KR101097154B1 - 철-폴리머 복합체 제조방법, 이 제조방법에 의해 제조된 철-폴리머 복합체를 이용한 고경도 전도성 재료의 표면 연마방법 및 장치 - Google Patents

철-폴리머 복합체 제조방법, 이 제조방법에 의해 제조된 철-폴리머 복합체를 이용한 고경도 전도성 재료의 표면 연마방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자성체인 철 입자와 탄성체인 폴리머 입자를 분산 및 혼합하고 일정 형태로 성형한 후 파쇄하여 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체를 생성하고, 이 철-폴리머 복합체와 자성체인 철 입자 및 전해액이 포함된 기능성 유체와 가공 대상물인 고경도 전도성 재료 사이에 전기장을 걸어 전기분해에 의한 전기화학적 산화작용에 의해 재료의 표면을 산화 및 유화시키면서 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체를 이용하여 재료의 표면을 연마 가공함으로써 고경도 전도성 재료의 표면을 스크래치(scratch) 없는 고정도의 표면으로 연마 가공할 수 있도록 하는 철-폴리머 복합체 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 철-폴리머 복합체를 이용한 고경도 전도성 재료의 표면 연마방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

철-폴리머 복합체 제조방법, 이 제조방법에 의해 제조된 철-폴리머 복합체를 이용한 고경도 전도성 재료의 표면 연마방법 및 장치{Method of manufacturing a Fe-polymer compound, Polishing method and apparatus of conductive and high hardness material using Fe-polymer manufactured thereby}
본 발명은 고경도 전도성 재료의 표면을 스크래치(scratch) 없는 고정도의 표면으로 연마 가공할 수 있도록 하는 철-폴리머 복합체 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 철-폴리머 복합체를 이용한 고경도 전도성 재료의 표면 연마방법 및 장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 자기 유변 연마공정은 외부 자기장에 의해 점도가 조절되는 특징을 갖는 자기유변유체와 고경도의 다이아몬드 파우더를 이용하여 시편 재료의 표면을 연마하는 공정이다.
이러한 자기 유변 연마 공정은 외부 자기장 인가시 자기유변유체 내의 자화성 입자인 철 파우더가 자화되며 입자 간 자기 에너지에 의해 자기장 방향으로 사 슬형태 구조물을 생성한다. 이때 생성된 사슬 형태의 구조물로 인하여 유체의 점도 또는 항복 응력이 증가한다.
또한 자기장에 의해 자화되지 않는 비자화성 입자인 고경도의 다이아몬드 입자들은 자기부력현상에 의해 시편 재료측 방향으로 밀려나오게 되고, 자화된 사슬형태의 구조물에 의해 시편 재료의 표면을 특정 크기의 수직 응력 및 전단 응력으로 밀고 지나가게 된다. 이때의 응력이 시편의 항복응력을 넘게 되면 시편의 표면에 존재하는 재료의 일부가 제거된다. 이와 같은 자기 유변 연마공정은 자기장에 의해 자화 가능한 유체형 공구를 사용하여 시편의 표면을 연마하기 때문에 3차원 구조물의 표면연마가 가능하다.
