• 제목/요약/키워드: Layer manufacturing

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원심주조방식과 레이저 클래딩 증착법을 통한 화이트메탈의 기계 및 마찰특성 비교 (Comparison of Mechanical properties and Surface Friction of White Metals Produced by Centrifugal and Laser Cladded on SCM440)

  • 정재일;김동혁;박진영;오주영;최시근;김석삼;조영태;이호;함승식;김종형
    • Tribology and Lubricants
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    • 제34권3호
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    • pp.84-92
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    • 2018
  • Bearings are essential for reducing vibration and wear, in order to achieve high durability and increase longevity. White metal treatment of tilting pads via centrifugal casting method has the possibility of increasing durability. However, this manufacturing method has drawbacks such as long processing time, high defect rate, and harmful health effects. Laser cladding deposition technique is a powerful method that can address these issues by decreasing the processing time and providing good adhesion. In this study, we suggest optimum conditions for laser cladding deposition that can be used in industrial applications. We deposited a soft white metal layer on SCM440 that is primarily used in shafts to minimize wear of bearing pads. During the laser deposition process, we controlled factors such as laser power, powder feed rate, and laser head speed to determine the optimum conditions. In addition, we measured the hardness using micro Vickers, and performed field emission scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction, and friction tests to investigate the mechanical properties and surface characteristics for different parameters. Based on the experimental results, we suggest that laser power, powder feed rate, and laser head speed of 1.3 kW, 2.5 rpm, and 10 mm/s, respectively, constitute the optimum conditions for producing white metals using laser cladding.

인산-산성불화암모늄-킬레이트제 혼합용액에 의한 폐태양전지로부터 실리콘웨이퍼의 회수 (Recovery of Silicon Wafers from the Waste Solar Cells by H3PO4-NH4HF2-Chelating Agent Mixed Solution)

  • 구수진;주창식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권6호
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    • pp.666-670
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    • 2013
  • 실리콘계 태양전지 제조과정에서 발생하는 불량품에서 실리콘웨이퍼를 회수하는 연구를 수행하였다. 상온($25^{\circ}C$)에서 인산용액 농도, 산성불화암모늄 농도, 킬레이트제 종류 및 농도를 변화시키면서 폐태양전지의 반사방지막 및 N층의 제거 효율을 조사하였다. 10 wt% 인산, 2.0 wt% 산성불화암모늄, 1.5 wt% Hydantoin 사용 시 제거 효율이 가장 우수 하였다. 인산농도가 증가할수록 미세입자의 표면전위가 (+)로 변하여 정전기적 인력에 의해 실리콘웨이퍼 표면에 재흡착하여 표면처리 전보다 두께가 두꺼워졌으며, 표면의 오염도도 증가하였다. 인산-산성불화암모늄-킬레이트제 용액에 의한 표면처리방법은 모든 공정이 상온에서 수행되며, 공정이 단순하고, 폐수 발생량이 적고, 표면제거 효율이 우수한 방법으로 폐 태양전지의 재활용 및 기존 RCA 세정법의 대안으로 가능성이 매우 클 것으로 판단되었다.

Ir-RE 코팅 대비 자장여과필터방식을 이용한 비구면 유리 렌즈용 초경합금(WC)표면의 ta-C 박막 코팅 성능 개선 연구 (A Study on the Performance Improvement of ta-C Thin Films Coating on Tungsten Carbide(WC) Surface for Aspherical Glass Lens by FCVA Method Compared with Ir-Re coating)

  • 정경서;김승희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.27-36
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    • 2019
  • 작은 굴절률 및 높은 굴절률을 갖는 저 분산 렌즈에 대한 요구가 증가함에 따라, 높은 내열성 및 내마모성을 갖는 이형성 보호 필름에 대한 필요성이 증가하고 있다. 그러나 광학 산업은 비구면 유리 렌즈 성형에 사용되는 이형보호 필름의 제조 공정 및 품질 표준에 대한 명확한 표준을 아직 확립하지 못했다. 이 기술은 광학 렌즈를 제조하는 각 회사의 노하우로 취급된다. 본 연구에서는 FCVA (Filtered Cathode Vacuum Arc) 기반 ta-C 박막 코팅의 이온에칭, 각 소스 및 필터부의 마그네트론 및 아크 전류, 바이어스 전압의 최적화에 관한 실험을 수행하였다. 그 결과, 코팅성능 측면에서, 이리듐- 레늄 합금 박막 스퍼터링 제품 대비 필름 두께가 약 50% 얇고, 경도는 약 20%, 박막의 접착강도는 약 40 % 개선된 것으로 측정되었다. 본 연구의 박막 코팅 공정 결과는 금형 이형 박막층의 최소 기계적 특성 및 품질 확립을 위한 유리 렌즈의 개발 및 활용에 크게 기여할 것으로 사료된다.

