KR102320333B1 - Manufacturing Method for Middle or Large-sized Ceramic Parts of Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition Equipment and Middle or Large-sized Ceramic Parts - Google Patents

Manufacturing Method for Middle or Large-sized Ceramic Parts of Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition Equipment and Middle or Large-sized Ceramic Parts Download PDF

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KR102320333B1
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손재천
김준현
이재학
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(주)케이디엠씨
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing middle to large-sized ceramic parts for plasma enhanced chemical vapor deposition equipment and middle to large-sized ceramic parts for plasma enhanced chemical vapor deposition equipment manufactured by the same, comprising: (A) a step of designing a middle to large-sized ceramic part; (B) a step of molding a ceramic material to produce a ceramic molded body; (C) a step of thermally treating the ceramic molded body to manufacture a ceramic sintered body; and (D) a step of grinding the ceramic sintered body by using a grinder. The grinder comprises a grinder main body; a support assembly; a grinding wheel; an in-processing dressing part; and a cooling water spray part. According to the present invention, middle to large-sized ceramic parts for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment having desired dimensions and shapes can be easily manufactured with excellent quality, and problems such as chipping, cracking, and fracture which occur frequently during processing of workpieces can be eliminated.

Description

플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품{Manufacturing Method for Middle or Large-sized Ceramic Parts of Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition Equipment and Middle or Large-sized Ceramic Parts}Manufacturing method for medium-to-large ceramic parts for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment and medium-to-large ceramic parts for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment manufactured thereby -sized Ceramic Parts}

본 발명은 플라즈마 강화 화학 기상증착(이하, 'PECVD'라 한다.) 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원하는 치수와 형상을 갖는 중대형 세라믹 부품을 용이하게 제작 및 우수한 품질로 제작할 수 있도록 한 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition (hereinafter referred to as 'PECVD') equipment, and to a medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment manufactured by the method, and more particularly, to A method for manufacturing medium-to-large ceramic parts for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment that enables easy production and high-quality production of medium-to-large ceramic parts having dimensions and shapes, and medium-to-large ceramic parts for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment manufactured thereby will be.

일반적으로 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; 플라즈마 강화 화학 기상증착)는 기체상태(증기)에서 기판 상에 고체상태로 박막을 증착시키는 화학 기상증착 공정으로서, 반도체 제조공정에 사용되는 핵심 증착방식 중의 하나이다.In general, PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) is a chemical vapor deposition process that deposits a thin film in a solid state on a substrate in a gaseous state (vapor), and is one of the core deposition methods used in the semiconductor manufacturing process. .

이와 같은 PECVD 방식을 수행하기 위해서는 필수적으로 PECVD 장비가 사용되는데, PECVD 장비는 LCD 및 OLED 제조공정시 화학 반응을 통하여 Glass 기판에 디스플레이용 박막 소자를 증착시키는 공정을 수행하는 것으로서, 고진공 유지 보조 Chamber인 Load Lock Chamber, Glass 기판을 이송하는 Transfer Chamber, Glass 기판 상에 화학 물질을 증착하는 Process Chamber를 포함한다.In order to perform such a PECVD method, PECVD equipment is essentially used. PECVD equipment performs a process of depositing a thin film device for display on a glass substrate through a chemical reaction during the LCD and OLED manufacturing process, which is a high vacuum maintenance auxiliary chamber. It includes a Load Lock Chamber, a Transfer Chamber that transfers a glass substrate, and a Process Chamber that deposits chemicals on the glass substrate.

여기에서, 상기 Process Chamber에는 센터샤프트(center shaft)나 서셉터(susceptor) 등의 핵심 부품을 포함하는데, 이들은 장비의 안정된 동작을 위해 충분한 강성을 가져야 하고 정밀성을 위해 높은 가공정밀도가 요구되는 부품이다.Here, the process chamber includes core parts such as a center shaft and a susceptor, which must have sufficient rigidity for stable operation of equipment and are parts that require high processing precision for precision. .

하지만, 종래에는 PECVD 장비에 사용되는 중대형 부품을 생산함에 있어 기계적 강도 및 가공정밀도를 높이지 못하는 실정에 있으며, 특히 형상이 복잡해지는 중대형 부품의 경우에는 제조 공정 및 시간이 길어지고 파손 등의 불량이 발생되므로 단가만 상승되는 문제점이 있다.However, in the prior art, in the production of medium and large-sized parts used in PECVD equipment, mechanical strength and processing precision cannot be increased. As this occurs, there is a problem that only the unit price increases.

또한, 종래에 있어 PECVD 장비에 사용되는 중대형 부품을 생산시, 정밀 가공을 위해 연마 가공을 수행 및 연마 가공에 따라 연마휠 측 표면에 융착된 피가공물의 입자찌꺼기를 제거하는 드레싱(dressing) 처리를 함께 수행하는데, 기존에는 드레싱 작업을 전량 수작업으로 진행하고 있었다.In addition, in the prior art, when producing medium-to-large-sized parts used in PECVD equipment, polishing processing is performed for precision processing, and dressing processing is performed to remove particle residues of the workpiece fused to the surface of the polishing wheel side according to the polishing processing. In the past, the dressing was performed entirely by hand.

또한, 종래 PECVD 장비용 중대형 부품을 현장에 적용하여 사용하였을 때, 치핑(chipping)이나 크랙(crack) 또는 파손(fracture) 등의 심각한 문제가 발생하고 있으며, 상호 조립되어 사용되는 다른 조립부품과 간섭이 발생되는 문제점이 있었다.In addition, when medium-to-large parts for conventional PECVD equipment are applied and used in the field, serious problems such as chipping, cracks, or fractures occur, and interference with other assembly parts used in mutual assembly There was a problem that this occurred.

나아가, 종래에 있어 PECVD 장비용 중대형 부품을 가공 또는 제조시, 사용되는 가공설비 또는 제조설비에서도 설비 사용에 따른 장시간 압축 응력 등에 의해 부품과 접촉되는 부위 등지에서 치핑(chipping)이나 크랙(crack) 등이 발생되므로 인해 다양한 가공 불량이 초래되고 있으며, 납기 지연과 단가 상승 및 부품의 특성 저하를 야기시키는 요인이 되고 있다.Furthermore, in the prior art, when processing or manufacturing medium-to-large parts for PECVD equipment, even in processing equipment or manufacturing equipment used, chipping or cracking in areas that are in contact with parts due to long-time compressive stress due to equipment use, etc. This causes various processing defects, which is a factor that causes delay in delivery, an increase in unit price, and deterioration of the properties of parts.

