KR101689743B1

KR101689743B1 - 나노 재료 시험기

Info

Publication number: KR101689743B1
Application number: KR1020150058481A
Authority: KR
Inventors: 김주영; 김영천
Original assignee: 울산과학기술원
Priority date: 2015-04-25
Filing date: 2015-04-25
Publication date: 2017-01-09
Also published as: KR20160126821A

Abstract

본 발명은 다양한 시편 크기를 편리하게 장착할 수 있는 나노 재료 시험기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적 달성을 위하여 본 발명은, 나노 특성을 나타내는 시편의 재료 시험을 위한 나노 재료 시험기에 있어서, 베이스; 상기 베이스 상단에 부착되는 액추에이터; 상기 액추에이터에 의하여 좌우로 이송하는 로드셀; 상기 로드셀의 일측에 부착되는 클램프; 상기 클램프와 마주하여 위치하며, 상기 베이스에 고정되는 고정부; 상기 클램프와 고정부로 이루어지는 그립부 상단에 위치하여 상기 클램프와 고정부에 각각 일측이 부착되는 시편을 촬영하는 카메라부; 및 상기 액추에이터를 동작시키며, 상기 로드셀의 신호를 처리하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

나노 재료 시험기{Nano material testing machine}

본 발명은 나노 재료 시험기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 나노 성질을 갖는 재료의 특성을 파악하는 나노 재료 시험기에 관한 것이다.

재료의 특성을 파악하기 위한 장치로 재료 시험기를 들 수 있다. 상기 재료 시험기를 재료 시편을 인장 또는 가압하여 각종 기계적 특성을 파악하는 장치로 널리 사용되고 있다.

특히 상기 재료 시험기를 통한 인장시험은 탄성계수, 파괴강도 등을 직접적인 물성치로 구할 수 있는 방법으로, 단결정 실리콘 및 다결정 실리콘 소재나금속 및 폴리머 같은 소재에 대하여는 마이크로 인장시험 또는 나노 인장시험이 적용되고 있다.

즉, 상기와 같은 인장시험들은 매우 작은 하중을 요구하는 제품 및 재료의 기계적 물성을 측정하기 위한 초소형 재료 시험기(인장시험기)에 의해 행해지며, 특히 나노 인장시험은 제품의 기계적 특성을 나노 단위까지 정밀하게 측정할 수 있으므로 나노기술로 개발된 재료 및 제품의 기계적 특성을 측정하기에 적합하다.

상기와 같은 재료 시험기는 다양한 구성들이 제안되어 사용되고 있다. 예를 들면, 등록특허 제670233호에는 내부에는 상부가 개방된 중공부가 구비된 본체와; 상기 중공부의 상부 둘레에 구비되어 외부의 조작을 통해 자유지지 박막 시편을 정렬하는 중공부가 포함된 시편 다축정렬수단과; 상기 시편 다축정렬수단의 중공부 상부에 상기 자유지지 박막 시편의 물성값을 측정할 수 있도록 자유지지 박막 시편을 고정하는 고정판과; 상기 본체를 구성하는 중공부의 일측에 구비되어 상기 자유지지 박막 시편을 눌러 주는 시험수단을 포함하는 구성이 개시되어 있다.

한편, 나노 특성을 파악하기 위한 재료 시험기는 통상의 재료 시험기와 달리 아주 작은 시편을 장착하므로, 그 장착 방식이 다소 어려운 단점이 있으며, 상기와 같은 어려움을 해소하기 위하여 등록특허 제613726호가 제안되어 있다. 상기 특허는 구동기로부터의 작동력에 의해 인장되는 시편의 양단을 무빙스테이지측과 클램프측에 고정시킬 수 있게 구성된 인장시험기용 시편장착장치에 있어서, 상기한 무빙스테이지측과 클램프측 사이 중앙의 위치에 그 단부가 배치되는 그립테이블 및 이 그립테이블을 오르내리게 하는 승강수단이 구비되고, 상기 그립테이블 단부 위치에서 이의 폭 방향으로 가동되는 그립핑수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 특허는 별도의 그립핑수단을 이용하여 시편을 장착하는 것으로, 재료 시험기에 시편을 손쉽게 장착할 수 있는 장점이 있다.

그러나, 상기 그립핑수단을 이용하더라도 작은 크기의 시편의 경우에는 역시 장착이 용이하지 않은 단점이 있다.

