1. 최종목표 세라믹 공진기, 필터의 제조는 여러 개 관통홀(hole)을 가지는 직육면체 세라믹구조의 전체표면에, 실버후막을 형성하는 공정으로부터 시작한다. 실버후막을 형성하는 방법으로써, 지금까지는 회전교반 원리에 의한 고속회전 방식으로 실버페이스트를 코팅하여 소성한다. 이 공정작업은 단순한 반면, 실버후막의 표면 거칠기, chipping 불량발생, 긴 공정시간 등의 단점을 가진다. 여기에서 기인하여 이후 공정의 가공정밀도가 저하되는 문제를 제거함으로써 세라믹필터 제조생산성을 획기적으로 향상시키고 한다. 진동파 교반에 기초한
1. 최종목표 세라믹 공진기, 필터의 제조는 여러 개 관통홀(hole)을 가지는 직육면체 세라믹구조의 전체표면에, 실버후막을 형성하는 공정으로부터 시작한다. 실버후막을 형성하는 방법으로써, 지금까지는 회전교반 원리에 의한 고속회전 방식으로 실버페이스트를 코팅하여 소성한다. 이 공정작업은 단순한 반면, 실버후막의 표면 거칠기, chipping 불량발생, 긴 공정시간 등의 단점을 가진다. 여기에서 기인하여 이후 공정의 가공정밀도가 저하되는 문제를 제거함으로써 세라믹필터 제조생산성을 획기적으로 향상시키고 한다. 진동파 교반에 기초한 새로운 방법으로, 실버페이스트 세라믹코팅 기술을 개발하고자 한다. 진동파 교반은, - 페이스트 용액 내 실버분말의 균일한 분산 - 용액과 세라믹표면과의 충분한 마찰에 의한 표면 이물질 세정효과 - 세라믹표면 및 관통 홀 내부에 포집되는 기포를 효과적으로 제거 - 분산, 세정, 기포제거의 특성으로 코팅 막의 접착력, 균질도를 개선할 수 있음. - 현재의 고속회전 방식으로 얻는 1회당 코팅두께의 ~3배 두께를 얻을 수 있음. 등의 특성을 가지며, 회전교반 원리에 기초한 기존의 식으로는 얻을 수 없는 장점이다. 교반장치의 성능목표: - 진동평판의 수직진동으로 페이스트 용액을 교반, 코팅을 이루는 코팅장치 개발 - 장치원의 진동폭 : 3mm이상, 진동주파수 : 20 Hz이상 - 세라믹 공진기, 필터에 실버 페이스트를 코팅 - 코팅된 실버 후막의 표면 거칠기 : 5 um 이내 2. 개발내용 및 결과 기존의 진동시스템을 분석하여, 진동원 및 진동평판 설계기술, 진동주파수 및 진동폭 제어기술을 확보하고, 코팅장치 시제품을 개발하였음. 실버페이스트는 점도가 높아, 진동 start시 높은 기동전력이 요구됨으로, 진동파의 크기를 낮은 레벨에서 점증적으로 증가하도록 하였다. 장치의 구성은 진동주파수를 제어하는 모터 및 제어부, 진동파를 발생시키는 진동판, 페이스트 용액조 등으로 구성함으로서, 초기 시제품에서는 기능을 단순화하여 개발하였다. 또한 시제품에서는 비용절감을 위해 용기의 이동, 페이스트 이탈 대기 등 수동실험이 가능한 기능은 수동 조작토록 하였다. - 기존의 진동시스템 분석 - 점증적 진동파 형성 제어장치 개발 - 진동원, 진동평판 설계기술 확보, - 진동주파수, 진동폭 제어기술 확보 - 진동 메커니즘의 분석, 진동파형 제어기술 확보 - 코팅장치 시제품개발 - 공정실험 수행 및 코팅된 후막의 평가 3. 사업성과 ○ 기술적 성과 - Silver페이스트의 코팅에 진동파 교반기술을 처음으로 접목하여, - 코팅실험 및 실버 후막의 평가결과, 만족스러운 두께 및 표면 거칠기 특성을 얻었음. - 장착 mechanism을 설계 제작 - 기포의 포집이 없는 코팅막 형성 - 페이스트 용액 내, 실버분말 및 바인더 충진제의 고른 분산효과 - 세라믹 공진기, 필터 제품의 표면 거칠기 문제 및 chipping 불량발생 문제의 원천적 제거 ○ 경제적 성과 - 세라믹필터 제품의 제조공정의 생산성향상으로 제조원가절감, 생산능력 확충이 가능해졌음 - 세라믹필터 제품의 매출 증대를 기대할 수 있게 되었음. - 진동파 교반기술을 일반화하여, 새로운 하나의 장치산업으로 개척할 수 있게 되었음 ○ 활용성과 등 - 참여기업의 공진기, 필터 제조공정에서 새로운 실버 페이스트 코팅기술 확보 - 타 산업분야의 활용처 발굴 및 용도에 맞추어 개발이 가능해졌음. - 세라믹 공진기, 필터의 코팅공정에서 새로운 방법을 적용하여 실험 4. 향후추진계획 - 진동원의 전력, 진동평판의 강도 보강으로 더욱 높은 점도의 용액에서 사용토록 함. - 시제품의 주성능인 코팅성능이 성공적으로 평가되어 향후, 편의 기능의 추가, 자동화 등 계속하여 생산 라인에서 양산용으로 사용하기 위한 장치를 설계 제작할 계획. - 세라믹 공진기, 필터 제조업체에 장치 판매 - 타 산업분야의 용도를 조사하여, 이를 위한 장치 개발
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