이에, PECVD 장비용 중대형 부품은 현재 대부분이 해외 기업으로부터 전량 수입에 의존하고 있는 형편이므로 국산화를 위한 기술개발 및 개선이 절실히 요구되는 실정에 있다.Accordingly, most of the medium and large-sized parts for PECVD equipment depend on imports from overseas companies, so technology development and improvement for localization are urgently required.

대한민국 등록특허공보 제10-2053894호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2053894 대한민국 등록특허공보 제10-2095159호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2095159 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0052876호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0052876

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 원하는 치수와 형상을 갖는 중대형 세라믹 부품을 용이하게 제작 및 우수한 품질로 제작할 수 있도록 한 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised in consideration of solving the above-mentioned problems of the prior art, and is a medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment that can easily manufacture medium-to-large ceramic components having desired dimensions and shapes and produce excellent quality. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment manufactured thereby.

본 발명은 연마 가공작업시 연마휠과 피가공물을 연마기로부터 분리할 필요 없이 연마 가공을 수행하면서 이와 동시에 드레싱(Dressing) 작업도 겸해서 수행할 수 있도록 하고, 이를 통해 종래 수작업으로 진행하던 Dressing 작업을 자동화하면서 전체적인 연마 가공에 따른 작업시간을 획기적으로 줄일 수 있고 Dressing 작업을 위해 피가공물을 연마기로부터 분리시 작업자 부주의에 의한 Chipping이나 Crack을 방지할 수 있도록 하며, 특히, 연마 가공시 종래 불연속성에 의해 유발된 연마 환경의 차이(피가공물의 응력 축적 및 표면 단차 등을 유발)가 피가공물의 압축강도 및 휨 강도 등의 특성을 열화시켜서 현장에 적용했을 때 발생되는 Chipping, Crack, Fracture 등의 문제를 없앨 수 있도록 한 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention enables abrasive machining to be performed without the need to separate the abrasive wheel and the workpiece from the abrasive machine during the abrasive machining operation, and at the same time also performs the dressing work, thereby automating the traditional manual dressing work. It can dramatically reduce the working time according to the overall abrasive processing, and prevent chipping or cracking due to operator carelessness when separating the workpiece from the grinding machine for the dressing operation. Problems such as chipping, cracking, and fracture that occur when applied to the field can be eliminated because the difference in the polishing environment (which causes stress accumulation and surface level difference in the workpiece) deteriorates characteristics such as compressive strength and flexural strength of the workpiece. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment and to provide a medium-to-large ceramic component for plasma enhanced chemical vapor deposition equipment manufactured thereby.

본 발명은 사용되는 가공설비 또는 제조설비의 사용에 따른 마찰 진동과 장시간 압축 응력 등에 의해 설비와의 접촉부위 등지에서 부품 측 chipping이나 crack 등이 발생되어 가공 불량이 초래되는 문제점을 개선하도록 한 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품을 제공하는데 그 목적이 있다.Plasma reinforcement to improve the problem of chipping or cracks on the part side in contact with the equipment due to frictional vibration and long-time compressive stress according to the use of the used processing equipment or manufacturing equipment, etc., resulting in processing defects An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a medium-to-large ceramic component for chemical vapor deposition equipment and a medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment manufactured thereby.

본 발명은 종래 해외 기업으로부터 전량 수입에 의존하고 있는 PECVD 장비용 중대형 부품을 국산화할 수 있도록 하며, 종래에 발생되던 납기 지연과 단가 상승 및 부품의 특성 저하 요인을 없앨 수 있도록 한 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention makes it possible to localize medium and large-sized parts for PECVD equipment, which have been entirely dependent on imports from foreign companies, and to eliminate the factors of delay in delivery, increase in unit price, and deterioration of parts characteristics that have occurred in the past. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a medium to large-sized ceramic component for equipment and a medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment manufactured thereby.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법은, (A) 최종 완성하기 위한 중대형 세라믹 부품에 대해 원하는 치수 및 형상을 확보하도록 설계하는 단계; (B) 상기 설계에 기준하여 세라믹 소재를 성형하여 일정 형상 및 치수를 갖는 세라믹 성형체로 제작하는 단계; (C) 상기 세라믹 성형체를 열처리하여 세라믹 소결체로 제작하는 단계; (D) 상기 세라믹 소결체를 연마기에 장착한 후, 세라믹 소결체의 표면에 대해 연마휠을 이용하여 설계에 기준된 치수 및 형상을 갖도록 연마 가공하는 단계;를 포함하며, 상기 연마기는, 양측단부에 일정 거리를 유지한 채로 간격 배치 및 서로 마주하는 주축대와 심압대를 갖는 연마기본체; 상기 연마기본체의 주축대와 심압대에 양측단부가 고정 결합되어 수평 배치되는 것으로서 중대형 세라믹 구조물인 상기 세라믹 소결체를 피가공물로 셋팅 및 지지력을 제공하기 위한 지지조립체; 상기 지지조립체를 통해 연마기본체 상에 고정 배치 및 지지되는 세라믹 소결체의 표면을 연마 가공하기 위한 것으로서 위치이동 가능하도록 구비되고 회전운동하도록 설치되는 연마휠; 상기 연마 가공중인 연마휠 측 외주면에 융착된 세라믹 소결체의 입자찌꺼기를 제거하는 드레싱(dressing) 처리를 연마 가공중에 연속 및 자동 수행하기 위한 In-Processing Dressing부; 상기 연마휠의 연마 가공부위로 냉각수를 분사하기 위한 냉각수분사부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for manufacturing a medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment according to the present invention for achieving the above object, comprises the steps of: (A) designing to secure the desired dimensions and shape of the medium to large-sized ceramic component for final completion; (B) manufacturing a ceramic molded body having a predetermined shape and dimensions by molding a ceramic material based on the design; (C) manufacturing a ceramic sintered body by heat-treating the ceramic compact; (D) after mounting the ceramic sintered body on a polishing machine, polishing the surface of the ceramic sintered body using a polishing wheel to have the dimensions and shape referenced in the design; a grinding main body having a headstock and a tailstock facing each other and spaced apart while maintaining a distance; a support assembly having both ends fixedly coupled to the headstock and tailstock of the polishing main body and horizontally disposed to set the ceramic sintered body, which is a medium-large ceramic structure, as a workpiece and to provide support; a polishing wheel for polishing the surface of the ceramic sintered body fixedly arranged and supported on the polishing main body through the support assembly and provided to be movable and installed to rotate; an in-processing dressing unit for continuously and automatically performing a dressing process for removing particle residues of the ceramic sintered body fused to the outer peripheral surface of the abrasive wheel during abrasive processing; and a coolant spraying unit for spraying coolant to the abrasive processing portion of the abrasive wheel.

