• 제목/요약/키워드: 연마모델

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마그네슘 합금강의 제2세대 자기연마에서 표면거칠기 예측모델 개발 (Development of Prediction Model and Parameter Optimization for Second-Generation Magnetic Abrasive Polishing of Magnesium Alloy)

  • 김상오;이성호;곽재섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권4호
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    • pp.401-407
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    • 2011
  • 본 연구에서는 AZ31B 마그네슘 합금 평판 연마에 제 2세대 자기연마공정을 적용하고 실험계획법을 통해 공정인자들의 특성을 평가하였으며, 2차 반응표면모델을 이용한 표면거칠기 예측모델을 개발하였다. 비자성체 재료의 기존 자기연마 공정에서는 재료의 표면에서 자기력이 낮아 표면거칠기의 향상에 효율이 낮은 단점을 가진다. 이를 보완하기 위하여 전자석 배열을 이용한 자기력 테이블을 자기연마 공정에 적용하여 비자성체 표면의 자기력을 향상시킬 수 있었다. 이러한 시스템을 제 2세대 자기연마라 일컫고, 실험계획법에 따른 공정 인자 평가 결과, 자기력 테이블의 전자석 세기가 AZ31B 평판의 표면 거칠기 향상에 가장 큰 영향을 가지고 있음을 확인했다. 또한 자기력 테이블과 공구의 회전속도에 따른 반응표면모델을 개발함으로써 마그네슘 자기연마 공정의 효율성을 높일 수 있었다.

반 접촉 상태를 고려한 CMP 연마제거율 모델

  • 김기현;오수익;전병희
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.239-239
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    • 2004
  • 화학적 기계연마 공정(CMP)은 반도체 웨이퍼를 수 천$\AA$m/min의 MRR로 2$\mu\textrm{m}$ 이내의 W(Total Thickness Variable) 조건을 만족시키는 초정밀 광역 평탄화 기술이다. 일반적인 CMP 방법은 서로 다른 회전 중심을 갖고 동일한 방향으로 회전하는 웨이퍼와 다공성 패드 사이에 연마액인 슬러리를 넣어 연마하는 것이다. CMP 공정기술은 1990년 대 중반에 개발되었으나, 아직까지 연마 메커니즘이 완벽하게 밝혀지지 않았다. 따라서 장비를 최적화하기 위해 실험에 의존적일 수밖에 없으나, 이러한 방법은 막대한 자금과 노력뿐만 아니라 상당한 시간을 필요로 하기 때문에, 앞으로 가속될 연마대상 재료의 변화 및 다양한 속도에 발맞출 수 없다.(중략)

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연마재 워터젯을 활용한 처분터널 내 콘크리트 플러그 절삭 (Concrete plug cutting using abrasive waterjet in the disposal research tunnel)

  • 차요한;김건영;홍은수;전형우;이항로
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.153-170
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    • 2022
  • 워터젯은 콘크리트와 암석 절삭에 적합하며 소음과 진동이 적어 도심지 시공에 널리 활용되는 기술이다. 최근 한국원자력연구원은 처분터널 내 공학적방벽의 열-수리-역학적 복합거동 현장시험의 콘크리트 플러그를 교란 및 손상 없이 해체하기 위해 연마재 워터젯 기술을 채택 및 적용하였다. 본 연구에서는 플러그 해체를 통한 연마재 워터젯의 터널 내 적용성을 평가하였고, 절삭 결과를 개발된 절삭 모델 결과와 비교하였다. 현장 적용성에 관해서는, 워터젯 활용은 경로선택이 용이하였으며 주변부의 추가적인 교란을 발생시키지 않았다. 펌프의 소음은 공회전 시 64.9 dB로 국내 생활소음·진동의 규제기준을 만족하였으나 공중 분사 및 절삭 시에는 터널 내에서 측정되어 그 기준을 상회한 것으로 나타났다. 절삭 모델 검증을 위해 연마재 워터젯의 반복 절삭, 유량, 연마재 투입량 및 이격거리를 주요 변수로 선정하였고 절삭 모델로 계산된 절삭 부피와 측정된 부피의 오차는 1회 절삭 시 12~13%, 2회 절삭 시 16%를 보였다. 절삭 깊이와 폭은 이격거리에 큰 영향을 받았으며, 이격거리가 작을수록 오차가 감소하는 경향을 보였다.

연마장비용 사이클론 집진기의 유동해석 (Flow Characteristic of Cyclone Dust Separator for Marine Sweeping Machine)

  • 박민재;진태석
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.512-517
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    • 2014
  • 본 연구는 선박의 외벽 유지보수를 위한 외벽 연마장비에 장착되는 먼지 집진장치에 적용하기 위한 사이클론 집진방식의 연마기 제작을 위한 사이클론 분리기 설계를 위하여 최적의 설계조건을 도출하고자 유동해석 기법을 적용한 사이클론 연마장비의 집진장치를 소개하고자 한다. 제작된 연마장비의 집진을 위한 접선유입 사이클론의 압력 강하와 입자 수집 능률은 기 연구된 수학적 모델을 적용하여 계산하였다. 종래 공기필터를 가진 사이클론의 계산 결과의 비교는 접선 유입 사이클론이 저압 드롭과 높은 입자 수집능률을 시뮬레이션을 통한 검증과 시작품을 제시하였다. 사이클론은 원통형 장치 내에 분진을 함유하는 기체를 장치내벽에 접선방향으로 유입시켜 유입분진에 선회운동을 부여함으로써 분진입자에 작용하는 원심력에 의하여 가스중의 입자를 분리 포집하는 집진장치로써 연마장비의 집진장치로 응용하고자 본 연구를 진행하여 진행중인 메커니즘과 유체흐름에 대한 기본적인 유체흐름에 따른 사이클론의 규격 파라미터에 따른 유동해석 결과를 제시하였다.

