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논문 상세정보

Abstract

Pulse electrochemical polishing process has been used to improve mechanical properties such as surface roughness and corrosion resistance on conductive metallic materials. In addition, pulse electrochemical polishing process with various frequency may produce a lustrous, smoother, deburred and cleaned surface on workpiece. The aim of this paper is to study surface characteristics of pulse electrochemical polishing for various frequency conditions using AFM to verify localized surface variation in nanometer scale.

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펄스 전기화학 폴리싱
펄스 전기화학 폴리싱에서 산화전극과 환원전극은 어떻게 사용되는가?
산화전극은 환원전극과의 전기화학적 반응을 통해 표면에서의 용해작용으로 표면의 향상된 광택과 평활한 표면을 얻게 되어 공작물을 산화전극으로 사용한다. 반면에 환원전극은 불용해성이고 전기 저항이 적어야 하기 때문에 본 실험에서는 구리(Cu)를 사용 하였다.

펄스 전기화학 폴리싱은 전기화학 폴리싱에 펄스 전원을 접목시켜 전기・화학 반응을 이용한 양극의 용해 과정으로써 산화전극과 환원전극을 전해액에 침지, 또는 전해액의 유동이 이루어지는 환경에서 실시한다. 산화전극은 환원전극과의 전기화학적 반응을 통해 표면에서의 용해작용으로 표면의 향상된 광택과 평활한 표면을 얻게 되어 공작물을 산화전극으로 사용한다. 반면에 환원전극은 불용해성이고 전기 저항이 적어야 하기 때문에 본 실험에서는 구리(Cu)를 사용 하였다. 전해액 속의 두 전극에 펄스 전류를 인가 시켰을 때 Fig.

전기화학 폴리싱
전기화학 폴리싱이란 무엇인가?
기계적 성질에 무관하게 화학적으로 가공하는 방법이므로 난삭재 가공 등에 많이 사용되고 있으며, 표면의 최종공정과정으로 많이 사용되고 있다

최근 기계 산업 및 미세정밀 부품의 수요에 맞춰 마이크로 / 나노 관련 산업의 발달에 따라 표면 청정도와 정밀도가 요구되어 지고 있다. 전기화학 폴리싱(Electrochemical Polishing, ECP)는 기계적 성질에 무관하게 화학적으로 가공하는 방법이므로 난삭재 가공 등에 많이 사용되고 있으며, 표면의 최종공정과정으로 많이 사용되고 있다. 일반적으로 접촉방식인 기계적인 폴리싱 방법은 공작물 표면에 미세한 가공흔적이 남아 근본적으로 정밀하고 청정한 표면을 얻을 수 없게 된다.

펄스 전기화학 폴리싱
펄스 전기화학 폴리싱을 이용할 시 얻을 수 있는 이점은?
가공 시 전기화학 폴리싱으로 가공하지 못하는 미세한 표면의 부분까지 가공될 뿐만 아니라 정밀한 치수를 요구하는 공작물까지 효율적으로 가공 할 수 있다

그러나 낮은 전류밀도에서는 기계적 폴리싱 방법으로 가공하지 못하는 미세한 부분까지 가공할 수 있기 때문에 전원 공급기의 전압을 적절히 조절한다면 기존의 가공법을 이용한 것보다 향상 된 표면을 얻을 가능성이 있다고 본다(3). 즉, 펄스 전기화학 폴리싱(Pulse electrochemical polishing, PECP)을 이용하게 된다면 가공 시 전기화학 폴리싱으로 가공하지 못하는 미세한 표면의 부분까지 가공될 뿐만 아니라 정밀한 치수를 요구하는 공작물까지 효율적으로 가공 할 수 있다(4,5). 본 연구의 목적은 기존의 전기화학 폴리싱 방법을 이용한 미세한 표면가공 보다 더욱 우수한 표면 가공을 위해 펄스를 이용한 전기화학 폴리싱 가공으로 공작물의 평활도와 청정도를 높이는 것이다.

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참고문헌 (5)

  1. 1. Park, J. W., Lee, E. S., and Moon, Y. H., 2002, "A Study on the Electrochemical Micro-Machining for Fabrication of Micro Grooves," Journal of the Korean Society for Precision Engineering, Vol. 19, No. 4, pp. 101-108. 
  2. 2. Lee, E. S., and Kim, C. G., 2002, "A Study on Machining Characteristics of Stainless Steel and Aluminum Alloy," Proceedings of the 2002 KSMTE Fall Conference, pp. 302-307. 
  3. 3. Lee, D. H., Park, J. W., and Moon, Y. H., 2003, "Study on Electrochemical Polishing for Stainless Steel using Micro Pulse Current", Proceedings of the 2003 KSTP Spring Conference, pp. 127-130. 
  4. 4. Song, J. B., Lee, E. S., and Park, J. W., 1999, "A Study on the Machining Characteristics of Electro polishing for Stainless Steel," Journal of the Korea Society of Mechanical Engineers, Vol. 23, No. 2, pp. 279-286. 
  5. 5. Choi, K. H., Oh, H. S., and Kim, K. N., 2010, "Electropolishing Method for Precision Process of Surface," Proceedings of the 2010 KSMTE Fall Conference, pp. 328-333. 

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