여기에서, 상기 In-Processing Dressing부는, 상기 연마휠의 표면을 향하도록 설치 및 간격 배치되는 것으로서, 위치 이동 가능하도록 설치되는 지그본체와 상기 지그본체에 연결 조립되고 드레싱 스틱을 체결 고정하도록 구비되는 한쌍의 체결부재를 갖는 드레싱스틱 장착지그; 상기 드레싱스틱 장착지그의 체결부재에 체결 고정 및 돌출 배치되고, 선단면이 연마휠 측 외주면에 융착된 세라믹 소결체의 입자찌꺼기를 제거하는 역할을 담당하는 드레싱 스틱;을 포함할 수 있다.Here, the In-Processing Dressing unit is installed and spaced so as to face the surface of the polishing wheel, and a jig body installed so as to be movable in a position is connected and assembled to the jig body and a pair provided to fasten and fix the dressing stick. Dressing stick mounting jig having a fastening member of; It may include; a dressing stick which is fixed and protruded to the fastening member of the dressing stick mounting jig and plays a role in removing the particle debris of the ceramic sintered body fused to the outer circumferential surface of the abrasive wheel.

여기에서, 상기 드레싱스틱 장착지그는 기계구조용 탄소강인 S45C 또는 SM45C로 이루어지고, 상기 드레싱 스틱은 석재(石材)로 이루어질 수 있다.Here, the dressing stick mounting jig may be made of S45C or SM45C, which is carbon steel for mechanical structure, and the dressing stick may be made of stone.

여기에서, 상기 지지조립체는, 상기 연마기본체의 주축대에 일측부가 고정 결합되고 타측부가 노출 배치되며, 내나사산을 갖는 제1체결홀이 형성된 고분자계 소재의 제1완충블록; 상기 연마기본체의 심압대에 일측부가 고정 결합되고 타측부가 노출 배치되며, 내나사산을 갖는 제2체결홀이 형성된 고분자계 소재의 제2완충블록; 상기 제1완충블록과 제2완충블록에 체결 조립됨에 의해 이들을 지탱하도록 구비되는 것으로서, 양측단부에 외나사산을 형성시킨 금속재 샤프트;를 포함하며, 상기 제1완충블록과 제2완충블옥은 우수한 치수 안정성을 발휘하면서 내마모성 및 고강성인 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene)으로 이루어지고, 상기 세라믹 소결체는 금속재 샤프트의 외측에 위치하도록 삽입 배치된 상태에서 양측단부가 제1완충블록과 제2완충블록에 삽입 끼움되어 지지 결합 및 고정 배치될 수 있다.Here, the support assembly includes: a first buffer block made of a polymer-based material in which one side is fixedly coupled to the headstock of the polishing main body, the other side is exposed, and a first fastening hole having an internal thread is formed; a second buffer block made of a polymer-based material having one side fixedly coupled to the tailstock of the polishing main body, the other side disposed exposed, and having a second fastening hole having an internal thread; The first and second buffer blocks are provided to support them by fastening and assembly, and a metal shaft having external threads formed on both ends thereof; includes, wherein the first buffer block and the second buffer block have excellent dimensions It is made of polyoxymethylene, which is wear-resistant and highly rigid while exhibiting stability, and the ceramic sintered body is inserted and disposed to be located on the outside of the metal shaft, and both ends are inserted into the first buffer block and the second buffer block. Support coupling and fixed arrangement may be provided.

여기에서, 상기 세라믹 소결체가 삽입 끼움됨에 의해 상호 밀착 및 지지력을 제공하는 제1완충블록과 제2완충블록 측 표면에는 세라믹 소결체 측 장시간 연마 가공시 제1완충블록 및 제2완충블록의 표면이 마모됨을 방지하기 위해 다이아몬드 사포지를 부착할 수 있다.Here, the surfaces of the first buffer block and the second buffer block that provide mutual adhesion and support by inserting the ceramic sintered body are worn on the surfaces of the first and second buffer blocks during long-term polishing on the side of the ceramic sintered body. You can attach diamond sandpaper to prevent it from becoming dirty.

여기에서, 상기 세라믹 소재는 알루미나(Al2O3)일 수 있다.Here, the ceramic material may be alumina (Al 2 O 3 ).

여기에서, 상기 (B)단계에서 세라믹 성형체는, CIP(Cold Isostatic Pressing) 방식 또는 SLIP CASTING 방식으로 최종 완성하기 위한 세라믹 부품의 실물 사이즈 보다 120% 내지 130% 큰 성형체로 제작하고; 상기 (C)단계에서 세라믹 소결체는, 최종 완성하기 위한 세라믹 부품의 실물 사이즈 보다 105% 내지 110% 큰 소결체로 제작하며; 상기 (D)단계에서의 연마 가공을 통해 원하는 치수 및 형상을 갖는 실물 사이즈로 가공할 수 있다.Here, in the step (B), the ceramic compact is manufactured by 120% to 130% larger than the actual size of the ceramic part for final completion by a CIP (Cold Isostatic Pressing) method or a SLIP CASTING method; In the step (C), the ceramic sintered body is manufactured as a sintered body that is 105% to 110% larger than the actual size of the ceramic component for final completion; Through the grinding process in step (D), it can be processed into a real size having a desired size and shape.

여기에서, 상기 연마휠은 세라믹 소결체 측 곡면 및 홈 형상의 가공을 위한 형상별 전용 연마휠을 다수 구비하여 가공 부위별로 선택 사용하며, 상기 세라믹 소결체 측 바닥면과 내경, 각도 및 길이 정삭 가공은 머시닝센터(MCT)를 사용할 수 있다.Here, the abrasive wheel is provided with a large number of dedicated abrasive wheels for each shape for machining the curved surface and groove shape of the ceramic sintered body, and is selected and used for each machining part. Center (MCT) can be used.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품은 상술한 제조공정을 갖는 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.In addition, the medium and large-sized ceramic parts for plasma enhanced chemical vapor deposition equipment according to the present invention for achieving the above object is characterized in that it is manufactured by the manufacturing method having the above-described manufacturing process.

본 발명에 따르면, 원하는 치수와 형상을 갖는 중대형 세라믹 부품을 용이하면서도 안정하게 제작 및 우수한 품질로 제작할 수 있다.According to the present invention, medium and large-sized ceramic parts having desired dimensions and shapes can be easily and stably manufactured and manufactured with excellent quality.

