반도체 및 고집적 기기 개발 분야와 그 외 많은 분야에서 직경이 수 밀리에서 수 마이크로/나노 단위의 와이어(이하 극세선이라 칭함)의 요구와 수요는 증가하고 있다. 본 논문에서는 기존에 약 120번의 인발공정을 통하여 생산되던 극세선 제조 공정을 다심선 압출공정을 통하여 최종 치수 전까지 굵기를 주리옥 최종치수는 인발공정을 이용하여 최종 직경을 가진 와이어를 생산하는 공정을 대체한다면 기존의 인발공정만으로 생산되던 방식에 비해 적은 공정수로도 생산이 가능할 것이라는 가정 하에 연구를 시작하였다. 그러나 기존에 압출공정을 이용하여 극세선을 생산한다면 극소의 치수효과로 발생하는 핸들링문제나 압출하중의 기하급수적인 증가와 같은 여러 어려움에 부딪친다. 이러한 문제를 해결하기 위해 성형환경이 기존으 메크로 성형환경과 동일하면서도 극세선의 생산이 가능한 다심선재 압출공정을 이용하였다. 다심선재 압출공정을 통해 선재가 일정 치수까지 가공되기 위해선 수 단계의 다심선 압출 공정이 필요할 것이라 생각되지만, 그 중에서 전체 공정에서 가장 큰 영향을 미칠 것으로 생각되는 일차 압출공정을 범용 유한요소 프로그램 ABAQUS를 이용하여 해석하였다. 본 논문에서는 ...
반도체 및 고집적 기기 개발 분야와 그 외 많은 분야에서 직경이 수 밀리에서 수 마이크로/나노 단위의 와이어(이하 극세선이라 칭함)의 요구와 수요는 증가하고 있다. 본 논문에서는 기존에 약 120번의 인발공정을 통하여 생산되던 극세선 제조 공정을 다심선 압출공정을 통하여 최종 치수 전까지 굵기를 주리옥 최종치수는 인발공정을 이용하여 최종 직경을 가진 와이어를 생산하는 공정을 대체한다면 기존의 인발공정만으로 생산되던 방식에 비해 적은 공정수로도 생산이 가능할 것이라는 가정 하에 연구를 시작하였다. 그러나 기존에 압출공정을 이용하여 극세선을 생산한다면 극소의 치수효과로 발생하는 핸들링문제나 압출하중의 기하급수적인 증가와 같은 여러 어려움에 부딪친다. 이러한 문제를 해결하기 위해 성형환경이 기존으 메크로 성형환경과 동일하면서도 극세선의 생산이 가능한 다심선재 압출공정을 이용하였다. 다심선재 압출공정을 통해 선재가 일정 치수까지 가공되기 위해선 수 단계의 다심선 압출 공정이 필요할 것이라 생각되지만, 그 중에서 전체 공정에서 가장 큰 영향을 미칠 것으로 생각되는 일차 압출공정을 범용 유한요소 프로그램 ABAQUS를 이용하여 해석하였다. 본 논문에서는 다이 반각, 압출비, Clad 재료의 두꺼비가 공정에 가장 큰 영향을 줄 것이라고 생각되어 주 공정변수로 선정하였고 공정변수에 변화에 따른 압출하중과 결함 분포를 분석하여 적절한 공정 변수를 찾는 것에 주목적을 두었다. 분석 결과 다이반각의 변화가 압출하중에 미치는 영향은 다이 반각이 27˚~43˚사이에서 변화할 때 약 10kg_f~30kg_f정도의 작은 압출하중의 차이를 나타낸다. 그리고 압출비와 클래드 재료의 두께비의 변화에 따른 압출 하중의 차이는 약 200kg_f~250kg_f정도의 압출하중의 차이를 볼 수 있었다. 결함 분포를 살펴보면 다이 반각, 압출비의 변화에 따라서는 결함성장이 거의 발생하지 않았다. Clad 재료의 두께비의 변화에 따른 결함 성장은 2%정도의 작은 결함성장이 발생하였다. 이와 같은 결과를 바탕으로 향후 일차 압출 공정 이후 이차, 삼차 압출공정을 해석하고 분석하고자 한다.