그러나, 이와 같은 자기 유변 연마공정은 글래시 카본(Glssy Carbon)과 같은 높은 경도를 갖는 시편 재료를 연마할 경우 재료의 높은 경도 및 내마모성으로 인해 가공 시간이 오래 걸리고 가공된 표면 정도가 떨어지는 단점이 있었다. 따라서, 이러한 기존의 연마 방법으로는 3차원 형상의 고경도 구조물을 정밀하게 가공 연마하기가 어렵고 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 자기 유변 연마공정은 고경도 재료의 연마 가공시 연마제가 시편 재료의 표면을 특정 크기의 수직응력 및 전단응력으로 밀고 지나가며 가공하게 될 경우 연마제 입자에 의한 응력집중에 의해 시편 재료 표면에 스크래치(scratch)가 발생하여 가공된 표면의 품질을 떨어뜨리게 되는 문제가 있었다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자성체인 철 입자와 탄성체인 폴리머 입자를 분산 및 혼합하고 일정 형태로 성형한 후 파쇄하여 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체를 제조하고, 이렇게 제조된 철-폴리머 복합체와 자화성 철 입자 및 전해액이 포함된 기능성 유체와 가공 대상물인 고경도 전도성 재료 사이에 전기장을 걸어 전기분해에 의한 전기화학적 산화작용에 의해 재료의 표면을 산화 및 유화시키면서 연마제인 철-폴리머 복합체로 재료의 표면을 연마 가공함으로써, 고경도 전도성 재료의 표면을 스크래치(scratch) 없는 고정도의 표면으로 연마 가공할 수 있도록 하는 철-폴리머 복합체 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 철-폴리머 복합체를 이용한 고경도 전도성 재료의 표면 연마방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 철-폴리머 복합체 제조방법은, 자성체인 철 입자와 탄성체인 폴리머 입자를 분산 및 혼합하여 철-폴리머 분산체를 생성하는 단계와; 상기 철-폴리머 분산체를 일정 형태로 성형 한 후 파쇄하여 철-폴리머 복합체를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 철-폴리머 분산체를 생성하는 단계에 있어서, 상기 철 입자와 상기 폴리머 입자를 각각 스프레이 분사방식으로 분사하여 분산 및 혼합하는 것이 바람직하다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 철-폴리머 복합체를 이용한 고경도 전도성 재료의 표면 연마방법은, 자성체인 철 입자와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체가 포함된 기능성 유체에 자기장을 인가하여 자기부력현상을 통해 밀려나오는 철-폴리머 복합체를 이용하여 고경도 전도성 재료의 표면을 연마 가공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법에 따른 철-폴리머 복합체를 이용한 고경도 전도성 재료의 표면 연마방법은, 자성체인 철 입자와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체 및 전해액이 포함된 기능성 유체와 가공 대상물인 고경도 전도성 재료 사이에 전기장을 걸어 전기분해에 의한 전기화학적 산화작용에 의해 재료의 표면을 산화 및 유화시키면서 상기 기능성 유체에 포함된 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체를 이용하여 재료의 표면을 연마 가공하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 재료는 전후방향(X축방향) 또는 좌우방향(Y축방향)으로 이송되면서 기능성 유체에 의해 표면이 연마 가공되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 기능성 유체는 상하방향(Z축방향)으로 이송되면서 재료의 표면을 연마 가공하도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 철-폴리머 복합체를 이용한 고경도 전도성 재료의 표면 연마장치는, 고경도 전도성 재료의 표면을 연마하기 위한 연마장치에 있어서, 자성체; 상기 자성체의 외면에 부착되며, 철 입자와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체가 포함된 기능성 유체; 상기 자성체를 구동시키기 위한 구동수단; 상기 고경도 전도성 재료를 이송시키기 위한 이송수단을 포함하며, 상기 철 입자와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체가 포함된 기능성 유체에 자기장을 인가하여 자기부력현상을 통해 밀려나오는 철-폴리머 복합체를 이용하여 고경도 전도성 재료의 표면을 연마 가공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 형태에 따른 철-폴리머 복합체를 이용한 고경도 전도성 재료의 표면 연마장치는, 고경도 전도성 재료의 표면을 연마하기 위한 연마장치에 있어서, 자성체; 상기 자성체의 외면에 부착되며, 철 입자와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체가 포함된 기능성 유체; 상기 기능성 유체와 혼합되는 전해액; 상기 자성체를 구동시키기 위한 구동수단; 상기 고경도 전도성 재료를 이송시키기 위한 이송수단; 상기 전해액이 혼합된 기능성 유체와 상기 고경도 전도성 재료 사이에 전원을 인가하기 위한 전원인가수단을 포함하며, 상기 철 입자와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체 및 전해액이 포함된 기능성 유체와 가공 대상물인 고경도 전도성 재료 사이에 전기장을 걸어 전기분해에 의한 전기화학적 산화작용에 의해 재료의 표면을 산화 및 유화시키면서 상기 기능성 유체에 포함된 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체를 이용하여 고경도 전도성 재료의 표면을 연마 가공하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 구동수단은, 상기 자성체의 중심부에 연결된 스핀들; 상기 스핀들을 회전시키는 모터; 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상기 모터의 축 하단부와 상기 스핀들의 상단부는 절연체를 개재한 상태에서 플랜지 결합될 수 있다.
