• 제목/요약/키워드: Micro Machining System

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미세 방전가공 기계 구조를 위한 복합재료-포움 샌드위치 구조 설계에 관한 파라메트릭 연구 (Parametric Study on Design of Composite-Foam Sandwich Structures for Micro EDM Machine tool structures)

  • 김대일;장승환
    • Composites Research
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    • 제19권2호
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    • pp.13-19
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    • 2006
  • 본 논문에서는 미세 방전가공(Electrical Discharge Machining; EDM) 기계를 위한 샌드위치 구조를 설계하기 위해 복합재료의 적층 순서, 두께, 그리고 리브의 형상 등을 고려한 파라메트릭 연구를 수행하였다. 샌드위치 구조는 면재인 섬유강화 복합재료와 심재인 레진 콘크리트 및 고분자 포움으로 이루어졌다. 컬럼은 정적 굽힘강성과 비굽힘강성을 높이기 위해 십자 리브를 가진 형상으로 설계하였으며, 적층 순서와 두께를 조절하였다. 베드의 경우 양방향의 강성을 동시에 향상시키기 위해 적층 순서와 리브 형상을 조절하였다. 최적의 고강성을 얻기 위하여 리브의 두께와 면재의 두께 등 설계 파라메터의 최적치를 제안하였다. 각 설계 파라메터의 변화에 따른 구조의 정적, 동적 강성의 변화를 확인하기 위해 유한요소해석을 수행하였으며, 진동 실험을 통하여 각 요소의 고유진동수와 감쇠비를 측정하여 비교하였다. 이러한 결과로부터 고정밀 미세 방전가공 기계 구조를 위한 최적의 형상조건을 제안하였다.

실험계획법을 이용한 M2-Cu 기능성 경사 재료의 마이크로 드릴링 특성 평가 (Characterization of Microscale Drilling Process for Functionally Graded M2-Cu Material Using Design of Experiments)

  • 심종우;최대철;신기훈;김홍석
    • 한국생산제조학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.502-507
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    • 2015
  • In this study, a microscale drilling process was conducted to evaluate the cutting characteristics of functionally graded materials. A mixture of M2 and Cu powders were formed and sintered to produce disk specimens of various compositions. Subsequently, a microscale hole was created in the specimen by using a desktop-size micro-machining system. By using design of experiments and analysis of variance, it was found that the M2-Cu composition, spindle speed, and the interactions between these two factors had significant effects on the magnitude of cutting forces. However, the influence of feed rate on the cutting force was negligible. A mathematical model was established to predict the cutting force under a wide range of process conditions, and the reliability of the model was confirmed experimentally. In addition, it was observed that increasing the wt% of Cu in an M2-Cu specimen increased the high-frequency amplitude of cutting forces.

자동차 크랭크 軸用 鋼材의 棒對棒 同種材 摩擦熔接의 疲勞强度 特性 및 AE 評價 (Optimization of Bar-to-Bar Similar Friction Welding of Crank Shaft for Motor Vehicle and the Weld Fatigue Strength Properties and its AE Evaluation)

  • 오세규;양형태;김헌경
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권2호통권32호
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    • pp.74-82
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    • 1999
  • Nowadays, the crank shaft motor vehicle has become essential as the important component. The machining precision was asked for manufacturing the shaft. They could be unstable in the quality by the conventional are welding. Both in-process quailty control and high reliability of the weld are the major concerns in applying friction wlding to the economical and qualified mass-production. No reliable nondestructive monitoring method is avaliable at present to determine the real-time evaluation of automatic production quality control for bar-to-bar friction welding of the crank shaft of O.D 24mm for motor vehicle. This paper, so that, presents the experimental examinations and statistical quantitative analysis of the correlation between the cumulative counts of acoustic emission(AE) during plastic deformation periods of the welding and the tensile strength and other properties of the bar-to-bar welded joints of O.D. 24mm shaft as well as the various welding variables, as a new approach which attempts finally to develop real-time quality monitoring system for friction welding, resulting in practical possiblility of real-time quality control more than 100% joint efficiency showing good weld with no micro structural defects.

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2축 시퀀스 제어 스테이지와 미세입자 분사장치에 의한 형상 분사가공시 실험계획법에 의한 주요인자 검출 (Selection of Main Factors by Experimental Analysis for Profile Blast Machining Based on Microparticle Blasting Equipment with a Two-Axis Sequence Control Stage)

  • 황철웅;이세한;왕덕현
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권11호
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    • pp.64-69
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    • 2020
  • To determine the effective factors for microparticle blasting with precise sequence position control in the x-axis and y-axis directions, we conducted a statistical experimental analysis of blasted square shapes by considering five condition factors. The control input and output were operated simultaneously by rotation-linear motion conversion and fine particles were blasted onto the aluminum specimen by precise position control driving using multiple execution codes. The micro-driving device used for processing was capable of microparticle blasting and of controlling the system through contact with a limit sensor at high speed and a two-degree-of-freedom driving mechanism. Our experiments were conducted on 1,050 specimens of pure aluminum (containing <1% of other elements). The effects of several factors (e.g., particle and nozzle diameters, blasting pressure, and federate and blasting cycle numbers) on the surface roughness and blasted surface's depth were verified through a statistical experimental analysis by applying the dispersion analysis method. This statistical analysis revealed that the nozzle diameter, the blasting pressure, and the blasting cycle number were the dominant factors.

