전해 가공은 공작물의 기계적 특성과 무관하게, 빠른 속도로 가공할 수 있는 장점이 있으나, 가공 간극이 비교적 넓어 초정밀 가공에는 널리 적용되지 못했다. 최근 Schuster는 초단 펄스를 이용한 전해 가공으로 가공 간극을 수 $\mu\textrm{m}$ 까지 줄일 수 있고 미세 3차원 구조물의 정밀가공에 초단 펄스를 적용할 수 있음을 보였다. 본 논문에서는 초단 펄스를 이용한 미세 흠의 와이어 전해 가공에 대하여 연구하였다. 전극으로는 지름 10$\mu\textrm{m}$ 백금 와이어를 사용하였으며 공작물은 스테인리스 스틸을 사용하였다.(중략)
전해가공(ECM)과 방전가공(EDM) 공정은 독특한 출력이 가능한 두 가지 이점이 있다. 방전가공과 전해가공은 보다 효과적이면서 거대하고, 미세한 나노 특성과 재료 가공의 정확한 3차원 복잡 형상 가공의 대안을 제공해준다. 본고에서는 학술적이고 산업적인 연구와 응용에 있어서 기예를 반영한 전해가공과 방전가공 공정의 기술적인 진전을 간략히 기술하였다.
미세 전극을 이용한 미세 방전 가공이나, 미세 전해 가공은 다른 가공 방법에 비해 상대적으로 가공속도가 느리고 전극을 이송시키면서 한 번에 한 개의 형상 가공을 하므로 생산성이 떨어지는 단점이 있다. 하지만 다수의 미세 전극을 이용하여 다수의 형상을 동시에 가공함으로써 이러한 단점을 극복할 수 있다. 본 논문에서는 미세 역방전(micro reverse electro-discharge machining, micro REDM)을 이용하여 한 개의 벌크 전극에 여러 개의 미세 전극을 제작한 뒤 전해 가공을 이용하여 다수의 구멍을 동시에 가공할 수 있는 프로세스에 대하여 연구하였다.(중략)
본 연구에서는 CNT-Co 복합체를 이용한 전해-자기(EP-MAP) 복합가공 공정을 개발하였다. CNT-Co 복합체는 높은 강도와 뛰어난 전기적 성질을 가지는 소재이기 때문에 전해-자기 복합가공의 연마재 및 전극으로 적합하다. 전해-자기 복합가공의 시너지 효과를 평가하기 위해서 각 실험조건하에서 특성평가 실험이 수행되었으며, 각 실험인자는 자기력, 전해액, 공구의 회전속도, 전해전압, 간극 등이 있다. 그 결과 CNT-Co 복합체와 화학적 반응이 없는 $NaNO_3$ 가 본 공정의 가장 적절한 전해액으로 선정되었다. 그리고 높은 자기력은 가공중의 CNT-Co 복합체내에 전해액 유동을 방해하는 인자이다. 이로 인해 공작물의 표면상의 가공부위에 열에너지가 상승하게 되고 공작물 표면손상과 피팅현상이 발생하여 가공효율성이 떨어지게 된다.
본 연구에서는 전해가공을 이용해서 직경이 균일한 텅스텐 카바이드 미세축을 제작하는 실험을 수행하였다. 전해가공을 통해 미세축으로 사용 가능한 형상을 얻기 위한 최적의 가공 조건에 대해 고찰하였다 이 과정에서 미세축의 형상에 영향을 주는 여러 인자들을 적절하게 조절하여 최적의 형상을 얻을 수 있었다. 그리고 가공된 미세축을 이용하여 적절한 조건으로 2차, 3차 가공을 수행하여 초미세축을 가공할 수 있음을 보였다. 그리하여 실험 결과 직경 $30{\mu}m$, 길이 $500{\mu}m$의 텅스텐 카바이드 미세축을 제작하였다.
여기에서는 최근에 방전가공과 전해가공의 원리와 동향에 대하여 개설하였다. 앞으로 진행되는 재료혁명과 더불어 가공연구를 거듭함에 따라 적용의 다양화, 생력화는 물론 정밀화와 APT 의 발달로 인하여 점차 NC system과 조화되면 인수부족에 대처할 무인화 plant도 가능할 것으로 믿는다. 우리 나라에서도 전기가공법 발달에 적극적인 연구의 필요시기가 왔다고 보며 이 조그만 글이 도움이 된다면 다행이로 믿는 바이다.
오늘날 전자산업, 광학기계,미세노즐 및 오리피스, 정밀공구,게이지, 고밀도 PCB 기판등 각종 산업에서 미세구멍 가공기술이 요구되고 있다. 이러한 구멍 가공에 사용될 수 있는 기술로는 드릴 가공의 기계적 가공방식 이외에 레이져가공,전자빔가공, 방전가공등의 열적가공방식과 전해가공,전해연마,화학부식의 화학적가공 방식이 있겠으나 생산성, 가공표면의 정도, 심혈가공의 어려움 등의 이유로 미세드릴을 이용한 기계적인 가공방법이 선호되고 있다. 본 연구에서는 미세구멍/가공시 가공토크에 미치는 중요 변수들의 영향을 실험을 통하여 조사하여 높은 절삭성을 발휘하는 동시에 공구의 파손도 피할 수 있는 조건을 제시하였다.
In this report, a new method compounding the electrolytic machining with ball end milling process to increase the machining efficiency was introduced. From the experimental result, it was confirmed that effect of cutting force reduction and finer surface roughness can be obtained in a certain condition of ball end milling and electrolytic machining conditions.
To improve dimension accuracy and make very small parts are one of the major purpose on the electrochemical micromachining. This paper introduce a small machine tool by using the point electrode. That has a data acquisition system for gathering applied electric condition between the gap. Point electrode on this system was made by this method as well. It was found that variable phenomena occurred through the acquired V-I curve on the process.
In last paper, it was suggested electrochemical polishing method using the point electrode tools. It was aimed that Machining rate in ECM using the point electrode method should be ultimately small and also high dimension accuracy and surface integrity should be fine. In this paper, the machining characteristics were investigated by using the several types of electrolyte.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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