초록 ▼

3. 개발결과 요약
최종목표
다중 전극을 이용한 생산성 향상과 전기화학 방식과 미세 동작 제어를 통한 마이크로 크기의 제품의 제작이 가능한 금속 3D 프린팅 기기 및 기술의 개발

개발내용 및 결과
o 적층시 양/음극에서 생성되는 기체는 적층시 균일한 적층을 방해하므로 전극 모듈에서 방출되는 전해액으로 기체를 효과적으로 제거가능한 유체역학적인 메커니즘에 기반을 두어 설계함
o 마이크로 전극을 효과적으로 지지하며 전해액 방출이 용이하게 전극부를 설계하고 제작함
o 적층시 생성된 기체를 제거하기 위

3. 개발결과 요약
최종목표
다중 전극을 이용한 생산성 향상과 전기화학 방식과 미세 동작 제어를 통한 마이크로 크기의 제품의 제작이 가능한 금속 3D 프린팅 기기 및 기술의 개발

개발내용 및 결과
o 적층시 양/음극에서 생성되는 기체는 적층시 균일한 적층을 방해하므로 전극 모듈에서 방출되는 전해액으로 기체를 효과적으로 제거가능한 유체역학적인 메커니즘에 기반을 두어 설계함
o 마이크로 전극을 효과적으로 지지하며 전해액 방출이 용이하게 전극부를 설계하고 제작함
o 적층시 생성된 기체를 제거하기 위한 전해액의 유압, 온도, 방출 패턴을 확인하여 최적화를 진행하였으며 제어가 용이하게 개발함
o 적층 금속별로 전해액의 사용 온도에 맞춰 급속 가열/냉각 장치를 설계하여 기기에 적용함
o 공정 관련 변수 표시 장치를 설계하여 제작함
o 적층시의 속도와 관련된 주요 인자들의 상관관계를 분석함
o 적층 모듈부를 X/Y/Z축으로 마이크로 단위로 이동할 수 있는 정밀 제어부를 개발하여 시험을 진행함- 적층 생산성을 향상하기 위하여 다중배열 전극을 제작함
o 마이크로 전극을 고정할 수 있는 전극 고정 모듈을 개발함
o 양극과 적층될 기판의 수직/수평을 마이크로 단위로 조정하여 균일한 적층을 도모하는 장치를 개발함
o 4가지의 금속 전해액을 개발함(Cu, Ni, Ag, Au)
o 최종적으로 제작된 생성물을 기판으로부터 이형할 수 있는 방법을 개발함
o 각 레이어별로 적층시의 모션을 제어할 수 있는 G-code 프로그램을 개발함
o 형상 정밀도 향상을 위한 전류 제어 및 적층시의 Z축을 제어할 수 있는 적층 알고리즘을 개발함
o 개발된 전해액 별로 적층시의 핵심 인자를 분석함
o 서포트 없이 경사 및 역구배 형상 제작 방법을 개발함
o 각 연차별로 선정한 시제품을 제작하고 평가함

기술개발 배경
o 3D 프린팅 기술은 1970년대에 개발되었으나 국내의 금속 3D 프린터의 개발 수준은 시작 수준이며 전량 해외에서 수입하여 사용하는 실정이기에 국내의 기술 향상을 위해 개발을 진행하였음

핵심개발 기술의 의의
o 본 연구는 국내에서 종래 출시된 적 없는 전기화학 방식을 기반으로 제작된 금속 3D 프린터로 순수 자사 기술을 통해 개발함. 개발목표는 종래의 금속 프린터의 기술 수준과 동등수준으로 진행하여 상당한 난이도를 지녔음. 본 기술을 토대로 제작된 장비로 국내외 수출이 가능하게 진행하였음

적용 분야
o 반도체/PCB 분야에서의 기존 기술로 제작이 어려운 다중 높이의 패턴 제작과 제작 프로세스를 간소화 시켜 전자부품, 각종 센서 소자, 금속회로, 방열 회로에 적용이 가능함

(출처 : 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구 성과 ... 10
• 목차 ... 15
• 제 1 장 서론 ... 16
• 제 1 절 과제의 개요 ... 16
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 17
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 17
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 23
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 24
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 74
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 74
• 제 3 장 결과 ... 75
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 75
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 75
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 79
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 79
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 81
• 1. 1차년도 (1단계 1차년) ... 81
• 2. 2차년도 (1단계 2차년) ... 82
• 3. 3차년도 (2단계 1차년) ... 83
• 4. 4차년도 (2단계 2차년) ... 84
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 85
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 86
• 제 5 절 안전관리 이행 현황 ... 87
• 제 4 장 사업화 계획 ... 88
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 88
• 제 2 절 사업화 계획 ... 92
• 1. 사업화 대상 정의 ... 92
• 2. 시장 점유율 ... 92
• 3. 사업화 소요기간 ... 92
• 4. 예상 매출 규모 ... 93
• 5. 마케팅 계획 ... 93
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 96
• 부 록 ... 98
• 끝페이지 ... 101