본 발명에 따르면, 연마 가공작업시 연마휠과 피가공물을 연마기로부터 분리할 필요 없이 연마 가공을 수행하면서 이와 동시에 드레싱(Dressing) 작업도 겸해서 수행할 수 있어 종래 수작업으로 진행하던 Dressing 작업을 자동화하면서 전체적인 연마 가공에 따른 작업시간을 획기적으로 줄일 수 있고 Dressing 작업을 위해 피가공물을 연마기로부터 분리시 작업자 부주의에 의한 Chipping이나 Crack을 방지할 수 있으며, 특히, 연마 가공시 종래 불연속성에 의해 유발된 연마 환경의 차이(피가공물의 응력 축적 및 표면 단차 등을 유발)가 피가공물의 압축강도 및 휨 강도 등의 특성을 열화시켜서 현장에 적용했을 때 발생되던 Chipping, Crack, Fracture 등의 문제를 없앨 수 있다.According to the present invention, it is possible to perform abrasive machining while performing abrasive machining without separating the abrasive wheel and the workpiece from the abrasive machine during the abrasive machining operation. It is possible to drastically reduce the working time due to abrasive processing, and it is possible to prevent chipping or cracking due to operator negligence when separating the workpiece from the grinding machine for the dressing operation. The difference (which causes stress accumulation and surface level difference in the workpiece) deteriorates characteristics such as compressive strength and flexural strength of the workpiece, so that problems such as chipping, cracking, and fracture that occurred when applied to the field can be eliminated.

본 발명에 따르면, 사용되는 가공설비 또는 제조설비의 사용에 따른 마찰 진동과 장시간 압축 응력 등에 의해 설비와의 접촉부위 등지에서 부품 측 chipping이나 crack 등이 발생되어 가공 불량이 초래되는 문제점을 개선할 수 있으며, 종래 해외 기업으로부터 전량 수입에 의존하고 있는 PECVD 장비용 중대형 부품을 국산화할 수 있고, 종래에 발생되던 납기 지연과 단가 상승 및 부품의 특성 저하 요인을 없앨 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the problem that machining defects are caused by chipping or cracks on the part side in contact with the equipment due to frictional vibration and long-time compressive stress due to the use of the used processing equipment or manufacturing equipment. In addition, it is possible to localize medium and large-sized parts for PECVD equipment, which are dependent on imports from foreign companies, and eliminate the factors of delay in delivery, increase in unit price, and deterioration of characteristics of parts that have occurred in the past.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법에 사용된 연마기를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법에 사용되는 In-Processing Dressing부를 설명하기 위해 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법에 사용되는 지지조립체를 설명하기 위해 나타낸 단면 구성도이다.
1 is a process flow chart showing a method of manufacturing a medium-to-large ceramic component for plasma enhanced chemical vapor deposition equipment according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a polishing machine used in a method of manufacturing a medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment according to an embodiment of the present invention; FIG.
3 is a configuration diagram illustrating an in-processing dressing unit used in a method of manufacturing a medium-to-large ceramic component for plasma enhanced chemical vapor deposition equipment according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a support assembly used in a method of manufacturing a medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, and the purpose and configuration of the present invention and its features will be better understood through such detailed description.

본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법은 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 설계단계(S10), 성형단계(S20), 소결단계(S30), 연마 가공단계(S40), 1차 폴리싱단계(S50), MCT 가공단계(S60), 2차 폴리싱단계(S70)를 포함하는 구성으로 이루어진다.As shown in FIGS. 1 to 4, the method of manufacturing a medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment according to an embodiment of the present invention includes a design step (S10), a forming step (S20), a sintering step (S30), and polishing It consists of a configuration including a processing step (S40), a primary polishing step (S50), an MCT processing step (S60), and a secondary polishing step (S70).

상기 설계단계(S10)는 최종 완성하기 위한 중대형 세라믹 부품에 대해 원하는 치수 및 형상을 확보하도록 설계하는 단계이다.The design step (S10) is a step of designing to secure a desired size and shape for a medium-to-large sized ceramic part to be finally completed.

상기 설계단계(S10)는 2D 작업과 더불어 3D 작업으로 모델링 처리하는 단계로서, 설계된 3D 모델링의 형상 분석을 통해 가공을 위한 공정 설계를 함께 진행할 수 있다.The design step ( S10 ) is a step of modeling as a 3D work as well as a 2D work, and a process design for machining may be performed together through a shape analysis of the designed 3D modeling.

상기 성형단계(S20)는 상기 설계에 기준하여 세라믹 소재를 성형하여 일정 형상 및 치수를 갖는 세라믹 성형체로 제작하는 단계이다.The forming step (S20) is a step of forming a ceramic material based on the design to manufacture a ceramic compact having a predetermined shape and dimensions.

상기 세라믹 소재는 알루미나(Al2O3)일 수 있다.The ceramic material may be alumina (Al 2 O 3 ).

상기 세라믹 성형체는 CIP(Cold Isostatic Pressing) 방식 또는 SLIP CASTING 방식으로 최종 완성하기 위한 세라믹 부품의 실물 사이즈 보다 120% 내지 130% 정도가 큰 성형체로 제작한다.The ceramic compact is manufactured by 120% to 130% larger than the actual size of the ceramic part for final completion by a CIP (Cold Isostatic Pressing) method or a SLIP CASTING method.

이때, 상기 SLIP CASTING 방식에 있어서는 특히 PVHSC(Pressure-Vacuum Hybrid Slip Casting; 강제주입성형) 공법을 사용하여 세라믹 성형체를 제작할 수 있다.At this time, in the SLIP CASTING method, a ceramic molded body can be manufactured using a PVHSC (Pressure-Vacuum Hybrid Slip Casting) method.

상기 세라믹 성형체는 관체형 구조를 갖는 세라믹 구조물이라 할 수 있다.The ceramic compact may be referred to as a ceramic structure having a tubular structure.

상기 소결단계(S30)는 상기 세라믹 성형체를 열처리하여 세라믹 소결체로 제작하는 단계이다.The sintering step (S30) is a step of manufacturing the ceramic sintered body by heat-treating the ceramic compact.

상기 세라믹 소결체는 고온 소성을 통해 최종 완성하기 위한 중대형 세라믹 부품의 실물 사이즈 보다 105% 내지 110% 정도가 큰 소결체로 제작한다.The ceramic sintered body is manufactured by 105% to 110% larger than the actual size of a medium-to-large ceramic component for final completion through high-temperature firing.

