• 제목/요약/키워드: 전도성 어닐링

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FDM 3D 전도성 프린팅 어닐링 조건 따른 전기적 특성 연구 (Study on Electrical Characteristics of FDM Conductive 3D Printing According to Annealing Conditions)

  • 이선곤;김용래;유태정;박지혜;김주형
    • 한국기계가공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.53-60
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    • 2018
  • In this paper, the effect of different 3D printing parameters including laminated angle and annealing temperature is observed their effect on FDM conductive 3D printing. In FDM 3D printing, a conductive filament is heated quickly, extruded, and then cooled rapidly. FDM 3D Print conductive filament is a poor heat conductor, it heats and cools unevenly causing the rapid heating and cooling to create internal stress. when the printed conductive specimens this internal stress can be increase electrical resistance and decrease electrical conductivity. Therefore, This experiment would like to use annealing to remove internal stress and increase electrical conductivity. The result of experiment when 3D printing conductive specimen be oven cooling of annealing temperature $120^{\circ}C$ electrical resistance appeared decrease than before annealing. So We have found that 3D printing annealing removes internal stresses and increases the electrical conductivity of printed specimens. These results are very useful for making conductive 3D printing electronic circuit, sensor ect...with electrical conductance suitable for the application.

다발체형성과 인발공정에 의해 제조된 Cu-Nb 미세복합재료의 미세조직과 전도도 (Microstructure and Conductivity of Cu-Nb Microcomposites Fabricated by Bundling and Drawing Process)

  • 권회준;홍순익;지광구
    • 한국재료학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.115-119
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    • 2001
  • 다발체형성 제조기술을 이용하여 심하게 인발가공된 Cu-Nb 미세복합재료 전선의 전기적 특성과 열처리에 따른 미세조직 변화와의 관계에 대하여 연구하였다. 다발체형성과 인발공정에 의해 제조된 전선에서 Nb필라멘트 단면방향의 형태는 직선이거나 약간 굽은 형태로 나타났다 Nb필라멘트 형태의 차이는 고온에서의 다발체형성 제조공정중의 Nb필라멘트의 파손과 실린더화에 의해 발생하였다. Cu-Nb 미세복합재료의 비저항은 Cu-Nb 계면에서의 전자 산란에 의해 주로 결정된다. $400^{\circ}C$의 어닐링온도 이하에서 전도도의 감소는 침상형태 석출물의 정합변형율과 관계된 산란의 기여가 증가하기 때문이다. 비저항의 비 ($\rho_{295K}$/$\rho_{75K}$)의 약간의 감소는 또한 Nb원자의 석출 때문이다. 50$0^{\circ}C$의 어닐링온도에서 Cu-Nb 미세복합재료의 전도도 중가는 Nb필라멘트의 조대화와 구형화때문이다

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전도성 나노 구리잉크의 잉크젯 프린팅 유변학적 거동 및 광소결 특성 평가 (Rheological behavior and IPL sintering properties of conductive nano copper ink using ink-jet printing)

  • 이제영;이도경;남산;최정훈;황광택;김진호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.174-182
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    • 2020
  • 최근 잉크젯 프린팅 기술을 이용한 인쇄전자 분야가 차세대 기술로서 각광받고 있으며, 복수의 프린트 헤드(head)로부터 다양한 잉크 형태의 소재를 정밀하게 출력하여 적층할 수 있는 3D 프린팅 기술에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 잉크젯 3D 프린팅 기술을 이용하여 광경화성 실리카 잉크와 PVP가 첨가된 나노 구리 잉크로 절연층과 전도층의 복합구조체를 제작하였다. 프린팅 구동 조건과 잉크의 유변학적 거동을 최적화하여 정밀한 광경화 실리카 절연층을 적층 제조하였으며, 절연층의 저항은 2.43 × 1013 Ω·cm의 값을 나타내었다. 광경화 실리카 절연층 위에는 액적 간격 제어를 통하여 나노 구리 전도층을 프린팅하였다. PVP 첨가 나노 구리 잉크의 소결은 IPL 광소결 공정을 이용하였으며, 어닐링 온도와 인가 전압 변화에 따른 전기적, 기계적 특성을 확인하였다. 100℃ 어닐링 온도와 700 V IPL 광소결 조건에서 PVP가 첨가된 나노 구리 전도층의 저항은 29 μΩ·cm으로 매우 낮으며, 광경화 실리카 절연층과의 접착력은 매우 우수한 것으로 확인하였다.

FDM 3D프린팅 기반 유연굽힘센서 (Fused Deposition Modeling 3D Printing-based Flexible Bending Sensor)

  • 이선곤;오영찬;김주형
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.63-71
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    • 2020
  • Recently, to improve convenience, flexible electronics are quickly being developed for a number of application areas. Flexible electronic devices comprise characters such as being bendable, stretchable, foldable, and wearable. Effectively manufacturing flexible electronic devices requires high efficiency, low costs, and simple processes for manufacturing technology. Through this study, we enabled the rapid production of multifunctional flexible bending sensors using a simple, low-cost Fused Deposition Modeling (FDM) 3D printer. Furthermore, we demonstrated the possibility of the rapid production of a range of functional flexible bending sensors using a simple, low-cost FDM 3D printer. Accurate and reproducible functional materials made by FDM 3D printers are an effective tool for the fabrication of flexible sensor electronic devices. The 3D-printed flexible bending sensor consisted of polyurethane and a conductive filament. Two patterns of electrodes (straight and Hilbert curve) for the 3D printing flexible sensor were fabricated and analyzed for the characteristics of bending displacement. The experimental results showed that the straight curve electrode sensor sensing ability was superior to the Hilbert curve electrode sensor, and the electrical conductivity of the Hilbert curve electrode sensor is better than the straight curve electrode sensor. The results of this study will be very useful for the fabrication of various 3D-printed flexible sensor devices with multiple degrees of freedom that are not limited by size and shape.

이종 폴리머재료 어닐링을 이용한 유연저항센서 FDM 3D프린팅 제작실험 (Manufacturing Experiments using FDM 3D-printed Flexible Resistance Sensors with Heterogeneous Polymer Material Annealing)

  • 이선곤;오영찬;김주형
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.81-88
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    • 2020
  • In this paper, the performances of the electrical characteristics of the Fused Deposition Modeling (FDM) 3D-printed flexible resistance sensor was evaluated. The FDM 3D printing flexible resistive sensor is composed of flexible-material thermoplastic polyurethane and a conductive PLA (carbon black conductive polylactic acid) polymer. While 3D printing, polymer filaments heat up quickly before being extruded and cooled down quickly. Polymers have poor thermal conductivity so the heating and cooling causes unevenness, which then results in internal stress on the printed parts due to the rapidity of the heating and cooling. Electrical resistance measurements show that the 3D-printed flexible sensor is unstable due to internal stress, so the 3D-printed flexible sensor resistance curve does not match the increases and decreases in the displacement curve. Therefore, annealing was performed to eliminate the mismatch between electrical resistance and displacement. Annealing eliminates residual stress on the sensor, so the electrical resistance of the sensor increases and decreases in proportion to displacement. Additionally, the resistance is lowered in comparison to before annealing. The results of this study will be very useful for the fabrication of various devices that employ 3D-printed flexible sensor that have multiple degrees of freedom and are not limited by size and shape.