아울러, 상기 스핀들의 외주부에는 상기 스핀들을 통해 상기 자성체로 전원을 공급하기 위한 슬립링이 설치될 수 있다.
그리고, 상기 자성체로는 영구자석이 채용될 수 있다.
이때, 본 발명에는 상기 자성체를 상하방향(Z축방향)으로 이송시키기 위한 승강수단이 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 재료는 상기 이송수단에 의해 전후방향(X축방향) 및 좌우방향(Y축방향)으로 이송되도록 구성할 수 있다.
상기한 본 발명의 고경도 전도성 재료 표면 연마 방법에 의하면, 자화성 철 입자와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체가 포함된 기능성 유체에 자기장을 인가하여 자기부력현상을 통해 밀려나오는 철-폴리머 복합체를 이용하여 고경도 재료의 표면을 연마 가공하도록 함으로써, 연마 과정에서 재료의 표면에 국부적으로 응력이 집중되는 것을 완화시켜서 재료의 표면을 물리적인 손상 없이 정밀하게 연마 가공할 수 있는 장점이 있다.
더 나아가, 상기 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체와 자화성 철 입자 및 전해액이 포함된 기능성 유체와 가공 대상물인 고경도 전도성 재료 사이에 전기장을 걸어 전기분해에 의한 전기화학적 산화작용에 의해 재료의 표면을 산화 및 유화시키면서 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체로 재료의 표면을 연마 가공하도록 함으로 써, 재료의 표면을 스크래치(scratch) 없는 고정도의 표면으로 한층 효율적으로 연마 가공할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 전기분해를 통해 재료의 표면을 유화시킨 상태에서 기능성 유체에 포함된 탄성 연마제로 재료 표면을 연마 가공함으로써 고경도 재료의 표면 제거율을 향상시킬 수 있고, 이러한 전기화학 및 기계적 연마가공을 통해 고경도의 반도체용 전극 재료 및 각종 부품 제작용 금형을 나노(nano) 스케일의 고정밀도로 연마 가공할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 철-폴리머 복합체 제조방법을 설명하는 공정도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 제조방법에 의해 제조된 철-폴리머 복합체를 이용하여 고경도 전도성 재료의 표면을 연마하는 원리를 보여주는 모식도이고, 도 3은 본 발명에 의한 고경도 재료의 연마시 탄성체인 철-폴리머 복합체에 의해 재료표면에 물리적 손상이 방지되는 현상을 설명하는 예시도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 따른 철-폴리머 복합체를 이용한 고경도 전도성 재료 표면 연마 장치의 전체 구성을 도시한 구성도이고, 도 5는 본 발명의 연마 장치에 의해 고경도 전도성 재료가 연마되는 것을 보여주는 개략도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 철-폴리머 복합체 제조방법은, 먼저 자성체인 철 입자(111)와 탄성체인 폴리머 입자(112)를 분산 및 혼합하여 철-폴리머 분산체를 생성한다(S110). 이때, 상기 철-폴리머 분산체는 상기 철 입자(111)와 상기 폴리머 입자(112)를 각각 스프레이(spray) 분사방식으로 분사하여 분산 및 혼합하게 된다. 이와 같은 방법에 의해 생성된 철-폴리머 분산체는 철-폴리머 간의 본딩력을 향상시킬 수 있도록 다시 일정 형태로 성형한 후 파쇄하여 철-폴리머 복합체(113)를 생성한다(S120).