알루미늄합금 재료의 산화막 형성이 피로거동에 미치는 영향 (Effect of Oxide Film Formation on the Fatigue Behavior of Aluminum Alloy)

  • 김종천;정성균
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권4호
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    • pp.421-428
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    • 2012
  • 본 논문에서는 알루미늄 7075-T6 재료의 부식 기간별 표면 산화막 형성이 피로거동에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 사용된 알루미늄 재료는 부식에 대한 부동태화 현상으로 부식저항 특성이 높은 금속으로 알려져 있다. 알루미늄 합금은 다른 재료에 비해 가볍고 강한 재료 특성 때문에 항공기 부품 산업과 같은 다양한 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 때문에 부식에 대한 재료의 피로거동 특성과 부식에 대한 부동태화 특성에 대한 연구가 요구된다. 4절점 회전 굽힘 시험기를 사용하여 부식 기간별 재료의 피로거동 특성을 확인하였고, 표면 거칠기를 측정하여 부식 기간별 알루미늄 재료의 표면 부식 정도를 평가하였다. 또한 전자주사현미경을 통해 파단면 분석 및 재료 표면에 형성된 산화막을 측정하였다. 실험결과 초기 부식 4주 동안은 부식이 활발히 진행되어 피로수명은 크게 감소하고 표면 거칠기는 증가하였다. 하지만 4주 이후부터 재료의 부동태화 현상으로 부식 반응이 둔화되는 경향을 보였다. 전자주사현미경을 통한 분석에서도 표면 산화막의 성장이 4주 이후부터 둔화되어 재료 표면의 산화막이 보호층 역할을 하여 더 이상의 부식진행을 방지한다는 결론은 얻었다.

평택 궁리유적 조선시대 회곽묘의 재료학적 특성 및 제작기법 해석 (Interpretation of Material Characteristics and Making Techniques for Lime-Soil Mixture on Tomb Barrier of Pyeongtaek Gungri Site in Joseon Dynasty)

  • 강산하;이찬희
    • 자원환경지질
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    • 제51권1호
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    • pp.49-65
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    • 2018
  • 회곽묘는 조선시대 묘제의 한 형태로서 석회, 모래, 황토를 혼합한 삼물을 이용하여 곽을 축조한 무덤이다. 이 연구에서는 평택 궁리유적에서 출토된 조선시대 회곽묘를 대상으로 제작방식에 따라 층벽식과 통벽식으로 구분하여 재료학적 및 제작특성을 검토하였다. 분석시료는 석회혼합물과 토양으로 분류하였으며 회곽의 제작방식에 따른 삼물의 혼합특성도 해석하였다. 회곽은 내부의 환경을 제어하는데 직접적인 영향을 주는 벽체에서 상대적으로 석회함량이 높은 삼물을 사용하였으며, 이를 마감하는 층이나 바닥에는 상대적으로 석회함량이 적은 저품질의 삼물을 사용하였다. 전체적으로 층벽식보다 통벽식 회곽에서 석회함량이 높으며 물성도 우수한 것으로 나타났다. 삼물의 혼합에 사용한 토양과 유구 주변의 토양이 광물학 및 지구화학적으로 거의 유사한 것으로 나타났다. 따라서 삼물의 제조에 사용한 모래와 황토는 유구 주변에 분포하는 토양을 사용한 것으로 해석된다. 한편 궁리유적 인근에는 대규모의 석회암 산지가 다수 분포하고 있다. 또한 아산만을 통해 유입되는 바닷길이 유적 인근까지 연결되어 수운 등의 방법을 통해 인근 산지에서 석회재료가 공급되었을 가능성이 있다.