따라서, 미소한 크기의 시편도 용이하게 장착하여 시험을 수행할 수 있는 새로운 형태의 나노 재료 시험기가 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 종래 기술의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 다양한 시편 크기를 편리하게 장착할 수 있는 나노 재료 시험기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적 달성을 위하여 본 발명은, 나노 특성을 나타내는 시편의 재료 시험을 위한 나노 재료 시험기에 있어서, 베이스; 상기 베이스 상단에 부착되는 액추에이터; 상기 액추에이터에 의하여 좌우로 이송하는 로드셀; 상기 로드셀의 일측에 부착되는 클램프; 상기 클램프와 마주하여 위치하며, 상기 베이스에 고정되는 고정부; 상기 클램프와 고정부로 이루어지는 그립부 상단에 위치하여 상기 클램프와 고정부에 각각 일측이 부착되는 시편을 촬영하는 카메라부; 및 상기 액추에이터를 동작시키며, 상기 로드셀의 신호를 처리하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 베이스는 상단에 시편을 상기 그립부로 안내하는 시편안내부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 시편안내부는: 중앙에 고정부와 클램프가 위치하며, 시편이 부착된 시편지지판이 안착되는 가이드; 및 상기 베이스 상단에 일단이 고정되고, 타단은 상기 가이드에 부착되고, 상기 가이드를 상/하, 좌/우 및 수직축을 기준으로 회전 이송하는 위치조절부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 가이드는 상기 고정부와 수평으로 배치되는 2개의 단턱과 상기 단턱의 끝단에 형성되는 수직벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 시편지지판은 중앙에 사각홀이 형성되는 사각형 형상의 판이며, 시편은 상기 사각홀의 중앙을 가로지르는 형태로 상기 시편지지판에 부착되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 시편지지판은 초기에 상기 가이드에 의하여 그립부 위에 위치한 후, 상기 가이드의 하강에 따라 상기 그립부 상면에 안착되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 시편지지판은 상기 시편의 일단이 클램프 상면에 그리고 시편의 타단이 고정부 상면에 위치한 후, 각각 클램프 및 고정부에 고정되고, 중앙으로 분리되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 베이스는 상기 클램프 하면을 지지하며, 상기 클램프의 하면에 접촉하는 지지대와 상기 지지대를 상하로 이송하는 지지조절부로 구성되는 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 고정부는 고정조절부에 의하여 상기 베이스에 고정되며, 상기 고정조절부는 상기 고정부를 상/하, 좌/우 및 전/후 방향으로 이송하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어장치는 상기 위치조절부의 이송을 제어하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어장치는 상기 지지조절부의 이송을 제어하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 그립부는 온도 챔버에 의하여 밀폐되고, 상기 클램프와 상기 시편, 상기 고정부와 상기 시편 사이에 히팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 그립부는 습도 챔버에 의하여 밀폐되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 나노 재료 시험기는 시편에 인장을 가하는 인장부와 상기 인장부에 시편을 장착하도록 안내하는 시편 안내부와 상기 시편의 변형을 촬영하는 카메라부 그리고 재료 시험기의 인장력을 감지하고 인장부의 동작을 제어하는 제어장치를 포함하여 구성되어, 시편의 기계적 특성뿐만 아니라 시편 변형에 따른 재료의 표면 변화 등도 동시에 촬영할 수 있는 효과가 있으며, 더불어 상기 시편 안내부를 통하여 시편의 크기에 관계없이 편리하게 시편을 장착할 수 있어 사용이 편리한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 나노 재료 시험기의 원리를 설명하는 모식도이며,
도 2는 본 발명에 따른 나노 재료 시험기의 구성도이며,
도 3은 도 2에 도시된 가이드의 구성도이며,
도 4는 도 3 가이드의 운동 방향을 나타내는 구성도이며,
도 5는 시편지지판의 구성도이며,
도 6은 도 2의 동작 상태를 나타내는 예이며,
도 7은 도 2의 동작 상태를 나타내는 다른 예이며,
도 8은 도 2의 동작 상태를 나타내는 또다른 예이며,
도 9는 도 2의 동작 상태를 나타내는 또다른 예이며,
도 10은 시편의 최종 장착 상태를 나타낸 설명도이며,
도 11은 도 2에 온도 챔버가 부가된 실시예이며,
도 12는 도 2에 습도 챔버가 부가된 실시예이다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 나노 재료 시험기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 액추에이터(21), 로드셀(22), 클램프(23)와 고정부(24)로 구성되는 그립부(25)를 포함하는 인장부(20), 상기 그립부(25)에 고정되는 시편(1), 상기 시편(1)의 표면을 촬영하는 카메라부(80) 및 상기 액추에이터(21)를 제어하고, 로드셀(22) 및 카메라부(80)의 정보를 수신하여 시편(1)의 특성을 처리하는 제어장치(90)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 제어장치(90)를 통하여 상기 엑추에이터(21)를 구동하고, 상기 액추에이터(21)의 작동에 따라 감지되는 상기 로드셀(22)의 신호를 기초로 하여 시편(1)의 기계적인 특성을 산정한다.