도 2는 전술된 도 1의 제조방법에 의해 제조된 철-폴리머 복합체(113)를 이용하여 고경도 전도성 재료의 표면을 연마하는 원리를 보여주는 것으로서, 도 2에 도시한 바와 같이, NaOH 수용액(116)이 포함된 기능성 유체(110)와 가공 대상물인 고경도 전도성 재료(120) 사이에 전원(130)을 연결하고 전기장을 걸어 전기분해에 의한 전기화학적 산화작용에 의해 고경도 전도성 재료(120)의 표면을 산화 및 유화시키면서 기능성 유체(110)에 포함된 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체(113)를 이용하여 재료의 표면을 연마 가공하게 된다.
상기 기능성 유체(110)는 외부 자기장에 의해 자화되어 점도가 조절되는 특성을 갖는 자기유변유체(Magnetorheological Fluid)로서 물 또는 오일(oil)에 자화 가능한 철 입자(111)와 탄성을 갖는 연마제인 철-폴리머 복합체(113) 및 전기분해가 가능하도록 전해액인 NaOH 수용액(116)이 포함된 구성을 갖는다.
이러한 기능성 유체(110)는 외부 자성체에서 발생되는 자기장에 의해 유체 내부에 포함된 철 입자(111)가 자화되며 철 입자(111)가 자기에너지에 의해 자기력선(114) 방향으로 사슬 형태로 배열하게 되고, 탄성 연마제인 철-폴리머 복합 체(113) 입자가 자기부력현상에 의해 재료(120) 쪽으로 밀려나와 재료(120)의 표면을 특정 크기의 수직응력 및 전단응력으로 밀고 지나가며 연마하게 된다. 이때, 상기 기능성 유체(110)에 혼합되는 전해액은 필요에 따라 KOH 수용액 등 다양한 성분을 갖는 전해질 용액이 사용될 수 있다.
그리고, NaOH 수용액(116)이 혼합된 기능성 유체(110)와 가공 대상물인 고경도 전도성 시편 재료(120) 사이에는 전기분해를 위하여 전원인가수단을 통해 전원(130)이 인가된다.
이와 같이 자화성 철 입자(111)와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체(113)가 포함된 기능성 유체(110)에 자기장을 인가하여 자기부력현상을 통해 밀려나오는 철-폴리머 복합체(113)를 이용하여 고경도 재료(120)의 표면을 연마 가공하도록 함으로써, 도 3과 같이 연마 과정에서 재료(120)의 표면(122)과 접촉되는 철-폴리머 복합체(133)의 접촉부(A)가 표면(122) 형상에 따라 탄성적으로 변형되면서 가공이 이루어지기 때문에 재료(120)의 표면(122)에 국부적으로 응력이 집중되는 것을 완화시켜서 재료(120)의 표면(122)을 물리적인 손상 없이 정밀하게 연마 가공할 수 있다.
더욱이, 상기 기능성 유체(110)와 가공 대상물인 고경도 전도성 재료(120) 사이에 전기장을 걸어 전기분해에 의한 전기화학적 산화작용에 의해 재료(120)의 표면을 산화 및 유화시키면서 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체(113)로 재료(120)의 표면(122)을 연마 가공하도록 함으로써, 재료(120)의 표면(122)을 스크래치(scratch) 없는 고정도의 표면으로 한층 효율적으로 연마 가공할 수 있다.
한편, 전술한 전기분해에 의한 재료(120)의 연마 가공은 후술되는 표면 연마장치를 통해 수행된다.
즉, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 고경도 전도성 재료의 표면 연마장치는 영구자석(107)과, 상기 영구자석(107)의 외주에 부착되는 기능성 유체(110)와, 상기 기능성 유체(110)와 혼합되는 전해액(미도시)과, 상기 영구자석(107)을 구동시키는 구동수단과, 가공 대상물인 고경도 전도성 시편 재료(120)를 이송시키기 위한 이송수단과, 상기 전해액이 혼합된 기능성 유체(110)와 상기 고경도 전도성 시편 재료(120) 사이에 전원을 인가하기 위한 전원인가수단을 포함한다.