화장품에서 유화기술의 발전 및 전망 (Development and Prospect of Emulsion Technology in Cosmetics)

  • 경기열;이천구
    • 대한화장품학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.209-217
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    • 2006
  • 유화란 서로 섞이지 않는 액체들간의 분산계이다. 화장품에 사용되는 원료에는 서로 잘 섞이지 않는 물질들이 많기 때문에 이들을 한 제제 내에 잘 혼합할 수 있는 유화기술이 매우 유용하게 이용되고 있다. 유화제제의 안정화 및 물성 변화를 위하여 유화제의 발달과 함께 여러 가지 다양한 형태의 유화기술이 개발되었다. 1950년대에 Griffin이 제안한 HLB법을 시작으로 PIT법, 겔(gel) 유화법, D상 유화법 등이 있으며, 최근에는 피부 친화성 또는 인체에 대한 안전성을 높이기 위한 수단으로 천연 유래의 유화제 및 고분자계 유화제의 사용이 늘고 있다. 이 외에도 제품의 외관 차별화 및 유효성분의 전달 효율을 높이기 위한 수단으로 나노 유화, 다중 유화, 액정 유화, 피커링 유화 등이 개발 적용되고 있으며, 리포좀이나 큐보좀 같은 나노 구조체 입자들의 응용에 관한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 리포좀은 생체막의 주요 구성성분인 양친매성 인지질의 이중층으로 구성된 계이고, 큐보좀 역시 생체 유래 성분인 모노올레인 같은 물질로 만들어지는 나노 입자의 일종으로 그 분자 구조적 특성으로 인해 수용액 내에서 입방상 구조의 이연속적 수상 채널을 갖는다. 이러한 나노 입자에 효능물질을 봉입시켜 제제화 함으로서 생체 친화적이면서 물질의 전달 효율을 높일 수 있다. 여기서는 화장품용 유화물 및 나노 입자들의 제조 방법, 응용 등에 대하여 간략히 소개하였다.

슬롯코팅에서 정상 및 비정상상태 컴퓨터해석을 통한 코팅의 균일성 분석 (Analysis of Coating Uniformity through Unsteady and Steady State Computer Simulation in Slot Coating)

  • 우정우;성달제;류민영
    • 폴리머
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    • 제38권5호
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    • pp.640-644
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    • 2014
  • 평판 디스플레이 제조공정 중의 하나인 유리기판 위에 감광액을 도포하는 과정에 슬롯코팅 방법이 많이 쓰이고 있다. 도포공정에서는 균일한 코팅 두께를 얻는 것이 중요하며, 코팅의 균일성은 노즐방향과 운전방향의 균일성으로 나뉜다. 운전방향의 코팅 균일성은 코터의 운전조건에 영향을 받고, 노즐방향의 균일성은 다이 내부의 흐름의 균일성에 영향을 받게 된다. 이러한 영향 인자들로 인해 코팅두께가 불균일한 현상이 발생하는데, 코터 진행의 초기 구간에는 비정상상태 구간으로 운전방향과 노즐방향으로 코팅두께가 균일하지 않다. 본 연구에서는 이러한 현상이 나타나는 원인을 파악하기 위해 비정상상태와 정상상태를 구별하여 해석하고 이를 실험과 비교하였다. 그 결과 감광액이 다이 내부에서 균일한 압력분포에 도달하기까지 시간이 필요하고 이로 인해 코팅 초기구간에서 다이의 양가장자리 영역의 속도가 중앙 영역에 비해 속도가 낮게 나타났으며 코팅 두께도 얇게 나타났다. 그러나 정상상태에 도달한 후에는 가장자리 영역의 속도가 중앙 영역보다 높게 나타났고 코팅 두께 역시 두껍게 나타났다.

ITO 투명전극의 $O_2$ 플라즈마 처리가 고분자 유기발광다이오드의 전기.광학적 특성에 미치는 영향 (Dependence of $O_2$ Plasma Treatment of ITO Electrode on Electrical and Optical Properties of Polymer Light Emitting Diodes)

  • 공수철;백인재;유재혁;임현승;양신혁;신상배;신익섭;장지근;장호정
    • 한국표면공학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.93-97
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    • 2006
  • Polymer light emitting diodes (PLEDs) are expected to be commercialized as next generation displays by advantages of the fast response time, low driving voltage and easy manufacturing process for large sized flexible display. Generally, the electrical and optical properties of PLEDs are affected by the surface conditions of transparent electrode. The PLED devices with ITO/PEDOT:PSS/PVK/PFO-poss/LiF/Al structures were prepared by using the spin coating method. For this, PEDOT:PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfolnate)) Al 4083 and PVK(N-vinylcabozole) were used as hole injection and transport layers. The PFO-poss(poly(9,9-dioctylfluorene)) was used as the emitting layer. The dependence of $O_2$ plasma treatment of ITO electrode on the electrical and optical properties of PLEDs were investigated. The sheet resistances increased slightly with an improved surface roughness of ITO electrode as the RF power increased during $O_2$ plasma treatment. The PLED devices prepared on the ITO/Glass substrates, which were plasma-treated at 40 watt in RF power for 30 seconds under 40 mtorr $O_2$ pressure, showed the maximum external emission efficiency of 0.86 lm/W and the maximum luminance of $250\;cd/m^2$, respectively. The CIE color coordinates are ranged $X\;=\;0.13{\sim}0.18$ and $Y\;=\;0.10{\sim}0.16$, showing blue color. emission.