반도체 및 고집적 기기 개발 분야와 그 외 많은 분야에서 직경이 수 밀리에서 수 마이크로/나노 단위의 와이어(이하 극세선이라 칭함)의 요구와 수요는 증가하고 있다. 본 논문에서는 기존에 약 120번의 인발공정을 통하여 생산되던 극세선 제조 공정을 다심선 압출공정을 통하여 최종 치수 전까지 굵기를 주리옥 최종치수는 인발공정을 이용하여 최종 직경을 가진 와이어를 생산하는 공정을 대체한다면 기존의 인발공정만으로 생산되던 방식에 비해 적은 공정수로도 생산이 가능할 것이라는 가정 하에 연구를 시작하였다. 그러나 기존에 압출공정을 이용하여 극세선을 생산한다면 극소의 치수효과로 발생하는 핸들링문제나 압출하중의 기하급수적인 증가와 같은 여러 어려움에 부딪친다. 이러한 문제를 해결하기 위해 성형환경이 기존으 메크로 성형환경과 동일하면서도 극세선의 생산이 가능한 다심선재 압출공정을 이용하였다. 다심선재 압출공정을 통해 선재가 일정 치수까지 가공되기 위해선 수 단계의 다심선 압출 공정이 필요할 것이라 생각되지만, 그 중에서 전체 공정에서 가장 큰 영향을 미칠 것으로 생각되는 일차 압출공정을 범용 유한요소 프로그램 ABAQUS를 이용하여 해석하였다. 본 논문에서는 다이 반각, 압출비, Clad 재료의 두꺼비가 공정에 가장 큰 영향을 줄 것이라고 생각되어 주 공정변수로 선정하였고 공정변수에 변화에 따른 압출하중과 결함 분포를 분석하여 적절한 공정 변수를 찾는 것에 주목적을 두었다. 분석 결과 다이반각의 변화가 압출하중에 미치는 영향은 다이 반각이 27˚~43˚사이에서 변화할 때 약 10kg_f~30kg_f정도의 작은 압출하중의 차이를 나타낸다. 그리고 압출비와 클래드 재료의 두께비의 변화에 따른 압출 하중의 차이는 약 200kg_f~250kg_f정도의 압출하중의 차이를 볼 수 있었다. 결함 분포를 살펴보면 다이 반각, 압출비의 변화에 따라서는 결함성장이 거의 발생하지 않았다. Clad 재료의 두께비의 변화에 따른 결함 성장은 2%정도의 작은 결함성장이 발생하였다. 이와 같은 결과를 바탕으로 향후 일차 압출 공정 이후 이차, 삼차 압출공정을 해석하고 분석하고자 한다.
Recently, the demand of the filament wire, the diameter of which ranges from a few micrometer to hundreds of micrometer, has increased. When a micro/nano wire is manufactured by a traditional extrusion, some difficulties might be generated because of very tiny diameter. Such difficulties may be avoi...
Recently, the demand of the filament wire, the diameter of which ranges from a few micrometer to hundreds of micrometer, has increased. When a micro/nano wire is manufactured by a traditional extrusion, some difficulties might be generated because of very tiny diameter. Such difficulties may be avoided if a multifilament wire extnision is adopted. In this thesis, a combined process, multifilament bmetai wire extmsion and then drawing for the sizing, is considered to manufacture the filament wires. This combined process can significantly reduce the amount of work than the current way of manufactwing, which uses drawing processes as many as approximately one hundred twenty times. If should be alco noted ihat each fiament wire is composed of two metals, for instance outer copper ring and inner aluminum wire. As a beginning to examine the possibiiity of the combined process with a bmetal wire, the first extmsion of copper-clad aluminum wire is carefully studied using the commercial F.E.M program, ABAQUS. Here, a die angle, exbusion ratio and thickness ratio of clad materiais are chosen as important process parameters. Based on the analysis, the exbusion force did not significantly change in a die angle, however, the change of the extrusion ratio and the thickness ratio of clad materials were very noticeable. Furthermore, the damage distribution according to the change fo extrusion ratio and die angle did not change significantiy. But the change thickness ratio of clad shows distinguishable changes. With these results, the second or third exbusion process would be anaiyzed in the future.
Recently, the demand of the filament wire, the diameter of which ranges from a few micrometer to hundreds of micrometer, has increased. When a micro/nano wire is manufactured by a traditional extrusion, some difficulties might be generated because of very tiny diameter. Such difficulties may be avoided if a multifilament wire extnision is adopted. In this thesis, a combined process, multifilament bmetai wire extmsion and then drawing for the sizing, is considered to manufacture the filament wires. This combined process can significantly reduce the amount of work than the current way of manufactwing, which uses drawing processes as many as approximately one hundred twenty times. If should be alco noted ihat each fiament wire is composed of two metals, for instance outer copper ring and inner aluminum wire. As a beginning to examine the possibiiity of the combined process with a bmetal wire, the first extmsion of copper-clad aluminum wire is carefully studied using the commercial F.E.M program, ABAQUS. Here, a die angle, exbusion ratio and thickness ratio of clad materiais are chosen as important process parameters. Based on the analysis, the exbusion force did not significantly change in a die angle, however, the change of the extrusion ratio and the thickness ratio of clad materials were very noticeable. Furthermore, the damage distribution according to the change fo extrusion ratio and die angle did not change significantiy. But the change thickness ratio of clad shows distinguishable changes. With these results, the second or third exbusion process would be anaiyzed in the future.
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