상기 연마 가공단계(S40)는 상기 세라믹 소결체(1)를 연마기(100)에 장착한 다음, 세라믹 소결체의 표면에 대해 연마휠(130)을 이용하여 설계에 기준된 치수 및 형상을 갖도록 연마 가공하는 단계이다.In the polishing processing step (S40), the ceramic sintered body 1 is mounted on the abrasive machine 100, and then the surface of the ceramic sintered body is polished to have the dimensions and shape based on the design by using the polishing wheel 130. is a step

여기에서, 상기 연마기(100)는 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 양측단부에 일정 거리를 유지한 채로 간격 배치 및 서로 마주하는 주축대(111)와 심압대(112)를 갖는 연마기본체(110)와, 상기 연마기본체(110)의 주축대(111)와 심압대(112)에 양측단부가 고정 결합되어 수평 배치되는 것으로서 중대형 세라믹 구조물인 상기 세라믹 소결체(1)를 피가공물로 셋팅 및 지지력을 제공하기 위한 지지조립체(120)와, 상기 지지조립체(120)를 통해 연마기본체(110) 상에 고정 배치 및 지지되는 세라믹 소결체의 표면을 연마 가공하기 위한 것으로서 위치이동 가능하도록 구비되고 회전운동하도록 설치되는 연마휠(130)과, 상기 연마 가공중인 연마휠(130) 측 외주면에 융착된 세라믹 소결체의 입자찌꺼기를 제거하는 드레싱(dressing) 처리를 연마 가공중에 연속 및 자동 수행하기 위한 In-Processing Dressing부(140)와, 상기 연마휠(130)의 연마 가공부위로 냉각수를 분사하기 위한 냉각수분사부(150)를 포함하도록 구비된다.Here, as shown in FIGS. 2 to 4, the polishing machine 100 has a main body ( 110), and both ends are fixedly coupled to the headstock 111 and the tailstock 112 of the abrasive main body 110 to be horizontally disposed. A support assembly 120 to provide In-Processing Dressing for continuously and automatically performing a dressing process for removing the particle residues of the installed abrasive wheel 130 and the fused ceramic sintered body on the outer circumferential surface of the abrasive wheel 130 during abrasive machining. It is provided to include a part 140 and a coolant spraying part 150 for spraying coolant to the abrasive processing portion of the abrasive wheel 130 .

상기 연마기본체(110) 측 주축대(111)와 심압대(112)는 동일 방향으로 회전 동작이 가능하도록 구비된다.The headstock 111 and the tailstock 112 on the side of the polishing main body 110 are provided so as to be rotatable in the same direction.

상기 지지조립체(120)는 상기 연마기본체(110) 측 주축대(111)에 일측부가 고정 결합되고 타측부가 노출 배치되며 내나사산을 갖는 제1체결홀이 형성된 고분자계 소재의 제1완충블록(121)과, 상기 연마기본체(110) 측 심압대(112)에 일측부가 고정 결합되고 타측부가 노출 배치되며 내나사산을 갖는 제2체결홀이 형성된 고분자계 소재의 제2완충블록(122)과, 상기 제1완충블록(121)과 제2완충블록(122)에 체결 조립됨에 의해 이들을 지탱하도록 구비되는 것으로서 양측단부에 외나사산을 형성시킨 금속재 샤프트(123)를 포함한다.The support assembly 120 is a first buffer block made of a polymer-based material in which one side is fixedly coupled to the headstock 111 on the side of the polishing main body 110, the other side is exposed, and a first fastening hole having an internal thread is formed ( 121), a second buffer block 122 made of a polymer-based material, in which one side is fixedly coupled to the tailstock 112 on the polishing main body 110 side, the other side is exposed, and a second fastening hole having an internal thread is formed; , The first cushioning block 121 and the second cushioning block 122 are provided to support them by being fastened and assembled, and include a metal shaft 123 having external threads formed at both ends.

이때, 상기 제1완충블록(121)과 제2완충블록(122)은 우수한 치수 안정성을 발휘하면서 내마모성 및 고강성의 물성을 갖는 엔지니어링플라스틱인 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene)으로 이루어지게 함이 바람직하다.At this time, it is preferable that the first buffer block 121 and the second buffer block 122 are made of polyoxymethylene, which is an engineering plastic having physical properties of abrasion resistance and high rigidity while exhibiting excellent dimensional stability.

여기에서, 상기 세라믹 소결체는 금속재 샤프트(123)의 외측에 위치하도록 삽입 배치된 상태에서 양측단부가 제1완충블록(121)과 제2완충블록(122)에 삽입 끼움되어 지지 결합 및 고정 배치된다.Here, in the state where the ceramic sintered body is inserted and disposed to be located outside the metal shaft 123, both ends are inserted and fitted into the first buffer block 121 and the second buffer block 122 to support coupling and fixed arrangement. .

여기에서, 상기 금속재 샤프트(123)는 그 일측단부가 제1완충블록(121) 측 제1체결홀을 경유하여 관통 배치된다.Here, one end of the metal shaft 123 is disposed through the first fastening hole on the first buffer block 121 side.

즉, 상기 지지조립체(120)는 제1완충블록(121)과 제2완충블록(122)을 통해 피가공물인 세라믹 소결체와 강한 밀착 결합력을 갖게 하며, 연마기본체 상에 고정되는 제1완충블록(121)과 제2완충블록(122)을 통해 연마기 측 회전동력을 피가공물인 세라믹 소결체에 완전하게 전달할 수 있고, 이와 더불어 회전하는 연마휠(130) 측 마찰력까지 견딜 수 있게 하며, 안정된 연마 가공을 수행할 수 있도록 지원한다.That is, the support assembly 120 has a strong adhesion to the ceramic sintered body as a workpiece through the first buffer block 121 and the second buffer block 122, and the first buffer block ( 121) and the second buffer block 122, it is possible to completely transmit the rotational power of the grinding machine to the ceramic sintered body, which is a workpiece, and it is possible to withstand even the frictional force on the side of the rotating grinding wheel 130, and stable grinding processing is performed. support you to do it.

또한, 상기 세라믹 소결체가 삽입 끼움됨에 의해 상호 밀착 및 지지력을 제공하는 제1완충블록(121)과 제2완충블록(122) 측 접촉되는 표면에는 연마기 상에서 세라믹 소결체에 대해 장시간 연마 가공시 제1완충블록(121) 및 제2완충블록(122)의 표면이 쉽게 마모됨을 방지하기 위해 다이아몬드 사포지(124)를 부착하는 구성을 갖게 함이 바람직하다.In addition, the first buffering block 121 and the second buffer block 122, which provide mutual adhesion and support by inserting and fitting the ceramic sintered body, are in contact with the surfaces of the ceramic sintered body on the polishing machine for a long period of time during polishing. It is desirable to have a configuration for attaching the diamond sandpaper 124 in order to prevent the surfaces of the block 121 and the second buffer block 122 from being easily worn.