이때 상기 액추에이터(21)의 구동은 변위에 관계되고 상기 로드셀(22)의 신호는 하중에 관계된다.

또한 상기 카메라부(80)를 통하여 실시간으로 획득되는 시편(1) 표면의 영상을 상기 제어장치(90)에서 처리하며, 필요한 경우 상기 영상처리는 상기 카메라부(80)에서 별도로 처리할 수 있다.

한편 그립부(25)에 부착되는 시편(1)의 크기는 mm레벨 또는 그 이하로 구성되는 것이 일반적이므로, 시편(1)을 그립부(15) 부착하는 경우 많은 시간이 소모되어 시험의 효율이 떨어지므로, 연속적인 시험이 불가능하여 편리하게 시편(1)을 부착할 수 있는 새로운 장치가 필요하다.

따라서, 본 발명에 따른 나노 재료 시험기(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(10), 인장부(20), 시편(1) 장착의 편리성을 제공하는 시편안내부(40), 클램프(23)를 지지하는 지지부(75), 카메라부(80) 및 제어장치(90)를 포함하여 구성된다.

먼저 베이스(10)는 다른 구성들이 결합하며, 전체 구조를 지지하는 구조물의 역할을 수행하는 구성으로 적절한 강성을 가지도록 구성하고, 전체 길이는 100mm 내지 200mm로 구성하고, 높이는 50mm 내지 100mm로 구성하나, 상기 크기는 제한되지는 않는다.

또한, 상기 베이스(10)는 전체를 이동할 수 있는 x-y테이블 위에 장착되어, 외부에 고정된 카메라부(80)의 촬영이 가능한 위치로 이동하도록 구성한다.

필요한 경우에는 카메라부(80)를 이동할 수 있도록 구성할 수 있다.

또한 필요한 경우 상기 베이스(10)는 방진 특성이 있는 방진 테이블 등에 안착되어 설치된다.

상기 베이스(10) 일측에는 액추에이터(21)가 고정된다. 상기 액추에이터(21)는 몸체와 작동부로 구분되며, 몸체부가 상기 베이스(10)에 고정된다.

상기 액추에이터(21)는 통상의 선형 액추에이터로 구성하며, 작은 변위를 위해서 피에조 타입으로 구성할 수 있다.

한편, 상기 액추에이터(21)의 작동부에는 로드셀(22)이 부착된다. 이때 상기 로드셀(22)은 상기 작동부와 동일선 상에 위치하는 것이 바람직하나, 도 2에 도시된 바와 같이 일정거리 이격되어 설치될 수도 있다.

물론 상기 로드셀(22)은 상기 액추에이터(21)의 작동에 의하여 좌우로 이송한다.

상기 로드셀(22)의 일끝단에는 클램프(23)가 부착되어 상기 로드셀(22)이 이송되는 경우 역시 상기 클램프(23)가 이송한다.

상기 클램프(23)는 베이스(10) 우측에 위치하는 고정부(24)와 대응되며, 상기 클램프(23)와 상기 고정부(24)는 그립부(25)를 형성하며, 상기 그립부(25)에 시편(1)이 부착된다.

또한 상기 고정부(24)는 고정조절부(30)를 매개로 상기 베이스(10)에 고정된다. 상기 고정조절부(30)는 상기 고정부(24)의 위치를 조절하는 구성으로 3축방향으로 조절할 수 있도록 구성하나, 필요한 경우 상기 고정조절부(30)는 생략 가능하다.

상기 고정조절부(30)는 수동식으로 구성할 수 있으나, 필요한 경우에는 서로 수직으로 배치되는 3개의 구동 액추에이터에 의하여 작동하도록 구성할 수도 있다.

또한 상기 고정부(24)는 상기 고정조절부(30)와 본딩 등에 의하여 고정되며, 필요한 경우 손쉽게 교체하여 사용할 수 있다.

한편, 상기 그립부(25) 상단에는 카메라부(80)가 위치하여 상기 그립부(25)에 부착된 시편(1)의 표면을 촬영한다.