상기 영구자석(107)은 휠(wheel) 형상을 갖는 원형 구조물로서 구동수단을 통해 일정속도로 회전된다.
상기 구동수단은 영구자석(107)의 중심부에 연결되는 스핀들(108)과, 상기 스핀들(108)을 회전시키는 서보모터(109)와, 상기 서보모터(109)의 회전을 제어하는 제어부(109a)를 포함한다.
구체적으로, 상기 서보모터(109)의 축(109b) 하단부와 상기 스핀들(108)의 상단부에는 각각 플랜지(109c)(108a)가 형성되고, 상기 각 플랜지(109c)(108a)는 그 사이에 절연체(109d)가 개재된 상태에서 볼트(108b)를 통해 축 결합된다.
그리고, 상기 스핀들(108)의 외주부 일측에는 상기 회전되는 스핀들(108)을 통해 상기 영구자석(107)으로 전원(130)을 공급할 수 있도록 슬립링(107a)이 설치된다.
상기 서보모터(109)는 베드(101)의 일측에 세워진 고정지지대(102)상에 승강 가능하게 설치된 수평안착부(103) 위에 안착된다.
상기 서보모터(109)는 제어부(109a)의 명령을 받아 영구자석(107)을 일정 속도로 회전시키면서 상기 영구자석(107)의 외주상에 부착된 기능성 유체(110)를 통해 시편 재료(120)의 표면을 연마 가공하게 된다.
상기 서보모터(109)가 안착되는 수평안착부(103)는 도시되지 않은 승강장치에 의해 고정지지대(102)를 따라 상하방향(Z축방향)으로 이송가능하도록 설치되어 있다.
상기 시편 재료(120)는 상기 베드(101) 위에 전후방향(X축방향)으로 직선이동 가능하게 설치된 X축이송부(104) 위에 고정되는데, 상기 X축이송부(104)의 상부에는 좌우방향(Y축방향)으로 직선이동 가능하도록 Y축이송부(106)가 설치되어, 상기 시편 재료(120)는 상기 Y축이송부(106)상에 클램핑되어 고정된다.
상기 X축이송부(104)와 Y축이송부(106)는 도시되지 않는 이송수단을 통해 각각 X축 및 Y축 방향으로 독립적으로 이송되도록 되어 있다.
이에 따라, 시편 재료(120)는 상기 이송수단을 통해 X,Y축 방향으로 이송되면서, Z축 방향으로 이송되는 기능성 유체(110)를 통해 3차원 연마 가공작업이 가능하게 수행된다.
상기 영구자석(107)에 부착되는 기능성 유체(110)는 외부 자기장에 의해 자화되어 점도가 조절되는 특성을 갖는 자기유변유체로서 물 또는 오일(oil)에 자화 가능한 철 입자와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체(113) 입자가 포함된 구성을 갖 는다.
이러한 기능성 유체(110)는 영구자석(107)에서 발생되는 자기장에 의해 유체 내부에 포함된 철 입자(111)가 자화되며 도 2처럼 철 입자(111)가 자기에너지에 의해 자기력선(114) 방향으로 사슬 형태로 배열하게 되고, 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체(113) 입자가 자기부력현상에 의해 시편 재료(120) 쪽으로 밀려나와 재료(120)의 표면을 특정 크기의 수직응력 및 전단응력으로 밀고 지나가며 연마가공이 이루어진다.
이때, 상기 기능성 유체(110)에는 전기분해가 가능하도록 NaOH 수용액(116)으로 이루어진 전해질 용액인 전해액이 혼합되는데, 상기 기능성 유체(110)에 혼합되는 NaOH 수용액(116)은 필요에 따라 KOH 수용액 등 다양한 성분을 갖는 전해질 용액이 적용될 수 있다.