이와 같은 구성을 갖는 상기 지지조립체(120)를 활용하되, 특히 엔지니어링플라스틱인 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene)으로 제작한 제1완충블록(121)과 제2완충블록(122)을 사용함으로써 세라믹 구조물인 세라믹 소결체를 연마 가공시 세라믹 소결체에서 발생되던 Chipping 및 Crack을 억제할 수 있으며, 이를 통해 납기일을 단축할 수 있으면서도 불량률을 낮출 수 있고 제조단가를 절감할 수 있는 경제적인 부가효과를 얻어낼 수 있다.Using the support assembly 120 having such a configuration, in particular, by using the first buffer block 121 and the second buffer block 122 made of polyoxymethylene, which is an engineering plastic, a ceramic structure as a ceramic structure. It is possible to suppress chipping and cracks that occurred in the ceramic sintered body when the sintered body is polished, and through this, the delivery date can be shortened, the defect rate can be lowered, and the economical additional effect that can reduce the manufacturing cost can be obtained.

상기 In-Processing Dressing부(140)는 상기 연마휠(130)의 표면(외주면)을 향하도록 설치 및 간격 배치되는 것으로서, 연마기본체(110) 상에서 위치 이동 가능하도록 설치되는 지그본체(141a)와 상기 지그본체(141a)에 연결 조립되고 드레싱 스틱(142)을 체결 고정하도록 구비되는 한쌍의 체결부재(141b)를 갖는 드레싱스틱 장착지그(141)를 포함한다.The in-processing dressing unit 140 is installed and spaced to face the surface (outer peripheral surface) of the polishing wheel 130, and the jig body 141a installed so as to be movable on the polishing main body 110 and the It includes a dressing stick mounting jig 141 connected to the jig body 141a and having a pair of fastening members 141b provided to fasten and fix the dressing stick 142.

이와 더불어, 상기 드레싱스틱 장착지그(141)의 체결부재(141b)에 체결 고정 및 돌출 배치되는 것으로서, 선단면이 연마휠(130) 측 외주면에 융착된 세라믹 소결체의 입자찌꺼기를 실질적으로 제거하는 역할을 담당하는 드레싱 스틱(142)을 포함한다.In addition, as being fastened and fixed to the fastening member 141b of the dressing stick mounting jig 141 and arranged to protrude, the front end surface of the abrasive wheel 130 serves to substantially remove the particle debris of the fused ceramic sintered body to the outer circumferential surface. Includes a dressing stick 142 responsible for the.

상기 드레싱스틱 장착지그(141)는 기계구조용 탄소강인 S45C 또는 SM45C로 이루어지게 함이 바람직하며, 상기 드레싱 스틱(142)은 지석 등 석재(石材)로 이루어지게 함이 바람직하다.The dressing stick mounting jig 141 is preferably made of S45C or SM45C, which is carbon steel for mechanical structure, and the dressing stick 142 is preferably made of stone such as a grindstone.

상기 드레싱스틱 장착지그(141)는 지지조립체(120)를 이용하여 연마기본체(110) 상에 셋팅되는 세라믹 소결체(1)의 하측에 위치하여 서로 접촉되지 않게 구비할 수 있으며, 설치상태의 수정 또는 변형이 이루어질 수 있다 할 것이다.The dressing stick mounting jig 141 may be provided at the lower side of the ceramic sintered body 1 set on the polishing main body 110 using the support assembly 120 so as not to contact each other, and to modify the installation state or It will be said that transformation can be made.

이와 같은 구성을 갖는 상기 In-Processing Dressing부(140)를 통해서는 피가공물인 세라믹 소결체를 연마기로부터 분리할 필요없이 드레싱스틱 장착지그(141)의 위치만 연마휠(130) 쪽으로 옮겨주면 되며, 연마 가공 작업을 하면서 동시에 Dressing 작업도 겸해서 수행할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.Through the in-processing dressing unit 140 having such a configuration, there is no need to separate the ceramic sintered body as a workpiece from the polishing machine, only the position of the dressing stick mounting jig 141 is moved toward the polishing wheel 130, and polishing It can provide the advantage of being able to perform both the processing operation and the dressing operation at the same time.

이에 따라, 기존 Dressing 작업에 비해서 전체적인 연마 가공시간을 획기적으로 줄일 수 있고, 기존에 많이 발생되던 작업자 부주의에 의한 Chipping이나 Crack을 방지할 수 있으며, 특히 기존에 연마 가공작업의 불연속성에 의해 유발된 연마 환경의 차이(피연마체의 응력 축적 및 표면 단차 등을 유발)가 피연마체의 압축강도 및 휨강도 등의 특성을 열화시켜서 현장에 적용했을 때 발생되던 Chipping, Crack, Fracture 등의 불량 문제를 해소할 수 있다.Accordingly, compared to the existing dressing operation, the overall polishing processing time can be dramatically reduced, and chipping or cracking caused by operator negligence, which has occurred a lot in the past, can be prevented. It is possible to solve the problem of defects such as chipping, cracking, and fracture that occurred when applied to the field because the difference in the environment (which causes stress accumulation and surface level difference of the object to be polished) deteriorates the characteristics such as compressive strength and flexural strength of the object to be polished. have.

상기 연마 가공단계(S40)를 통해 외면에 대해 원하는 치수 및 형상을 갖는 실물 사이즈로 가공하여 중대형 세라믹 부품을 완성할 수 있다.Through the abrasive processing step (S40), the outer surface may be processed to a real size having a desired size and shape, thereby completing a medium-to-large ceramic part.

여기에서, 상기 연마휠(130)은 세라믹 소결체 측 곡면 및 홈 형상의 가공을 위한 형상별 전용 연마휠을 다수 구비하여 가공 부위별로 선택 사용함이 바람직하다.Here, the abrasive wheel 130 is preferably provided with a plurality of dedicated abrasive wheels for each shape for processing the curved surface and the groove shape on the side of the ceramic sintered body to be selectively used for each processing part.

상기 1차 폴리싱(Polishing) 단계(S50)는 상기 연마 가공단계(S40)를 수행한 후, 연마휠(130) 측 마크를 없애주기 위해 폴리싱 처리하는 단계이다.The first polishing step (S50) is a step of polishing to remove the marks on the polishing wheel 130 side after performing the polishing processing step (S40).

상기 1차 폴리싱단계(S50)는 샌드 페이퍼를 사용하여 1차적으로 수작업을 수행한 다음, 전동 그라인더를 이용하여 2차에 걸친 폴리싱을 수행함이 바람직하다.In the first polishing step (S50), it is preferable to perform a manual operation primarily using sand paper, and then perform secondary polishing using an electric grinder.

이때, 상기 전동 그라인더를 이용할 때에는 전동 그라인더의 연마패드에 다이아몬드분말을 도포하면서 연마휠의 휠 마크 제거작업을 수행함이 바람직하다.In this case, when using the electric grinder, it is preferable to perform the wheel mark removal operation of the grinding wheel while applying the diamond powder to the grinding pad of the electric grinder.