핵 마이크로프로브 설계 및 제작 (The Design and Construction of the Nuclear Microprobe)

  • 우형주;김준곤;최한우;홍완;김영석;이진호;김기동;양태건
    • 한국진공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.380-386
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    • 2001
  • 정밀가변슬릿과 자기사중극렌즈로 구성된 핵 마이크로프로브 (nuclear microprobe) 시스템을 일차행렬법을 이용한 빔광학 전산모사를 통해 설계하였으며, 제작된 시스템을 KIGAM 1.7 MV 탄뎀 반데그라프 가속기의 $30^{\circ}$ 빔라인에 설치하였다. X 및 Y축에 대한 역배율은 각각 25와 4.9로 계산되며, 3 MeV 양성자빔의 경우 최소 빔크기는 약 5 미크론, 빔전류는 약 1 nA 정도로 추산된다. PIXE, RBS, ERDA등 MeV 이온빔분석법과 이온빔 미세가공을 위해 다목적 8각형 표적함을 제작하였으며, 표적함은 X-선 및 하전입자검출기, 줌현미경, 파라데이컵, 4축 시료이송계 및 고진공계로 구성되어 있다. 현재 핵 마이크로프로브 시스템 성능 조사가 이루어지고 있으며, 자동화된 시료 이송 및 자료 처리 시스템이 설치되면 일상적인 마이크로 이온빔 분석이 가능해 질 것으로 예상된다.

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차동 전자 트랜스듀서를 이용한 이식형 인공중이 시스템의 실험적 검증 (Experimental Verification of Implantable Middle Ear System using the Differential Electromagnetic Type Transducer)

  • 송병섭;이기찬;원철호;박세광;이상흔;조진호
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.217-225
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    • 2002
  • 이식형 인공중이는 일반적인 공기전도형 보청기가 가지는 난점인 고이득에서의 왜곡과 음향 피이드백에 의한 링잉 현상을 해결할 수 있는 동시에 음질과 주파수 특성 및 청음명료도가 우수하다 본 논문에서는 마이크로머시닝 기술을 이용하여 차동 전자 트랜스듀서를 제작한 후 이를 사용하여 이식형 인공중이 시스템을 구현하였다. 제작된 시스템을 이용하여 무부하 진동실험. 사체를 이용한 부하진동실험 및 살아있는 개를 이용하여 동물이식실험을 실시함으로써 이의 성능을 확인하였다. 무부하 진동실험을 통하여 제작된 트랜스듀서는 입력되는 소리신호와 같은 형태의 진동을 일으킴을 확인하였고, 사체의 이소골에 트랜스듀서를 이식하고 부하실험을 실시함으로써 트랜스듀서의 이소골 구동능력과 진동특성을 조사하였다. 그리고 개를 이용하여 동물이식실험을 실시한 후 뇌간 유발 반응검사를 실시함으로써 생체 내에서의 이식형 인공중이의 동작을 확인하였다. 이를 통하여 제작된 차동 전자 트랜스듀서를 이용한 이식형 인공중이 시스템의 성능을 검증하였고 난청자에게 적용할 경우에도 잘 동작할 수 있음을 증명함으로써 임상실험을 실시할 수 있는 근거를 마련하였다.

Fractographic 분석을 통한 HEROShaper 니켈티타늄 전동 파일의 피로파절에 미치는 표면결함의 역할 (The Effect of Surface Defects on the Cyclic Fatigue Fracture of HEROShaper Ni-Ti rotary files in a Dynamic Model: A Fractographic Analysis)

  • 이정규;김의성;강명희;금기연
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제32권2호
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    • pp.130-137
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 니켈티타늄 전동파일의 피로파절에 있어서 표면 결함의 역할을 규명하고자 fatigue tester에서 반복적 인 fatigue force를 부여한 후 파절된 단면을 주사전자현미 경으로 관찰하여 파절 역학을 규명하는 것이다. 총 45개의 #30/.04 taper와 21 mm의 HEROShaper 니켈-티타늄 전동파일을 15개씩 3개의 군으로 분류하였다. 제 1군은 결함이 없는 새 HEROShaper파일, 제 2군은 제조과정에서 metal rollover나 machining marks와 같은 표면결함을 갖는 HEROShaper파일, 제 3군은 임상에서 4- 6개의 구치부 근관의 확대에 사용한 HEROShaper 파일을 사용하였다. 모든 파일들은 회전속도(300 rpm)와 pecking distance (3 mm)가 일정하게 맞춘 fatigue tester에서 파절될 때까지 시간을 측정한 후 통계분석을 통해 각 군간의 유의성을 분석하였고, 파절 단면의 farctographic analysis를 통해 파절역학을 규명하고자 하였다 실험결과 평균 파절시간에 있어서 group 1과 2, group 1과 3사이에는 통계학적으로 유의할 만한 차이가 있었으나 (p<0.05), group 2와 3사이에는 통계학적인 차이가 없었다. Fractographic analysis 결과 대부분의 파절면에서 microvoid와 dimple 소견을 갖는 ductile fracture양상이 관찰되었다. 또한 brittle fracture가 일어난 파절면에서는 파절선 전방에 수 많은 striation들이 관찰되었고 transgranular 및 intergranular cleavage 소견도 보였다. 표면결함이 있는 제 2, 3 군의 파절단면에서는 모든 시편에서 표면결함이 관찰되었다. 이와 같은 결과로 미루어 보아 표면결함이 반복 피로파절에서 미세균열의 기시점으로 중요한 역할을 하며 fractography분석법은 Ni-Ti 파일의 파절역학을 규명하는데 유용함을 알 수 있었다.