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제안 방법
- 본 연구에서는 분말사출성형법에 의해 다양한 형상의 마이크로 구조체를 제조하기 위해 마이크로 2단기어와 마이크로패턴 금형을 제조하고, STS 316L 분말의 피드스탁을 이용하여 각각의 최적 사출조건을 확립하였다. 또한 탈지 및 소결공정을 거쳐 제조된 마이크로 2단기어를 조립하여 마이크로 기어 감속기 시제품을 제작하였다.
- 마이크로 2단기어 mold를 이용하여 최적 사출조건 확립을 위한 실험을 수행하였으며, 최적사출조건인 사출온도 180℃, 금형온도 65℃, 사출압력 30bar의 조건에서 사출을 수행하여 사출된 green part를 탈지 및 소결을 통해 Fig. 3과 같이 2단기어를 제조하였다. 탈지 및 소결 후 마이크로 2단기어의 평균 수축율은 13.
- 본 연구에서 마이크로 2단기어 금형은 UV 리소그래피(lithography)법을 사용하여 제조하였으며, 마이크로 패턴 금형은 기계가공을 통해 제조하였다. 마이크로 2단기어의 소기어 외경은 560㎛, 대기어 외경은 1700㎛이 되도록 metal mask film을 설계하여 제조한 후, UV리소그래피 공정을 통해 electroforming용 mandrel을 제조하고, 그 위에 Ni-Fe를 합금도금하여 금형으로 사용하였다. 마이크로 패턴 금형은 Fig.
- 마이크로 패턴 금형은 Fig. 1과 같이 패턴 선폭 및 깊이가 각각 300×400㎛ 및 500×600㎛이 되도록 설계를 하였으며 다양한 패턴의 형상에 사출물이 모두 채우는 최적사출조건을 확립하였다.
- 본 연구에서는 분말사출성형법에 의해 다양한 형상의 마이크로 구조체를 제조하기 위해 마이크로 2단기어와 마이크로패턴 금형을 제조하고, STS 316L 분말의 피드스탁을 이용하여 각각의 최적 사출조건을 확립하였다. 또한 탈지 및 소결공정을 거쳐 제조된 마이크로 2단기어를 조립하여 마이크로 기어 감속기 시제품을 제작하였다.
- 소결 후 완성된 마이크로 2단기어를 이용하여 마이크로 감속기의 시제품을 제작한 후, 구동내구성 시험을 수행하였다.
대상 데이터
- 재료는 평균입도(D50) 2-4㎛의 Atmix사 물분사(water atomized) STS 316L 분말을 이용하여 ceramo사에서 제조한 피드스탁(feedstock)을 사용하였다.
- 제조된 마이크로 2단기어를 Fig. 4와 같이 3단으로 조립하여 마이크로 감속기 시제품을 제조하였다. 감속기의 외경은 2.
이론/모형
- 본 연구에서 마이크로 2단기어 금형은 UV 리소그래피(lithography)법을 사용하여 제조하였으며, 마이크로 패턴 금형은 기계가공을 통해 제조하였다. 마이크로 2단기어의 소기어 외경은 560㎛, 대기어 외경은 1700㎛이 되도록 metal mask film을 설계하여 제조한 후, UV리소그래피 공정을 통해 electroforming용 mandrel을 제조하고, 그 위에 Ni-Fe를 합금도금하여 금형으로 사용하였다.
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