이러한 상태에서, NaOH 수용액(116)이 혼합된 기능성 유체(110)와 가공 대상물인 고경도 전도성 시편 재료(120) 사이에 전기분해를 위하여 전원인가수단을 통해 전원(130)을 인가하게 된다.
이때, 상기 전원(130)의 한쪽 극은 전도성 시편 재료(120) 측에 접속하고 다른 극은 스핀들(108)에 결합된 슬립링(미도시)에 접속하여 전해액(116)을 매개체로 전기분해를 함으로써 고경도 전도성 시편 재료(120)의 표면을 산화시켜 유화시키게 한다.
이렇게 시편 재료(120)의 표면이 전기분해를 통해 유화된 상태에서 도 2 및 도 3과 같이 시편 재료(120)의 산화된 표면(122)을 탄성 연마제인 철-폴리머 복합 체(113) 입자가 밀고 지나가면서 시편 재료(120)의 표면을 매끄럽게 연마시키게 된다. 이렇게 되면 재료(120)의 표면(122)에 스크래치(scratch)가 발생되지 않고 고경도 재료(120)의 표면을 한층 정밀하고 효율적으로 연마 가공할 수 있다.
이때, 상기 시편 재료(120)는 전후방향(X축방향) 또는 좌우방향(Y축방향)으로 자유롭게 이송되면서 상하방향(Z축방향)으로 이송되는 기능성 유체(110)를 통해 표면이 3차원 형상으로 연마 가공될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 가공 대상물인 시편 재료가 높은 경도를 갖는 글래시 카본(Glassy Carbon)과 같은 고경도의 도전성 재료인 경우, 기능성 유체(110)와 고경도 전도성 재료(120) 사이에 전기장을 걸어 전기분해에 의해 시편 재료(120)의 표면을 산화 및 유화시키면서 철-폴리머 복합체(113)를 통해 재료(120)의 표면을 스크래치 발생 없이 가공할 수 있고, 가공된 고경도의 재료(220)의 표면 정도가 우수하여 나노(nano)급 스케일을 갖는 각종 부품용 금형제작에 유용하게 사용될 수 있다.
그리고, 본 발명의 철-폴리머 복합체(113)를 이용한 전기화학적 자기유변 가공방법은 고경도의 반도체용 전극 재료의 가공에 적합할 뿐 아니라 나노(nano) 스케일의 고정밀도를 갖는 각종 부품제작용 금형에 널리 응용될 수 있기 때문에 막대한 경제적 파급효과를 기대할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 철-폴리머 복합체 제조방법을 설명하는 공정도.
도 2는 도 1의 제조방법에 의해 제조된 철-폴리머 복합체를 이용하여 고경도 전도성 재료의 표면을 연마하는 원리를 보여주는 모식도.
도 3은 본 발명에 의한 고경도 재료의 연마시 탄성체인 철-폴리머 복합체에 의해 재료표면에 물리적 손상이 방지되는 현상을 설명하는 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 철-폴리머 복합체를 이용한 고경도 전도성 재료 표면 연마 장치의 전체 구성을 도시한 구성도.
도 5는 본 발명의 연마 장치에 의해 고경도 전도성 재료가 연마되는 것을 보여주는 개략도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101: 베드 102 : 고정지지대
107 : 영구자석 108 : 스핀들
109 : 서보모터 110 : (기능성) 유체
111 : 철 입자 112 : 폴리머 입자
113 : 철-폴리머 복합체 116 : NaOH 수용액
120 : 재료 122 : 표면

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 자성체인 철 입자와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체가 포함된 유체에 자기장을 인가하여 자기부력현상을 통해 밀려나오는 철-폴리머 복합체를 이용하여 전도성 재료의 표면을 연마 가공하는 것을 특징으로 하는 철-폴리머 복합체를 이용한 전도성 재료의 표면 연마방법.
