러나 이러한 자기연마법은 자기연마입자를 이용한 기계적 절삭력을 이용하고 있기 때문에 마이크로 단위의 구조물의 형상을 변형시킬 가능성이 높다. 따라서 본 연구에서는 탄소나노튜브-코발트 금속복합체를 이용한 전해-자기복합가공을 STS316 소재의 미세 그루브의 마이크로 디버링공정에 적용하고 그 특성을 분석하였다. 그 결과 자기연마공정을 적용한 공정에서는 공정 후 그루브에 생성된 버는 효율적으로 제거되었으나 그루브 끝단의 형상변화가 두드러지게 관찰되었다. 반면 전해-자기복합가공을 이용한 경우에는 재료제거율이 낮아 그루브 끝단의 형상변화 없이 디버링 공정이 진행됨을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.131-131
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• 2018

최근 절삭공구산업은 자동차, 항공기, IT, 선박, 에너지 등 첨단산업의 증가로 인해 CGI, CFRP, 내열합금 등 난삭재의 수요가 증가하고 있다. 난삭재는 고내열, 고경도, 초경량 같은 특성을 지니며 우수한 기계적 물성을 갖지만 가공의 어려움이 있어 산업에 적용하는데 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 개발된 가공기술 중 하드 코팅은 공구코팅비용 대비 공구의 표면경도와 수명을 효율적으로 향상시킬 수 있다고 알려져 있다. 대표적인 하드코팅으로는 AlN계, TiN계 코팅이 있다. 이러한 코팅의 경우 높은 기계적 물성과 우수한 내마모성으로 인해 절삭공구의 성능을 향상시킬 수 있기 때문에, 많은 연구가 진행되고 있으며 절삭공구산업에서 각광받고 있다. 기존 선행연구 결과에 따르면 질화물 코팅의 우수한 물성은 질화물(Nitride) 생성 및 질화 공정에 의한 코팅층의 고밀도화에 의해 나타난다고 알려져 있다. 그 중에서 AlCrN coating은 우수한 내마모성 및 향상된 고온경도를 갖고 있다. AlCrN based coating에 미량의 원소를 첨가하여 기존 AlCrN coating의 기계적 특성을 더욱 향상 시킨 coating은 일반적인 고성능 코팅 대비 공구수명이 길다고 알려져 있으며, 전반적으로 우수한 특성에 의해 전 세계적으로 습식 및 건식 기계 가공 용도로 사용되고 있다. 본 연구에서는 AlCrN based coating에 미량의 원소를 첨가한 coating의 우수한 기계적 특성의 원인을 규명하기 위해 텅스텐카바이드(WC) 기판 위에 아크 이온 플레이팅 장비를 이용하여 AlCrN based coating을 증착 시킨 sample을 분석하였다. 결정구조 및 상 분석을 위해 X선 회절분석(XRD)을 실시하였으며, 미세 구조를 분석하기 위해 전계방출형 주사전자현미경(FE-SEM), 투과 전자현미경(TEM) 분석을 실시하였다. 또한 코팅층의 화학적 성분 분석을 위해 EDX분석을 실시하였으며 기계적 특성 평가를 위해 나노압입시험(Nano-indentation test)을 진행하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.55-59
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• 2007

Technologies of super-precision micro pattern mold machining and high-performance optical films manufacturing using thereof forms the basis of recent display industries which have developed remarkably. Especially, it is the light guide plates and high luminous intensity prism sheets at BLU or FLU in LCD and lenses at virtual keyboard's display to be manufactured by micro machining technology. One way the industry requires to do that is by developing high-performance light guide plates or films which are existing light guide plates, diffusion films and luminance enhancement prism films all in one. In this research effort, basic processing of the micro pyramid structure by shaping method is proposed. Experiments of mold machining of pitch $20{\mu}m$ tetrahedral pyramid and pitch $100{\mu}m$ trihedral pyramid using a $90^{\circ}$ diamond tool were conducted to identify a variety of machining features, such as cutting forces, conditions of the surface, shapes of chips, and influence of materials.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.255-255
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• 2013

WC-Co 초경합금은 실온경도, 고온경도, 강도, 내마모, 내충격 등 기계적 특성이 우수하여 공구재료, 절삭공구 및 고압용 부품 등 다양한 응용분야를 가지고 있으며 WC-Co 분말 코팅같은 경우 항공분야, 일반 공업 분야에 내마모 특성 및 내열특성 향상을 위한 코팅용 소재로서 활용되어 지고 있다. 활용분야가 넓은 WC-Co 초경합금의 제조방법은 WC, Co 분말을 혼합하여 약 900도에서 1차 예비소결 후 원하는 형상 가공 후 약 1,300~1,600도에서 2차 소결을 진행한다. 지금 현재 초경분말의 조성, 크기와 같은 변수들에 따른 초경합금의 기계적 특성 변화에 대한 연구가 계속적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 WC-Co 분말의 소결 특성을 향상시키고자 Planetary ball mill 장비를 활용하여 볼 밀링 공정을 진행하였고 Spark plasma sintering 장비를 활용하여 빠른 소결을 진행하였다. WC-Co 분말의 미세구조, 입도, 조성 및 분산의 변화를 관찰하기 위해 볼 밀링 전, 후 분말을 분석하였고 제조된 분말의 소결 특성을 확인하기 위해 상용화 된 WC-Co 분말의 소결 특성과 비교 평가하였다. 분석 결과 볼 밀링 공정 후 분말은 약 15 ${\mu}m$에서 4.4 ${\mu}m$로 미세해지는 것을 확인하였고 밀링 후 분말로 초경합금을 제작하였을 때 기존 상용화 초경합금제작 온도보다 약 100~400도 낮아지면서 경도 값은 약 20% 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.38-38
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• 2018

TiMoN 코팅층은 우수한 내마모 특성과 낮은 마찰계수를 보여 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 음극아크 증착으로 질소 가스 유량, 아크 전류, 기판 전압 등 공정 변수를 제어하여 TiMoN 코팅층을 스테인리스와 초경 기판 위에 제조하고 색상, 미세구조, 경도 등 물리적 특성을 평가하였다. TiMo 타겟은 Mo가 약 8 at.% 함유되어 있으며 직경은 80 mm이었다. 색차계를 이용하여 TiMoN 코팅층의 색상을 분석한 결과, 질소 유량이 증가할수록 $a^*$와 $b^*$ 값이 증가하는 경향을 확인하였다. 질소 유량 90 sccm으로 제조한 TiMoN 코팅층은 TiN 코팅층과 유사한 색상을 보였다. TiMoN 코팅층의 조성을 에너지분산형 분광기(energy dispersive spectroscopy)로 분석한 결과, 타겟과 유사한 조성을 보였다. TiMoN 코팅층의 단면을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 주상정 형성이 확인되었으며 코팅층 표면에는 음극 아크 공정 시 발생하는 거대입자가 발견되었다. 질소 유량 50 sccm으로 제조한 TiMoN 코팅층은 약 3000 Hv의 경도 값을 보였다. X-선 분광기로 TiMoN 코팅층의 결정성을 분석한 결과, TiN과 유사한 합금상이 형성된 것을 확인할 수 있었다. TiMoN 코팅층은 TiN과 유사한 색상을 보였으며 경도는 TiN보다 높은 값을 보여 절삭공구, 금속 가공용 부품 등 고경도 코팅층으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.