자기유변유체를 이용한 형상기억합금의 초정밀 연마 방법

Title
자기유변유체를 이용한 형상기억합금의 초정밀 연마 방법
Authors
최순호
Keywords
자기유변유체를이용한형상기억합금의초정밀연마방법
Issue Date
2012
Publisher
인하대학교
Abstract
최근 의료 산업의 발전으로 인하여 생체재료의 사용은 중요한 자리를 잡고 있다. 생체재료는 신체의 특정 부분의 장애가 있을 경우 대신하여 사용가능한 반영구적인 재료이다. 이번 연구에서는 생체재료의 종류의 하나인 니티놀(Nitinol) 합금을 사용하였고, 이 재료의 특징은 소성변형이 없이 10% 이상의 큰 변형률을 가지고 있으며 온도나 하중의 변화에 의해 초탄성 거동이나, 형상기억효과를 가지고 있기 때문에 신체의 인공심장의 판막, 고관절 부분에 주로 사용하고 있다. 니티놀 합금은 인체 속에 사용하기 때문에 재료 표면품질은 중요하게 작용하고 있으며 표면품질 향상을 위해서는 기존의 연마 방법인 Lapping, Grinding, Sandpaper Polishing 이 있다. 그렇지만 이 공정은 큰 기계적인 힘을 주기 때문에 재료표면에 스크래치 및 내부크랙이 발생하여 재료에 대하여 부정적인 영향을 미치게 된다. 이러한 문제점을 줄이기 위해서는 작은 힘으로 가공하여 표면 품질을 최대한 유지시킬 수 있는 MR(Magnetorheological) Polishing 공정이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 MR Polishing 공정을 하기 이전에 Sandpaper 공정을 사용하여 재료 표면을 평탄화 과정을 수행하였고 이후에 MR Polishing 공정을 사용하여 니티놀 합금을 연마 할 수 있었다. 연마 결과 Removed depth 560 nm 와 roughness Rmax 41.55 nm 그리고 Rmax Ra 3.55 nm 을 얻을 수 있었다.
Description
제 1장 서론 1 1.1 연구 배경 1 1.2 생체 재료의 종류 3 1.2.1 코발트 합금 3 1.2.2 티타늄 합금 3 1.2.3 스테인리스 강 4 1.2.4 형상기억 합금 4 1.3 형상기억합금의 장점 5 1.4 연구 목적 및 논문구성 7 제 2장 Sandpaper Polishing 및 자기유변유체를 이용한 연마 메커니즘 8 2.1 Sandpaper Polishing 을 이용한 연마 원리 8 2.2 자기유변유체를 이용한 연마 원리 10 2.3 자기유변유체를 이용한 가공이론 13 2.3.1 가공이론 13 2.3.2 재료 제거율 15 2.3.3 유동역학과 유동체계 20 제 3장 실험 및 결과 22 3.1 자기유변유체를 이용한 연마 시스템 구성 22 3.2 자기유변유체를 이용한 연마 평가 24 3.3 실험 조건 25 3.3.1 Sandpaper Polishing 조건 및 결과 25 3.3.2 자기유변유체를 이용한 연마 실험 조건 27 3.4 실험 결과 및 고찰 33 3.4.1 가공 조건에 따른 니티놀 합금의 Removed depth 33 3.4.2 가공 조건에 따른 니티놀 합금의 Surface Roughness 39 3.3.3 SEM Image 을 통한 분석 45 제 4장 결론 46 Reference 48
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/23311
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College of Engineering(공과대학) > Mechanical Engineering(기계공학) > Theses(기계공학 석박사 학위논문)
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