상기 카메라부(80)는 별도의 처리장치를 통하여 촬영된 영상을 처리하도록 구성할 수 있으나, 상기 제어장치(90)를 통하여 촬영된 영상을 처리하도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 베이스(10)에는 지지부(75)가 부착되며, 상기 지지부(75)는 지지대(76) 및 지지조절부(77)를 포함하여 구성된다.

상기 지지부(75)는 상기 클램프(23) 하단을 지지하는 구성으로, 특히 시편(1) 부착 시 상기 클램프(23)의 변형을 방지하기 위항 상기 클램프(23)를 지지하는 역할을 한다.

또한 상기 지지조절부(77)를 통하여 상기 지지대(76)가 상하로 이송된다. 따라서, 시편(1) 부착 시 상기 지지대(76)가 상승하여 상기 클램프(23)를 지지하고, 실제 시험 시에는 상기 지지대(76)를 하강시켜 수행한다.

한편, 상기 베이스(10)에는 시편안내부(40)가 부착된다. 상기 시편안내부(40)는 위치조절부(50)와 상기 위치조절부(50) 상단에 위치하는 가이드(60)를 포함하여 구성된다.

상기 위치조절부(50)는 상기 베이스(10)에 부착되며, 상단에 위치하는 가이드(60)의 위치와 각도를 조절하는 역할을 한다.

상기 위치조절부(50)는 상기 가이드(60)를 상하로 이송하고, 수직축에 대하여 회전하고, 좌우로 이송하는 3개의 자유도를 가진다.

상기 자유도는 2개의 선형 액추에이터와 하나의 회전 액추에이터를 통하여 구현되며, 수동 또는 자동으로 구성할 수 있다.

상기 가이드(60)는 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙에 고정부(24)와 클램프(23)를 위치 시키며, 단면이 'ㄷ'자 형태로 구성되며, 하면의 일부는 상기 카메라부(80)와의 간섭을 피하기 위하여 삭제되어 구성된다.

또한, 상기 가이드(60) 상단에는 2개의 단턱(61)이 형성되고, 상기 단턱(61)의 끝단에는 각각 수직벽(62)이 형성되어 있다.

이때 상기 단턱(61)과 상기 고정부(24) 및 클램프(23)와는 일정 거리 이격되어 설치된다.

따라서 상기 가이드(60)는 상기 위치조절부(50)에 의하여 도 4에 도시된 바와 같이, 좌/우, 상/하 및 요잉 회전이 수행된다.

상기 시편안내부(40)를 이용하여 시편(1)을 그립부(25)에 부착하는 절차에 대하여 설명한다.

먼저 도 5에 도시된 'ㅁ'자형으로 시편지지판(70)을 준비한 후, 중앙에 형성된 사각홀(71) 중앙을 가로지르는 형태로 시편(1)을 부착한다.

이후 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 시편지지판(70)을 상기 가이드(60) 단턱(61)에 안착시킨다.

이때 상기 단턱(61)은 상기 그립부(25) 상단에 위치하도록 하여 시편지지판(70)이 상기 그립부(25)에 의하여 간섭받지 않도록 한다.

이때 상기 시편지지판(70)의 폭은 상기 단턱(61)과 단턱(61) 사이에 안착되고, 상기 수직벽(62)에 의하여 이동되지 않는 크기로 설정하는 것이 바람직하며, 또한 정사각형의 형태가 바람직하다.

이후에는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 위치조절부(50)에 의하여 시편(1)이 그립부(25)에 위치하도록 좌측으로 이송하고, 회전시켜 시편(1)이 그립부(25)와 일직선이 되도록 조절한다.

이후에는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 위치조절부(50)를 이용하여 상기 가이드(60)를 하강시켜, 상기 시편지지판(70)이 상기 그립부(25), 즉 클램프(23)와 고정부(24) 상단에 위치하도록 한다.

이후에는 도 9에 도시된 바와 같이, 접착제를 이용하여 상기 시편지지판(70)가 상기 클램프(23)와 고정부(24)에 부착시킨다.

필요한 경우 상기 시편(1)은 기계적인 결합 형태, 테이프 형태 등을 통하여 상기 클램프(23) 및 고정부(24)에 부착될 수도 있다.

이때 상기 지지대(76)는 상승하여 상기 클램프(23)를 지지하도록 한다.

