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연삭기법을 이용한 패터닝 기술
Grinding Technology for Surface Texturing 원문보기

한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society for Precision Engineering, v.31 no.5, 2014년, pp.367 - 373  

고태조 (영남대학교 기계공학부) ,  한두섭 (영남대학교 기계공학부) ,  구강 (영남대학교 기계공학부) ,  박종권 (한국기계연구원)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Surface texturing is a machining process on the surface to give engineering functions. The representative process of the surface texturing is lotus effect to give hydrophobic property by the lithography and chemical etching, which is the bio mimic from the nature. Surface texturing can be manufactur...

주제어

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문제 정의

  • 이렇게 표면에서 이루어지는 물리적인 현상은 표면에 생성된 규칙적인 패턴의 크기가 마이크론 또는 나노 크기에서 발생을 하게 되며, 이러한 영역의 치수크기를 가공하는 방법에 관한 연구가 Table 1과 같이 매우 활발하게 이루어지고 있다. 본 논문에서는 다양하게 시도되고 있는 여러 공정법을 살펴본 후, 기계부품에 현실적으로 적용 가능성이 매우 높은 연삭공정법으로 surface texturing을 하는 방법에 대해 간단하게 논하고자 한다.
  • 본 논문에서는 드레싱된 나선 홈을 가진 연삭 숫돌을 이용하여 리블렛 그리고 딤플, 볼록 형상의 돌기를 제작하는 공정을 구현함으로써, 상기에 기술한 연삭가공을 통한 표면 패터닝의 우수성에 대한 가설을 증명하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
surface texturing은 어떤 목적으로 사용될 수 있는가? 이러한 관점에서 표면이 에너지나 신호에 미치는 역학과 운동학에 대해 각 학문의 분야에서 많은 연구가 심도 있게 이루어지고 있다. 상기와 같이 물체의 표면에서 물리적인 현상을 잘 활용할 수 있도록 표면을 가공하는 것을 surface texturing이라고 하고, 기계공학적인 관점에서 볼 때 딤플 (dimple)이나 리블렛(riblet)구조를 만들어서 소수성 부여, 마찰저감, 유동특성개선, 열전효율 개선, 누유방지 등 다양한 목적으로 사용할 수 있다.
surface texturing은 무엇인가? 이러한 관점에서 표면이 에너지나 신호에 미치는 역학과 운동학에 대해 각 학문의 분야에서 많은 연구가 심도 있게 이루어지고 있다. 상기와 같이 물체의 표면에서 물리적인 현상을 잘 활용할 수 있도록 표면을 가공하는 것을 surface texturing이라고 하고, 기계공학적인 관점에서 볼 때 딤플 (dimple)이나 리블렛(riblet)구조를 만들어서 소수성 부여, 마찰저감, 유동특성개선, 열전효율 개선, 누유방지 등 다양한 목적으로 사용할 수 있다.
레이저를 사용한 surface texturing의 장점은 무엇인가? 현재 다양한 surface texturing 방법이 개발되어 있으나 가장 많은 연구가 이루어지고 있는 공정법은 레이저(LST: Laser Surface Texturing)에 의한 방법이다.1 이 방법은 레이저의 용융열을 이용하는 방법으로써 빠른 속도로 가공할 수 있고, 딤플의 크기와 형태를 쉽게 제어할 수 있는 장점을 가지고 있다. 이 때문에 자동차의 엔진 피스톤 링이나 엔진의 각종 부속품 내에서 윤활이 필요한 요소에이 방법을 적용하기 위한 노력이 계속 이루어지고 있다.
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참고문헌 (12)

  1. Scholz, S., Griffiths, C., Dimov, S., Brousseau, E., Lalev, G., and et al., "Manufacturing Routes for Replicating Micro and Nano Surface Structures with Bio-mimetic Applications," CIRP J. Manufacturing Science and Technology, Vol. 4, No. 4, pp. 347-356, 2011. 

  2. Etsion, I., "Improving Tribological Performance of Mechanical Components by Laser Surface Texturing," Tribology Letters, Vol. 17, No. 4, pp. 733-737, 2004. 

  3. Pettersson, U. and Jacobson, S., "Influence of Surface Texture on Boundary Lubricated Sliding Contacts," Tribology International, Vol. 36, No. 11, pp. 857-864, 2003. 

  4. Vilhena, L., Sedla?ek, M., Podgornik, B., Vizintin, J., Babnik, A., and et al., "Surface Texturing by Pulsed Nd: Yag Laser," Tribology International, Vol. 42, No. 10, pp. 1496-1504, 2009. 

  5. Wakuda, M., Yamauchi, Y., Kanzaki, S., and Yasuda, Y., "Effect of Surface Texturing on Friction Reduction between Ceramic and Steel Materials under Lubricated Sliding Contact," Wear, Vol. 254, No. 3, pp. 356-363, 2003. 

  6. Samanek, O., Zimmerman, M., Svoboda, P., Krupka, I., and Vrbka, M., "Influence of Surface Texturing on Lubricant Film Formation and Surface Fatigue," Engineering Mechanics, Vol. 17, No. 1, pp. 27-36, 2010. 

  7. Klocke, F., Feldhaus, B., and Mader, S., "Development of an Incremental Rolling Process for the Production of Defined Riblet Surface Structures," Production Engineering, Vol. 1, No. 3, pp. 233-237, 2007. 

  8. Matsumura, T. and Takahashi, S., "Micro Dimple Milling on Cylinder Surfaces," Journal of Manufacturing Processes, Vol. 14, No. 2, pp. 135-140, 2012. 

  9. Greco, A., Lin, C., Raphaelson, S., Ehmann, K., and Wang, Q. J., "Surface Texturing of Tribological Interfaces using the Vibromechanical Texturing Method," Journal of Manufacturing Science and Engineering, Vol. 131, No. 6, Paper No. 061005, 2009. 

  10. Kurniawan, R. and Ko, T. J., "A Study of Surface Texturing using Piezoelectric Tool Holder Actuator on Conventional CNC turning," Int. J. Precis. Eng. Manuf., Vol. 14, No. 2, pp. 199-206, 2013. 

  11. StC, P., "Regular Surface Texture Generated by Special Grinding Process," Journal of Manufacturing Science and Engineering, Vol. 131, No. 1, Paper No. 011015, 2009. 

  12. Denkena, B., Kohler, J., and Wang, B., "Manufacturing of Functional Riblet Structures by Profile Grinding," CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, Vol. 3, No. 1, pp. 14-26, 2010. 

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