보고서 정보
주관연구기관 |
연세대학교 Yonsei University |
연구책임자 |
이상조
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참여연구자 |
김용준
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2004-10 |
과제시작연도 |
2003 |
주관부처 |
과학기술부 |
사업 관리 기관 |
한국과학재단 Korea Science and Engineering Foundtion |
등록번호 |
TRKO200800068959 |
과제고유번호 |
1350014611 |
사업명 |
기초연구지원 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
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키워드 |
표면연마.표면거칠기.미세전기기계시스템.3차원 미세구조물.마이크로채널.재료제거.전기점성유체, 자기점성유체.폴리싱.전자기 유변학.Surface finishing.Surface roughness.MEMS.3-dimensional microstructures.micro-channel.material removal.ER/MR fluid.Polishing.electric/magnetic rheology.
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초록
▼
ER(Electrorheoloigcal) 유체, MR(magnetorheological) 유체를 이용하여 미세한 크
기의 3차원 구조물의 표면을 연마할 수 있는 방법을 도출하고 그 특성을 검증한다.
-표면연마기술의 최근 동향
-ER/MR유체의 개요, 핵심 특성, 실험에 적용되는 유체 물성, 입자거동 측정결과
-ER유체를 이용한 미세연마방법으로서 미세회전공구를 이용한 연마법의 연마원리,
공구주변의 입자거동, 유체역학적 가공원리, Dielectrophoresis 원리를 이용한 연마
방법, 가공결과
ER(Electrorheoloigcal) 유체, MR(magnetorheological) 유체를 이용하여 미세한 크
기의 3차원 구조물의 표면을 연마할 수 있는 방법을 도출하고 그 특성을 검증한다.
-표면연마기술의 최근 동향
-ER/MR유체의 개요, 핵심 특성, 실험에 적용되는 유체 물성, 입자거동 측정결과
-ER유체를 이용한 미세연마방법으로서 미세회전공구를 이용한 연마법의 연마원리,
공구주변의 입자거동, 유체역학적 가공원리, Dielectrophoresis 원리를 이용한 연마
방법, 가공결과
-ER유체를 이용하여 연마패드를 필요로 하지 않는 가공법의 개발
-MR유체를 이용한 미세채널의 연마방법 개발, 마이크로 열교환기용 실리콘 마이크
로 채널의 연마특성과 연마전후의 성능검증, 고주파 신호전송용 구리채널의 연마
특성과 연마전후의 성능검증, 도광판용 니켈 나노패턴의 연마특성
-MR입자와 연마재를 결합한 자성연마재를 제조법, 자화공구를 이용한 금형의 연
마, 마이크로 렌즈 어레이 금형의 연마, 마이크로 펀치 홀 주변의 디버링
-다양한 형태의 미세 삼차원구조물에 적용할 수 있는 연마방법 개발
-연마결과 미세부품의 성능효율이 크게 증대
-입자거동원리, 유체역학적원리, 전자기역학적 원리를 제시
-ER/MR유체와 표면 폴리싱 분야를 융합함으로써 관련분야 연구의 저변확대
-해외 저널 게재논문 7편,
해외 학회 게재논문 4편,
국내 저널 게재논문 2편,
국내 학회 게재논문 7편, 총 20편 논문게재 완료
-특허 1건
Abstract
▼
When a device is downsized to the micron or nanometer level, interfaces and
surfaces become a larger fraction of the body, as a result, the problem occurring
at the surface becomes a critical inhibition to raise overall performance of the
system. It becomes more serious because the lateral
When a device is downsized to the micron or nanometer level, interfaces and
surfaces become a larger fraction of the body, as a result, the problem occurring
at the surface becomes a critical inhibition to raise overall performance of the
system. It becomes more serious because the lateral surface quality of 3D
structures is poor with the present micromachining techniques. Since any
techniques to improve the surface quality of miniature devices hasn't been
developed, a novel finishing, which can polish side surfaces of structures without
damages, is proposed to overcome the limitations of the surface polishing of 3D
structure at the micro/meso scale.
Two kinds of smart fluid finishing process was suggested. At first,
electrorheological finishing process for free-form surface on micro-scaled parts
and it machining principle were developed. In detail, starch-based ER fluid was
used for smart fluid and its rheological characteristics was measured. The
mathematical model for particle behavior and flow around machining area and
experimental evaluations were carried out. Also polishing results were presented.
Second, microchannel, micro lens array mold, and burr around micro-punched
hole were finished by the suggested new magnetorheological finishng process.
We explained the polishing principle based on field analysis, magnetic buoyant
force, manufacturing fine magnetic abrasives. Three dimensional material removal
was evaluated by polishing silicon microchannel. The polished specimen were
evaluated by comparing functionality to that of unpolished specimen.
Novel, good polishing process for various micro-product were suggested and
the finishing methods are easy to implement. The polished specimen by the
suggested surface finishing process with magnetorheological fluid showed
superior efficiency as functional elements.
By the analysis and the observed result for the behavior of particles and the
machining principle, the resulted polishing principle can contribute to further
surface finishing applications and study because the requirement of surface
finishing on micro-product will increase more and more.
목차 Contents
- Ⅰ. 연구계획 요약문...3
- 1. 국문요약문 ...3
- Ⅱ. 연구결과 요약문...4
- 1. 국문요약문 ...4
- 2. 영문요약문 ...5
- Ⅲ. 연구내용...6
- 1. 서론...6
- 1.1 개요...6
- 1.2 연구범위 및 내용...13
- 2. 전기점성유체와 자기점성유체...13
- 2.1 전기점성유체...13
- 2.2 자기점성유체...22
- 3. ER유체를 이용한 연마기술...28
- 3.1 미세공구를 이용한 3차원표면연마기술...28
- 3.2 ERF를 이용한 Pad-Free 연마기술 개발...43
- 4. MR 유체를 이용한 연마 기술...47
- 4.1 미세 채널 구조물의 연마...47
- 4.2 미세 공구에 의한 연마...63
- 5. 결론...73
- 6. 인용문헌...75
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