이후에는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 시편지지판(70)을 반으로 절단한 후, 상기 지지대(76)를 하상시킨 후 시험을 시작한다. 이때 절단된 시편지지판(70)은 서로 분리되어 있으므로, 상기 클램프(24)가 이송되면, 상기 시편(1)만 변형되어 시편(1)의 기계적 특성을 파악할 수 있다.

물론, 전체 베이스(10)를 이송하여 시편(1)이 카메라부(80) 전면에 위치시켜, 정확한 촬용이 되도록 조절한다.

카메라부(80)가 이송하는 구성인 경우, 상기 카메라부(80)의 위치를 조절하여 역시 카메라부(80)가 정확히 시편(1)을 촬영할 수 있도록 카메라부(80)의 위치를 조절한다.

한편, 상기 제어장치(90)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 액추에이터(21), 상기 로드셀(22)은 반드시 연결되며, 필요한 경우 상기 카메라부(80)의 영상 신호를 획득하여 취득할 수도 있다.

또한 전체 시험기를 자동으로 구성하는 경우 추가적으로, 상기 고정조절부(30), 지지조절부(77) 및 위치조절부(50)를 제어하도록 구성할 수도 있다.

한편, 필요한 경우 그립부(25)는 도 11에 도시된 바와 같이, 히팅부(112)와 단열부(111)를 포함하여 구성하고, 그립부(25) 전체를 온도 챔버(120)로 빌폐하여 구성할 수 있다.

상기 구성은, 상기 히팅부(112)를 별도의 온도조절장치 통하여 시편(1)을 가열하고, 상기 단열부(111)를 통하여 클램프(23)로 전도되는 열을 차단하는 형태로 구성하여, 시편(1)을 상기 온도 챔버(120) 내부에 유지되는 온도로 관리할 수 있는 장점이 있다.

또한 도 12에 도시된 바와 같이, 습도 챔버(130)로 밀폐하여 구성할 수 있다. 상기 구성은 상기 습도 챔버(13) 내부의 온도센서를 통하여 습도를 일정하게 유지한 상태에서 시편(1)의 변형을 측정할 수 있는 효과를 제공한다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

1: 시편 10: 베이스
20: 인장부 21: 액추에이터
22: 로드셀 23: 클램프
24: 고정부 25: 그립부
30: 고정조절부 40: 시편안내부
50: 위치조절부 60: 가이드
61: 단턱 62: 수직벽
70: 시편지지판 71: 사각홀
75: 지지부 76: 지지대
77: 지지조절부 80: 카메라부
82: 카메라조절부 90: 제어장치
100: 나노 재료 시험기 111: 단열부
112: 히팅부 120: 온도 챔버
130: 습도 챔버

