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제안 방법
- Table 2 CNC 는 선반 주축 회전수의 변화에 따라 제작된 각각의 딤플에 대한 딤플 밀도의 크기이다. Fig. 2는 딤플 밀도 측정에 사용된 Matlab과 Geomagic Studio 소프트웨어 사진이다 비접촉식 광학측정기 (NV-2000, Nanosystem사)로 촬영된 딤플사 진을 파일로 변환 후 M Matlab Software Surf 내의 함수와 Surf2stl STL 함수를 사용하여 파일로 변환하였다 변환된 STL 파일을 Geomagic Studio 소프트웨어의 면적 계산기능을 사용하여 딤플 밀도를 측정 하였다.
- 4 WCA 는 측정을 위한 실험장비를 보여준다. WCA 측정은 이송방향과 절삭방향 가지 방향에서 2 측정하였다. 측정에 사용된 장비는 간이형으로 스마트폰 Galaxy-6(Samsung사)를 이용하였으며 확대 렌즈를 결합하여 촬영하였다.
- 5 Image-J 는 소프트웨어의 WCA 측정사진이다. 더 나은 분석을 위해 이미지 형태는 8 bit(흑백)로 설정되었으며 낙하분석(Drop Analysis) 기능을 통해 WCA가 측정되었다. 본 실험에서는 임의의 표면 10지점을 촬영한 후 이송방향WCA 와 절삭방향WCA 값의 평균값을 구하였다.
- 또한 표면 습윤성 분석을 위해 Water Contact Angle(WCA)을 측정하였다[8,9]. 딤플 패턴은 선반의 주축 회전수를 변경함으로써 제작되었고 다양한 딤플밀도 및 형상치수를 가진 마이크로 딤플 패턴의 습윤성과 마찰 계수와의 상관관계를 분석하였다.
- 0 mm/rev로 고정한 후 선반 주축 회전수 CNC (60, 80, 100, 120, 150 rpm)를 변화시킴으로써 딤플의 밀도를 측정하였다. 딤플 표면 밀도의 변화와 형상치수의 변화에 따라 마찰계수의 경향을 분석하였다[11,12] . 제작된 각각의 피삭재들은 이물질을 제거하기 위해 Deonized Water 30 에서 분간 초음파 세척을 하였다.
- 따라서 나노맵 소프트웨어를 사용하여 딤플변수인 횡방향 피치, 길이 방향 딤플크기, 종방향 피치, 폭방향 딤플 크기를 각각 측정하였다.
- 마이크로 텍스쳐링은 마찰 및 습윤성과 같은 표면 특성을 변경시킨다[6]. 따라서 마이크로 딤플 성능을 평가하기 위해 미끄럼 속도를 변경함으로써 마찰계수를 측정하였다[7]. 또한 표면 습윤성 분석을 위해 Water Contact Angle(WCA)을 측정하였다[8,9].
- 따라서 마이크로 딤플 성능을 평가하기 위해 미끄럼 속도를 변경함으로써 마찰계수를 측정하였다[7]. 또한 표면 습윤성 분석을 위해 Water Contact Angle(WCA)을 측정하였다[8,9]. 딤플 패턴은 선반의 주축 회전수를 변경함으로써 제작되었고 다양한 딤플밀도 및 형상치수를 가진 마이크로 딤플 패턴의 습윤성과 마찰 계수와의 상관관계를 분석하였다.
- 더 나은 분석을 위해 이미지 형태는 8 bit(흑백)로 설정되었으며 낙하분석(Drop Analysis) 기능을 통해 WCA가 측정되었다. 본 실험에서는 임의의 표면 10지점을 촬영한 후 이송방향WCA 와 절삭방향WCA 값의 평균값을 구하였다.
- 본 연구에서는 타원형 진동 궤적법을 기반으로 고주파수와 저주파수를 동시에 적용하여 Al6061-T6 소재를 공구를 사용해 마이크로 딤플을 제작 PCD 하였다. 마이크로 텍스쳐링은 마찰 및 습윤성과 같은 표면 특성을 변경시킨다[6].
- 3축 방향 위상차는 0°, -45°, -90° 이다. 이송속도를 1.0 mm/rev로 고정한 후 선반 주축 회전수 CNC (60, 80, 100, 120, 150 rpm)를 변화시킴으로써 딤플의 밀도를 측정하였다. 딤플 표면 밀도의 변화와 형상치수의 변화에 따라 마찰계수의 경향을 분석하였다[11,12] .
- 이중 주파수 적용 타원형 진동 궤적법이 적용된 딤플 텍스쳐링 표면의 마찰계수와 습윤성 분석을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다. 1.
대상 데이터
- 매 측정시 마다 . 10ul용량의 물방울을 사용하였다.
- 5 UM변위로 증폭되어 딤플을 제작할 수 있다. Al6061-T6 피삭재 외경과 공구 끝단의 거리는 5 UM가 적용되었다. Table 1은 마이크로 딤플 제작조건으로서 .
- 3은 마찰실험에 관련된 장비(STM-Smart, 한미산업 를 보여준다 ) . Pin-on-Cylinder 실험에서 상부 시편으로 사용된 핀은 마찰공학에서 일반적으로 사용되는 HRC 60 경도을 가지는 베어링강(AISI 52100)을 사용하였다[11] . 핀의 하부표면은 랩핑과정을 거쳐 표면거칠기 0.
- 하중은 20 N을 적용하였으며 Spindle의 속도는 100~1000 rpm 100 rpm 까지 간격으로 적용하였다. 윤활유는 공작기계의 안내면 용으로 시판되는 VG68 등급을 사용하였다[1] . 윤활유의 동점도계수는 0.
- 측정에 사용된 장비는 간이형으로 스마트폰 Galaxy-6(Samsung사)를 이용하였으며 확대 렌즈를 결합하여 촬영하였다.
데이터처리
- 0587 kg m/s 이다. 마찰실험은 각 회전수별로 5분11초씩 진행되었으며 엑셀 데이터의 평균값과 표준편차값을 도출하였다.
이론/모형
- 표면 텍스쳐링이 윤활영역에 미치는 영향을 조사하기 위해 스트리벡 곡선이 사용되었다[14] . Fig.
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