여기에서, 다이아몬드분말은 입자가 큰 것에서 점차적으로 작아지는 입자의 것을 순차 도포함이 바람직한데, 예를 들면 #400(1차)→#800(2차)→#3000(3차)을 순차 적용할 수 있다.Here, it is preferable to sequentially apply diamond powder from large particles to gradually smaller particles, for example, #400 (1st) → #800 (2nd) → #3000 (3rd) sequentially can do.

상기 MCT 가공단계(S60)는 1차 폴리싱단계(S50)를 마친 피가공물에 대해 MCT머신을 이용하여 바닥면과 내경, 각도, 및 길이 정삭 등의 치수 및 형상에 대한 마무리 가공을 수행하는 단계이다.The MCT processing step (S60) is a step of performing finishing processing on the dimensions and shape of the bottom surface, inner diameter, angle, and length finishing, etc., using an MCT machine for the workpiece after the first polishing step (S50) is performed. .

상기 2차 폴리싱단계(S70)는 MCT 가공단계(S60)를 완료한 후, MCT 가공에 의한 전착휠 마크를 없애주기 위해 폴리싱 처리하는 단계이다.The secondary polishing step (S70) is a step of polishing after completing the MCT processing step (S60) to remove the electrodeposited wheel mark by the MCT processing.

상기 2차 폴리싱단계(S70)는 상술한 1차 폴리싱단계(S50)와 동일한 조건 및 방식으로 처리할 수 있다.The secondary polishing step (S70) may be performed under the same conditions and methods as the above-described primary polishing step (S50).

이와 같은 상술한 제조공정을 갖는 제조방법을 통해 제조되는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품은 PECVD 장비용 챔버에 사용되는 센터샤프트(center shaft)나 사이드샤프트(side shaft) 등을 포함하는 관체형 구조의 부품일 수 있다.The medium-to-large ceramic parts for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment manufactured through the manufacturing method having the above-described manufacturing process are a tube including a center shaft or a side shaft used in a chamber for PECVD equipment. It may be a part of a body structure.

이에 따라, 상술한 제조공정을 갖는 제조방법을 통해 원하는 치수와 형상을 갖는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품을 용이하게 제작 및 우수한 품질로 제작할 수 있으며, 피가공물의 가공중에 많이 발생되던 Chipping, Crack, Fracture 등의 문제를 없앨 수 있는 장점을 제공할 수 있다.Accordingly, through the manufacturing method having the above-described manufacturing process, medium-to-large ceramic parts for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment having desired dimensions and shapes can be easily manufactured and manufactured with excellent quality, and chipping, which is frequently generated during processing of workpieces, can be manufactured. , Crack, Fracture, etc. can be provided with the advantage of eliminating problems.

이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되지 않는다 할 것이며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 또는 단계의 치환 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 권리범위 내에 속한다 할 것이다.The embodiments described above are only to describe preferred embodiments of the present invention and are not limited to these embodiments, and various modifications and variations by those skilled in the art within the spirit and claims of the present invention Or it will be said that the substitution of steps may be made, and this will be said to be within the scope of the technical rights of the present invention.

100: 연마기 110: 연마기본체
120: 지지조립체 121: 제1완충블록
122: 제2완충블록 123: 금속재 샤프트
124: 다이아몬드 사포지 130: 연마휠
140: In-Processing Dressing부 141: 드레싱스틱 장착지그
142: 드레싱 스틱 150: 냉각수 분사부
200: 공구동력계
100: grinding machine 110: grinding main body
120: support assembly 121: first buffer block
122: second buffer block 123: metal shaft
124: diamond sandpaper 130: abrasive wheel
140: In-Processing Dressing unit 141: Dressing stick mounting jig
142: dressing stick 150: coolant injection unit
200: tool dynamometer

Claims (9)