  4. 자성체인 철 입자와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체 및 전해액이 포함된 유체와 가공 대상물인 전도성 재료 사이에 전기장을 걸어 전기분해에 의한 전기화학적 산화작용에 의해 재료의 표면을 산화 및 유화시키면서 상기 유체에 포함된 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체를 이용하여 재료의 표면을 연마 가공하는 것을 특징으로 하는 철-폴리머 복합체를 이용한 전도성 재료의 표면 연마방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 재료는 전후방향(X축방향) 또는 좌우방향(Y축방향)으로 이송되면서 유체에 의해 표면이 연마 가공되는 것을 특징으로 하는 철-폴리머 복합체를 이용한 전도성 재료의 표면 연마방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 유체는 상하방향(Z축방향)으로 이송되면서 재료의 표면을 연마 가공하는 것을 특징으로 하는 철-폴리머 복합체를 이용한 전도성 재료의 표면 연마방법.
  7. 전도성 재료의 표면을 연마하기 위한 연마장치에 있어서,
    자성체;
    상기 자성체의 외면에 부착되며, 철 입자와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체가 포함된 유체;
    상기 자성체를 구동시키기 위한 구동수단;
    상기 전도성 재료를 이송시키기 위한 이송수단을 포함하며,
    상기 철 입자와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체가 포함된 유체에 자기장을 인가하여 자기부력현상을 통해 밀려나오는 철-폴리머 복합체를 이용하여 전도성 재료의 표면을 연마 가공하는 것을 특징으로 하는 철-폴리머 복합체를 이용한 전도성 재료의 표면 연마장치.
  8. 전도성 재료의 표면을 연마하기 위한 연마장치에 있어서,
    자성체;
    상기 자성체의 외면에 부착되며, 철 입자와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체가 포함된 유체;
    상기 유체와 혼합되는 전해액;
    상기 자성체를 구동시키기 위한 구동수단;
    상기 전도성 재료를 이송시키기 위한 이송수단;
    상기 전해액이 혼합된 유체와 상기 전도성 재료 사이에 전원을 인가하기 위한 전원인가수단을 포함하며,
    상기 철 입자와 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체 및 전해액이 포함된 유체와 가공 대상물인 전도성 재료 사이에 전기장을 걸어 전기분해에 의한 전기화학적 산화작용에 의해 재료의 표면을 산화 및 유화시키면서 상기 유체에 포함된 탄성 연마제인 철-폴리머 복합체를 이용하여 전도성 재료의 표면을 연마 가공하는 것을 특징으로 하는 철-폴리머 복합체를 이용한 전도성 재료의 표면 연마장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 구동수단은,
    상기 자성체의 중심부에 연결된 스핀들;
    상기 스핀들을 회전시키는 모터;
    상기 모터의 회전을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철-폴리머 복합체를 이용한 전도성 재료의 표면 연마장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 모터의 축 하단부와 상기 스핀들의 상단부는 절연체를 개재한 상태에서 플랜지 결합된 것을 특징으로 하는 철-폴리머 복합체를 이용한 전도성 재료의 표면 연마장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 스핀들의 외주부에는 상기 스핀들을 통해 상기 자성체로 전원을 공급하기 위한 슬립링이 설치된 것을 특징으로 하는 철-폴리머 복합체를 이용한 전도성 재료의 표면 연마장치.
  12. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 자성체는 영구자석인 것을 특징으로 하는 철-폴리머 복합체를 이용한 전도성 재료의 표면 연마장치.
  13. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 자성체를 상하방향(Z축방향)으로 이송시키기 위한 승강수단이 더 포함된 것을 특징으로 하는 철-폴리머 복합체를 이용한 전도성 재료의 표면 연마장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 재료는 상기 이송수단에 의해 전후방향(X축방향) 및 좌우방향(Y축방향)으로 이송되는 것을 특징으로 하는 철-폴리머 복합체를 이용한 전도성 재료의 표면 연마장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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