초록 ▼

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
< 연구개발 목적 > 4차 산업혁명 대비 소형화/고속화/고주파화가 요구됨에 복잡한 형상의 소형 자석부품 사출성형 기술개발이 요구되며, 소형화 부품 내 자기적 배향 예측 및 최적화 기술이 요구됨에 따라 1. 이방성 자석부품 배향예측을 위한 멀티스케일 배향예측 플랫폼 기술을 개발하고 2. 응용연구의 일환으로 플랫폼기반 마이크로 미세패턴 제조를 진행.

< 연구개발 필요성 > 4차 산업 대비 고부가가치 자성 소재·부품 성능예측 플랫폼 기술개발 및 마이크로 미세패턴 제조 기술개발에 대한 니즈

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
< 연구개발 목적 > 4차 산업혁명 대비 소형화/고속화/고주파화가 요구됨에 복잡한 형상의 소형 자석부품 사출성형 기술개발이 요구되며, 소형화 부품 내 자기적 배향 예측 및 최적화 기술이 요구됨에 따라 1. 이방성 자석부품 배향예측을 위한 멀티스케일 배향예측 플랫폼 기술을 개발하고 2. 응용연구의 일환으로 플랫폼기반 마이크로 미세패턴 제조를 진행.

< 연구개발 필요성 > 4차 산업 대비 고부가가치 자성 소재·부품 성능예측 플랫폼 기술개발 및 마이크로 미세패턴 제조 기술개발에 대한 니즈가 증가하고 있으며, 현재 전적으로 시행착오법에 의존하는 이방성 자성 부품 공정에 대해 소형화 부품 내 자기적 배향 예측 및 공정 최적화 기술이 요구됨.

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
< 자기분말사출성형 멀티스케일 배향예측 플랫폼 기술개발 >
- 경자성 재료 선정 및 바인더 시스템 설계: 단자구 이방성 Sr-ferrite 경자성 분말 선정. Paraffin wax (PW) based 시스템 (Backbone polymer 2set, Flow polymer 1set, surfactant 1set) 및 Elastomer 탄성중합체 시스템 설계. PW_56vol%, Elastomer_10vol%, Elastomer_20vol%, Elastomer_30vol% 제작완료
- 자장 컨트롤 사출성형 금형 시스템 개발: NdFeB 및 Stellite 활용 외부자기장 인가 사출금형 시스템 설계 완료
- 멀티스케일 배향예측 플랫폼 기초연구개발: Macro 스케일 자기 유변학적 모델 개발 (외부자기장, 분말분율, 전단속도, 온도 영향)
< 마이크로 미세패턴 제조공정 적용 (70μm급 패턴사이즈) >
- 포항광가속기 9D Beamline X선 기반 PMMA 희생몰드를 제작완료 (패턴 크기 50, 70, 150, 350㎛ 사이즈), Al6061 영구 금속몰드 (패턴 크기 150, 200, 350㎛ 사이즈)
- 자기분말사출공정 개발: PMMA 희생몰드 및 영구적 금속몰드 활용 자기사출공정개발 (350㎛대 구조체 개발 완료)

Ⅳ. 연구개발결과
- 자기 이방성 마이크로 패턴 공정기술개발: 관련 특허 출원을 위한 공정 최적화 단계 정리 중

Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획
- 멀티스케일 배향예측 플랫폼 개발 및 자기 이방성 마이크로 패턴제조 요소기술 개발 통해 관련 기술 선도
- 실용화 적용 타품목 발굴 / 추가 연구: 과제 종료 후 스마트 특허 확보 기반 응용화 추진, 자성소재부품 적용 가능 분야 탐색 (바이오, 전자기기 등)
- 관련 산학연과 최신 기술 동향 분석/확보를 위한 교류/미팅: 급격한 기술 개발 흐름에 대체하고자 후방 소재부품 설계/제조 산학연 및 자성부품소재 요구 전방산업군 관련 기술 관심사에 대한 지속적 교류 예정

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

Ⅱ. The purpose and need for R&D
< Objective > Development of 1. multi-scale anisotropicity prediction platform for magnetic powder injection molding process and its application to 2. magnetic micropillar arrays (70μm pattern size)
< Necessity > With the 4th industrial revolution, the heightene

Ⅱ. The purpose and need for R&D
< Objective > Development of 1. multi-scale anisotropicity prediction platform for magnetic powder injection molding process and its application to 2. magnetic micropillar arrays (70μm pattern size)
< Necessity > With the 4th industrial revolution, the heightened focus on component miniaturization increases the need for advanced technology which can successfully manufacture the complex shaped magnet on an industrial scale, and hence the magnetic powder injection molding can be a good solution for developing the desired magnetic parts accordingly. However, industries still depend on the trial and error method to obtain the desired performance in magnetic injection molding, and there is no simulation tool to predict the magnetic performance in the world magnet industry. The development of anisotropy in magnetic injection molding is a complicated process that contains the hydrodynamic interactions as well as the magnetic interactions during field induced filling.

Ⅲ. R&D contents and scope
< Development of multi-scale platform in magnetic injection molding >
- Selection of hard magnetic material and design of binder system: single anisotropic Sr-ferrite powder. Paraffin wax (PW) based system (Backbone polymer 2set, Flow polymer 1set, surfactant 1set) and Elastomer elastomer system design. Completed production of PW_56vol%, Elastomer_10vol%, Elastomer_20vol%, Elastomer_30vol%
- Development of magnetic field control mold system
- Basic research and development of multi-scale orientation prediction platform
< Development of magnetic micropillar arrays (70μm pattern size) >
- Fabrication of PMMA sacrificial mold (pattern size 50, 70, 150, 350㎛ size) via 9D beamline, and Al6061 permanent metal mold (pattern size 150, 200, 350㎛ size)
- Development of magnetic powder injection process: Processing optimization for powder injection molding- injection molding, demolding.
- Development of magnetic micropillars (350㎛ size)

Ⅳ. Results of R&D (Quantitative goals)
- Patents – in preparation (none)
- SCI journal papers – in preparation (none)

Ⅴ. Application plan of the R&D results
- Leading related technologies through the development of core technologies: Development of anisotropicity platform for hard and soft magnets and applying to anisotropic micro arrays

(source : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 7
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제 1 절 연구개발 목표 및 범위 ... 8
• 제 2 절 연구개발 필요성 ... 8
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 11
• 제 1 절 자기분말사출성형 멀티스케일 배향예측 플랫폼 기술개발 ... 11
• 제 2 절 플랫폼기반 마이크로 미세패턴 제조 기술개발 (70μm급 패턴사이즈) ... 26
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 36
• 제 1 절 기술적 성과목표(정량적 목표) 달성도 ... 36
• 제 2 절 계량적 성과목표 달성도 ... 37
• 제 3 절 관련분야에의 기여도 ... 37
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 38
• 제 6 장 참고문헌 ... 38
• 끝페이지 ... 39