(A) 최종 완성하기 위한 중대형 세라믹 부품에 대해 원하는 치수 및 형상을 확보하도록 설계하는 단계; (B) 상기 설계에 기준하여 세라믹 소재를 성형하여 일정 형상 및 치수를 갖는 세라믹 성형체로 제작하는 단계; (C) 상기 세라믹 성형체를 열처리하여 세라믹 소결체로 제작하는 단계; (D) 상기 세라믹 소결체를 연마기에 장착한 후, 세라믹 소결체의 표면에 대해 연마휠을 이용하여 설계에 기준된 치수 및 형상을 갖도록 연마 가공하는 단계; 를 포함하며,
상기 연마기는, 양측단부에 일정 거리를 유지한 채로 간격 배치 및 서로 마주하는 주축대와 심압대를 갖는 연마기본체; 상기 연마기본체의 주축대와 심압대에 양측단부가 고정 결합되어 수평 배치되는 것으로서 중대형 세라믹 구조물인 상기 세라믹 소결체를 피가공물로 셋팅 및 지지력을 제공하기 위한 지지조립체; 상기 지지조립체를 통해 연마기본체 상에 고정 배치 및 지지되는 세라믹 소결체의 표면을 연마 가공하기 위한 것으로서 위치이동 가능하도록 구비되고 회전운동하도록 설치되는 연마휠; 상기 연마 가공중인 연마휠 측 외주면에 융착된 세라믹 소결체의 입자찌꺼기를 제거하는 드레싱(dressing) 처리를 연마 가공중에 연속 및 자동 수행하기 위한 In-Processing Dressing부; 상기 연마휠의 연마 가공부위로 냉각수를 분사하기 위한 냉각수분사부; 를 포함하고,
상기 지지조립체는, 상기 연마기본체의 주축대에 일측부가 고정 결합되고 타측부가 노출 배치되며, 내나사산을 갖는 제1체결홀이 형성된 고분자계 소재의 제1완충블록; 상기 연마기본체의 심압대에 일측부가 고정 결합되고 타측부가 노출 배치되며, 내나사산을 갖는 제2체결홀이 형성된 고분자계 소재의 제2완충블록; 상기 제1완충블록과 제2완충블록에 체결 조립됨에 의해 이들을 지탱하도록 구비되는 것으로서, 양측단부에 외나사산을 형성시킨 금속재 샤프트; 를 포함하며,
상기 제1완충블록과 제2완충블록은 우수한 치수 안정성을 발휘하면서 내마모성 및 고강성인 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene)으로 이루어지고,
상기 세라믹 소결체는 금속재 샤프트의 외측에 위치하도록 삽입 배치된 상태에서 양측단부가 제1완충블록과 제2완충블록에 삽입 끼움되어 지지 결합 및 고정 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법.
(A) designing to secure a desired dimension and shape for a medium-to-large-sized ceramic part for final completion; (B) manufacturing a ceramic molded body having a predetermined shape and dimensions by molding a ceramic material based on the design; (C) manufacturing a ceramic sintered body by heat-treating the ceramic compact; (D) after mounting the ceramic sintered body in a polishing machine, polishing the surface of the ceramic sintered body using a polishing wheel to have dimensions and shapes based on the design; includes,
The polishing machine includes: a polishing main body having a headstock and a tailstock facing each other and spaced apart from each other while maintaining a predetermined distance at both ends; a support assembly for setting and supporting the ceramic sintered body, which is a medium-large ceramic structure, as a work piece, as both end portions are fixedly coupled to the headstock and tailstock of the polishing main body and horizontally disposed; a polishing wheel for polishing the surface of the ceramic sintered body fixedly arranged and supported on the polishing main body through the support assembly, which is provided to be movable in position and installed to rotate; an in-processing dressing unit for continuously and automatically performing a dressing process for removing particle residues of the ceramic sintered body fused to the outer peripheral surface of the abrasive wheel during abrasive processing; a coolant spraying unit for spraying coolant to the abrasive processing portion of the polishing wheel; including,
The support assembly includes: a first buffer block made of a polymer-based material in which one side is fixedly coupled to the headstock of the polishing main body, the other side is exposed, and a first fastening hole having an internal thread is formed; a second buffer block made of a polymer-based material having one side fixedly coupled to the tailstock of the polishing main body, the other side disposed exposed, and having a second fastening hole having an internal thread; A metal shaft provided to support them by fastening and assembling the first and second cushioning blocks, and having external threads formed at both ends; includes,
The first buffer block and the second buffer block are made of polyoxymethylene, which is abrasion resistance and high rigidity while exhibiting excellent dimensional stability,
The ceramic sintered body is a medium-large type for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment, characterized in that both ends are inserted and fitted into the first and second buffer blocks in a state where they are inserted and disposed to be located on the outside of the metal shaft, thereby supporting coupling and fixed arrangement. Method for manufacturing ceramic parts.
제 1항에 있어서,
상기 In-Processing Dressing부는,
상기 연마휠의 표면을 향하도록 설치 및 간격 배치되는 것으로서, 연마기 상에서 위치 이동 가능하도록 설치되는 지그본체와 상기 지그본체에 연결 조립되고 드레싱 스틱을 체결 고정하도록 구비되는 한쌍의 체결부재를 갖는 드레싱스틱 장착지그;
상기 드레싱스틱 장착지그의 체결부재에 체결 고정 및 돌출 배치되고, 선단면이 연마휠 측 외주면에 융착된 세라믹 소결체의 입자찌꺼기를 제거하는 역할을 담당하는 드레싱 스틱; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법.
The method of claim 1,
The In-Processing Dressing unit,
A dressing stick having a jig body that is installed and spaced so as to face the surface of the polishing wheel and is installed so as to be movable on the polishing machine, and a pair of fastening members connected to the jig body and provided to fasten and fix the dressing stick. Jig;
a dressing stick which is fastened and protruded to the fastening member of the dressing stick mounting jig, and serves to remove the particle debris of the ceramic sintered body fused to the outer circumferential surface of the abrasive wheel; A method of manufacturing a medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment comprising a.
제 2항에 있어서,
상기 드레싱스틱 장착지그는 기계구조용 탄소강인 S45C 또는 SM45C로 이루어지고,
상기 드레싱 스틱은 석재(石材)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법.
3. The method of claim 2,
The dressing stick mounting jig is made of S45C or SM45C, which is carbon steel for mechanical structure,
The dressing stick is a method of manufacturing a medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment, characterized in that made of stone.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 세라믹 소결체가 삽입 끼움됨에 의해 상호 밀착 및 지지력을 제공하는 제1완충블록과 제2완충블록 측 표면에는 세라믹 소결체 측 장시간 연마 가공시 제1완충블록 및 제2완충블록의 표면이 마모됨을 방지하기 위해 다이아몬드 사포지를 부착하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법.
The method of claim 1,
The surface of the first buffer block and the second buffer block providing mutual adhesion and support by inserting the ceramic sintered body into the surface of the ceramic sintered body to prevent the surfaces of the first buffer block and the second buffer block from being abraded during long-term polishing A method of manufacturing medium-to-large ceramic parts for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment, characterized in that diamond sandpaper is attached to it.
제 1항에 있어서,
상기 세라믹 소재는 알루미나(Al2O3)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법.
The method of claim 1,
The ceramic material is alumina (Al 2 O 3 ) Method of manufacturing a medium-to-large ceramic component for plasma enhanced chemical vapor deposition equipment, characterized in that.
제 1항에 있어서,
상기 (B)에서 세라믹 성형체는,
CIP(Cold Isostatic Pressing) 방식 또는 SLIP CASTING 방식으로 최종 완성하기 위한 세라믹 부품의 실물 사이즈 보다 120% 내지 130% 큰 성형체로 제작하고;
상기 (C)단계에서 세라믹 소결체는,
최종 완성하기 위한 세라믹 부품의 실물 사이즈 보다 105% 내지 110% 큰 소결체로 제작하며;
상기 (D)단계에서의 연마 가공을 통해 원하는 치수 및 형상을 갖는 실물 사이즈로 가공하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법.
The method of claim 1,
In the above (B), the ceramic formed body,
CIP (Cold Isostatic Pressing) method or SLIP CASTING method to produce a molded body 120% to 130% larger than the actual size of the ceramic part for final completion;
In the step (C), the ceramic sintered body is
Produced with a sintered body 105% to 110% larger than the actual size of the ceramic part for final completion;
A method of manufacturing a medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment, characterized in that it is processed into an actual size having a desired dimension and shape through the polishing process in step (D).
제 1항에 있어서,
상기 연마휠은 세라믹 소결체 측 곡면 및 홈 형상의 가공을 위한 형상별 전용 연마휠을 다수 구비하여 가공 부위별로 선택 사용하며,
상기 세라믹 소결체 측 바닥면과 내경, 각도 및 길이 정삭 가공은 머시닝센터(MCT)를 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법.
The method of claim 1,
The abrasive wheel is provided with a large number of dedicated abrasive wheels for each shape for processing the curved surface and groove shape of the ceramic sintered body, and is selected and used for each processing part,
The ceramic sintered body side bottom surface and inner diameter, angle and length finishing machining method of manufacturing a medium-to-large ceramic component for plasma enhanced chemical vapor deposition equipment, characterized in that using a machining center (MCT).
청구항 1 내지 청구항 3, 청구항 5 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 의한 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 강화 화학 기상증착 장비용 중대형 세라믹 부품.A medium-to-large ceramic component for plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment, characterized in that it is manufactured by the method for manufacturing a medium-to-large ceramic component for plasma enhanced chemical vapor deposition equipment according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 8.
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