임베디드 커패시터로의 응용을 위해 상온에서 RF 스퍼터링법에 의한 증착된 bismuth magnesium niobate 다층 박막의 특성평가 (The characteristics of bismuth magnesium niobate multi layers deposited by sputtering at room temperature for appling to embedded capacitor)

  • 안준구;조현진;유택희;박경우;웬지긍;허성기;성낙진;윤순길
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.62-62
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    • 2008
  • As micro-system move toward higher speed and miniaturization, requirements for embedding the passive components into printed circuit boards (PCBs) grow consistently. They should be fabricated in smaller size with maintaining and even improving the overall performance. Miniaturization potential steps from the replacement of surface-mount components and the subsequent reduction of the required wiring-board real estate. Among the embedded passive components, capacitors are most widely studied because they are the major components in terms of size and number. Embedding of passive components such as capacitors into polymer-based PCB is becoming an important strategy for electronics miniaturization, device reliability, and manufacturing cost reduction Now days, the dielectric films deposited directly on the polymer substrate are also studied widely. The processing temperature below $200^{\circ}C$ is required for polymer substrates. For a low temperature deposition, bismuth-based pyrochlore materials are known as promising candidate for capacitor $B_2Mg_{2/3}Nb_{4/3}O_7$ ($B_2MN$) multi layers were deposited on Pt/$TiO_2/SiO_2$/Si substrates by radio frequency magnetron sputtering system at room temperature. The physical and structural properties of them are investigated by SEM, AFM, TEM, XPS. The dielectric properties of MIM structured capacitors were evaluated by impedance analyzer (Agilent HP4194A). The leakage current characteristics of MIM structured capacitor were measured by semiconductor parameter analysis (Agilent HP4145B). 200 nm-thick $B_2MN$ muti layer were deposited at room temperature had capacitance density about $1{\mu}F/cm^2$ at 100kHz, dissipation factor of < 1% and dielectric constant of > 100 at 100kHz.

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전과정평가(LCA)를 이용한 친환경 인증 건축물과 일반 건축물의 환경영향 비교 사례 연구 (Comparison of Environmental Impacts of Green and Traditional Buildings using Life Cycle Assessment)

  • 홍태훈;정광복;지창윤
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.58-65
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    • 2014
  • 본 연구는 국내에서 시행중인 친환경 건축물 인증제도 (G-SEED)에 따른 환경영향 저감 효과를 파악하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여, G-SEED 인증을 받은 초등학교 건축물과 인증을 받지 않은 일반 초등학교 건축물을 대상으로, 전과정평가 방법론을 이용하여 4가지 환경영향범주 (지구온난화, 오존층파괴, 산성화, 부영양화)에 따른 환경영향을 평가하고, 결과를 비교하였다. 건축물에 대한 환경영향평가는 자재생산, 자재운송, 시공, 운영단계를 포함하였으며, 운영기간은 40년으로 설정하였다. 두 건축물의 단위연면적당 환경영향을 비교한 결과, 일반 초등학교 건축물에 비해 친환경 인증 초등학교 건축물의 환경영향이 큰 것으로 나타났다. 예를 들어, 친환경 인증 초등학교 건축물의 지구온난화지수는 3.751 $t-CO_2eq./m^2$ 로 산출된 반면, 일반 초등학교 건축물의 지구온난화지수는 3.282 $t-CO_2eq./m^2$ 로 산출되어, 약 12.5% 크게 나타났다. 이는 G-SEED 인증이 4가지 측면에서의 환경영향의 저감을 보장하지 못한다는 것을 의미한다. 따라서 건축물로부터 발생하는 환경영향의 저감을 달성하기 위해서는 G-SEED에 대한 보완이 필요하다.