Claims

나노 특성을 나타내는 시편의 재료 시험을 위한 나노 재료 시험기에 있어서,
베이스;
상기 베이스 상단에 부착되는 액추에이터;
상기 액추에이터에 의하여 좌우로 이송하는 로드셀;
상기 로드셀의 일측에 부착되는 클램프;
상기 클램프와 마주하여 위치하며, 상기 베이스에 고정되는 고정부;
상기 클램프와 고정부로 이루어지는 그립부 상단에 위치하여 상기 클램프와 고정부에 각각 일측이 부착되는 시편을 촬영하는 카메라부; 및
상기 액추에이터를 동작시키며, 상기 로드셀의 신호를 처리하는 제어장치;를 포함하고,
상기 베이스는 상단에 시편을 상기 그립부로 안내하는 시편안내부를 더 포함하고,
상기 시편안내부는,
중앙에 고정부와 클램프가 위치하며, 시편이 부착된 시편지지판이 안착되는 가이드; 및
상기 베이스 상단에 일단이 고정되고, 타단은 상기 가이드에 부착되고, 상기 가이드를 상/하, 좌/우 및 수직축을 기준으로 회전 이송하는 위치조절부를 포함하고,
상기 베이스는 상기 클램프 하면을 지지하며, 상기 클램프의 하면에 접촉하는 지지대와 상기 지지대를 상하로 이송하는 지지조절부로 구성되는 지지부를 더 포함하는 나노 재료 시험기.
나노 특성을 나타내는 시편의 재료 시험을 위한 나노 재료 시험기에 있어서,
베이스;
상기 베이스 상단에 부착되는 액추에이터;
상기 액추에이터에 의하여 좌우로 이송하는 로드셀;
상기 로드셀의 일측에 부착되는 클램프;
상기 클램프와 마주하여 위치하며, 상기 베이스에 고정되는 고정부;
상기 클램프와 고정부로 이루어지는 그립부 상단에 위치하여 상기 클램프와 고정부에 각각 일측이 부착되는 시편을 촬영하는 카메라부; 및
상기 액추에이터를 동작시키며, 상기 로드셀의 신호를 처리하는 제어장치;를 포함하고,
상기 베이스는 상단에 시편을 상기 그립부로 안내하는 시편안내부를 더 포함하고,
상기 시편안내부는,
중앙에 고정부와 클램프가 위치하며, 시편이 부착된 시편지지판이 안착되는 가이드; 및
상기 베이스 상단에 일단이 고정되고, 타단은 상기 가이드에 부착되고, 상기 가이드를 상/하, 좌/우 및 수직축을 기준으로 회전 이송하는 위치조절부를 포함하고,
상기 고정부는 고정조절부에 의하여 상기 베이스에 고정되며, 상기 고정조절부는 상기 고정부를 상/하, 좌/우 및 전/후 방향으로 이송하는 나노 재료 시험기.
나노 특성을 나타내는 시편의 재료 시험을 위한 나노 재료 시험기에 있어서,
베이스;
상기 베이스 상단에 부착되는 액추에이터;
상기 액추에이터에 의하여 좌우로 이송하는 로드셀;
상기 로드셀의 일측에 부착되는 클램프;
상기 클램프와 마주하여 위치하며, 상기 베이스에 고정되는 고정부;
상기 클램프와 고정부로 이루어지는 그립부 상단에 위치하여 상기 클램프와 고정부에 각각 일측이 부착되는 시편을 촬영하는 카메라부; 및
상기 액추에이터를 동작시키며, 상기 로드셀의 신호를 처리하는 제어장치;를 포함하고,
상기 베이스는 상단에 시편을 상기 그립부로 안내하는 시편안내부를 더 포함하고,
상기 시편안내부는,
중앙에 고정부와 클램프가 위치하며, 시편이 부착된 시편지지판이 안착되는 가이드; 및
상기 베이스 상단에 일단이 고정되고, 타단은 상기 가이드에 부착되고, 상기 가이드를 상/하, 좌/우 및 수직축을 기준으로 회전 이송하는 위치조절부를 포함하고,
상기 가이드는 상기 고정부와 수평으로 배치되는 2개의 단턱과 상기 단턱의 끝단에 형성되는 수직벽을 포함하고,
상기 시편지지판은 중앙에 사각홀이 형성되는 사각형 형상의 판이며, 시편은 상기 사각홀의 중앙을 가로지르는 형태로 상기 시편지지판에 부착되고,
상기 시편지지판은 상기 시편의 일단이 클램프 상면에 그리고 시편의 타단이 고정부 상면에 위치한 후, 각각 클램프 및 고정부에 고정되고, 중앙으로 분리되는 나노 재료 시험기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 가이드는 상기 고정부와 수평으로 배치되는 2개의 단턱과 상기 단턱의 끝단에 형성되는 수직벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 재료 시험기.
청구항 4에 있어서, 상기 시편지지판은 중앙에 사각홀이 형성되는 사각형 형상의 판이며, 시편은 상기 사각홀의 중앙을 가로지르는 형태로 상기 시편지지판에 부착되는 것을 특징으로 하는 나노 재료 시험기.
청구항 5에 있어서, 상기 시편지지판은 초기에 상기 가이드에 의하여 그립부 위에 위치한 후, 상기 가이드의 하강에 따라 상기 그립부 상면에 안착되는 것을 특징으로 하는 나노 재료 시험기.
청구항 6에 있어서, 상기 시편지지판은 상기 시편의 일단이 클램프 상면에 그리고 시편의 타단이 고정부 상면에 위치한 후, 각각 클램프 및 고정부에 고정되고, 중앙으로 분리되는 것을 특징으로 하는 나노 재료 시험기.
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청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제어장치는 상기 위치조절부의 이송을 제어하는 것을 특징으로 하는 나노 재료 시험기.
청구항 1에 있어서, 상기 제어장치는 상기 지지조절부의 이송을 제어하는 것을 특징으로 하는 나노 재료 시험기.
청구항 1에 있어서, 상기 그립부는 온도 챔버에 의하여 밀폐되고, 상기 클램프와 상기 시편, 상기 고정부와 상기 시편 사이에 히팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 재료 시험기.
청구항 1에 있어서, 상기 그립부는 습도 챔버에 의하여 밀폐되는 것을 특징으로 하는 나노 재료 시험기.