연마공정에서 MR 유체의 트라이볼로지적 성질에 대한 연구 (A Study on Tribological Properties of Magneto-Rheological Fluid (MRF) in Polishing Process)

  • 이성오;장경인;민병권;이상조;석종원
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.497-498
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    • 2006
  • Tribological properties of a Magneto-Rheological(MR) fluid in a polishing process are studied. For this polishing process, abrasive wear model is proposed as a function of shear force, normal force and actual mean velocity of MR particles at workpiece surface. Experimental conditions are changed by varying the gap distance between workpiece and tool and the rotational speed of tool. From the experimental results, a modified Stribeck curve is obtained, and the friction coefficient turns out to have linear relationship with a modified Sommerfeld number. The validity of the wear model is supported by additional experiments performed for measuring material removal rates.

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초임계 이산화탄소를 이용한 스와프로부터 연마유 탈착 특성 (Desorption Characteristics of Grinding Oil from Swarf by using Supercritical Carbon Dioxide)

  • 양준열;이윤우;임종성
    • 청정기술
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    • 제10권3호
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    • pp.139-148
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    • 2004
  • 스와프는 철강 제조 공정 중에 발생되는 금속 부산물로서 연마유의 함량이 10%이상 되므로 국내에서 지정폐기물로 분류된다. 연마유가 함유된 스와프를 재활용하기 위하여 초임계 이산화탄소를 이용하여 재생하였고, 온도(313.15K-323.15K), 압력(10MPa-30MPa)의 실험 조건이 연마유 추출 효율에 미치는 영향을 살펴보았다. 초임계 이산화탄소의 압력이 높을수록 높은 추출 효율을 보였고, 같은 압력을 기준으로 하였을 때는 온도가 높을수록 빠른 시간 내에 추출 공정이 완료됨을 확인하였다. 본 실험에서는 선형 탈착 kinetics가정의 단일 매개 변수 모델을 사용하여 재생 효율을 예측하였고, 이는 실험 결과와 비교적 잘 일치하였다.

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우주망원경용 비구면 반사경 표면조도 향상을 위한 진화형 수치제어 연삭공정 모델 (NOVEL CNC GRINDING PROCESS CONTROL FOR NANOMETRIC SURFACE ROUGHNESS FOR ASPHERIC SPACE OPTICAL SURFACES)

  • 한정열;김석환;김건희;김대욱;김주환
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제21권2호
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    • pp.141-152
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    • 2004
  • 우주망원경용 비구면 반사경 가공 공정은 고정입자 연삭, 자유입자 래핑, 연마의 순서를 따른다. 숙련공에 의한 경험적 공정조절에 의해 목표 비구면을 가공하는 전통적 연삭 공정에서는 수 ${mu}m$ 높이의 표면 밑 손상을 남기며 뒤이은 자유입자 래핑 및 연마 공정에서 이를 제거하며 가공한다. 본 연구는 컴퓨터 수치 제어 연삭 공정진화 모델을 개발하여, 연삭가공을 통해 반사경 표면조도 최소 40nm이하, 가공 예측정확도 20nm급을 이루었다. 구체적인 방법론으로 초정밀가공기의 연삭모듈을 이용하여 연삭 휠 입자의 크기, 이송속도, 공작물 회전선속도 등 연삭 변수를 변화시키며 직경 20, 100mm Zerodur 소재를 초기 연삭하였다. 초기 연삭 변수와 측정된 표면조도와의 관계를 경험적 해석과 다 변수 회귀분석 해석 방법을 통하여 공정조절용 수치 연삭 모델을 구성하였다. 정량적 공정제어는 입력된 연삭변수들로부터 가공 후 표면조도를 예측하고, 측정된 표면조도를 이용하여 수치연삭 모델을 개량한 후 다음 가공에서 측정될 표면조도를 예측하는 순으로 만복 진행되었다. 본 연구에서는 CNC 연삭공정조절로부터 최소 평균 표면조도 36nm, 예측정확도 ${pm}20nm$를 얻었다. 이 연구결과는 정량적 연삭공정제어 모델을 사용하여 자유입자 래핑 공정을 수행할 필요 없이 연삭에서 직접 연마 공정으로 진행할 수 있는 획기적인 공정 효율 향상을 의미한다.

연마기 로봇의 강인제어를 위한 역진자의 선형화 모델을 통한 LQ제어 (LQ control by linear model of Inverted Pendulum for Robust Control of Robotic Vacuum Sweeping Machine)

  • 김수영;이재덕;진태석
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.529-532
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    • 2012
  • 본 논문은 연마용 로봇의 외부에 대한 강건 제어를 위한 방법으로 로봇의 강인제어기법을 테스트하기 위한 방법으로 수평형 도립진자를 이용하여 제안한 기법을 선형화된 모델을 기반으로 제어하고자 한다. 수평형 도립진자를 이용한 복잡한 동특성 분석과 비선형 시스템의 수학적 모델링을 통해 수식화하였고, 선형화된 상태공간방정식을 이용하는 현대제어인 슬라이드 모드 제어를 도입하여 시스템 제어를 해보았다. 또한, 동역학의 파라미터를 설계하며 또한 알 수 없는 외란과 파라미터 변동을 추정하는 외란 관측기를 사용하여 더욱 제어 시스템에 강인성을 실험결과로 분석하였다.

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