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문제 정의
- 이런 레이저 빔 모드를 이용하여 재료에 노출시켰을 때 가열, 응용, 증발 및 입자형태로 분출되며, 플라즈마의 생성 등을 고려한 물리적 현상을 수치적으로 모델링 하기는 매우 어려운 실정이나, 이러한 상호 관계를 규명하는 것은 가공메커니즘의 이해 및 가공 공정의 최적을 위해 매우 중요하다. 따라서 마이크로 부품을 제작하기 위해서 이를 실험적으로 연구하였다.
- 본 연구에서는 마스크를 사용하지 않고 레이저가 노광되는 부분만을 가공하기 때문에 가공경로에 따라서 작업시간의 단축과 재료의 절감 및 제품의 품질에 직접적으로 많운 영향을 준다. 이러한 레이저와 같은 집속된 열원을 이용하는 레이저 마이크로머시닝 시스템은 과도한 입열 및 입열의 중첩등으로 인하여 예기치 않은 품질의 저하가 발생할 수 있으며, 이러한 이유 때문에 품질을 만족하면서 동시에 가장 짧은 경로를 탐색해야 한다.
- 본 연구에서는 마이크로 부품을 제작하기 위하여 UV 레이저 마이크로 머시닝 시스템과 공정 을 개발하였다. 이러한 기술로 마이크로 채널을 제작하였으며, 이를 통하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 이렇게 개발된 레이저 마이크로머시닝 기술을 이용하여 마이크로채널을 제작하였으며 , 제품의 품질을 향상시키기 위해서 레이저의 가공경로 및 노광부분의 평면 조도에 관한 연구가 이루어졌다.
- 이를 위하여 기존의 연구자들은 레이저에 조사된 폴리머의 특성에 관하여 연구하였다. 폴리머와 레이저의 상호작용은 낮은 에너지 밀도에서 광화 학반응이 가공 깊이에 많은 영향을 미치며 높은 에너지 밀도에서는 광열반응이 주요요소가 된다.
- 이에 본 연구에서는 최근 안정성과 고효율성으로 인하여 미세가공에 있어 응용이 활발히 이루어지고 있는 UV 파장 (λ=355nm)을 가진 Q-스위칭 된 DPSS(Diode-Pumped Solid-State, Coherent Co.) 레이저를 이용하여 마스크 없이 직접적으로 어블레이션 (ablation)시키는 방법으로 마이크로머시닝 (micromachining)하는 기술을 개발하였다.
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