IJPEM
Development of a Three‑Dimensional Ultrasonic Elliptical Vibration Transducer (3D‑UEVT) Based on Sandwiched Piezoelectric Actuator for Micro‑grooving
압전소자 기반 미세 패턴을 가공을 할 수 있는 3축 타원 진동 공구홀더의 개발.
고태조, Rendi Kurniawan/영남대학교
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이 논문은 샌드위치형(층층히 쌓인) 압전소자 작동기를 기반으로 만든 3축 초음파 타원형 진동 변환기 개발을 소개함. 개발된 기계(이하 3D-UEVT)를 이용하면 미세 패턴 (홈 또는 리블렛)을 제작 할 수 있음. 3D-UEVT는 conical horn, conical back mass, preload bolt, steel plate, insulator, PZT ceramics(full and half)의 구성품으로 이루어져 있음.
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3D-UEVT의 주요 원리는 2가지 진동모드가 일정 주파수에서 공진함으로써 공구를 움직이게 하는 것임. 2가지 진동모드는 종방향 진동모드와 두 방향으로의 굽힘 진동모드임.
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3D-UEVT의 공진주파수는 20.4kHz, 가진전압은 150V임. 공구 팁은 3차원 타원형 궤적으로 움직이며, 종방향으로는 0.3에서 0.5µm, 굽힙방향으로는 0.8µm의 변위를 생성함.
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제안된 3D-UEVT 기계는 능면체 패턴 미세 홈가공에 매우 적합하다고 할 수 있음.
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