고속·정밀한 측정 기능을 통해 연구 시간을 대폭 단축
칼스루에 응용 과학 대학, 2009년
IWK II(재료 과학 연구소)
마르셀 밀리치(연구소 엔지니어), 슈나이더 박사
문제점: IWK II(재료 과학 연구소)는 마찰 공학 분야의 과학 연구에 주된 초점을 맞추고 있습니다. 이 연구는 레이저를 이용한 표면 공학 방식으로 마찰재 표면 기능화에 적합한 마찰재의 특정 용도를 개발하는 한편, 재료에 대한 마찰·마모의 매카니즘 특성 평가 방법 개발에도 중점을 두어 연구하고 있습니다.
레이저-보조 표면 처리
* 애플리케이션 특성에 맞는 금속, 세라믹 표면 수정 (템퍼링, 재융해, 합금화, 분산이 대표적)
* 애플리케이션 특성에 맞는 금속, 세라믹,중합체 표면 구조화.
마찰 공학
* 나노/마이크로~매크로 영역에서 슬립 하중, 전동 하중, 홈 가공 하중을 받는 마찰재의 특성 평가.
* 특별한 평가 방법. 특히, 마이크로 공학 목적과 마찰 접촉 시 고해상도 현장 관찰을 목적으로 하는 소자의 특성 평가 방법 개발.
* 마찰 거동을 재료, 표면, 하중, 환경의 파라미터 함수로서 설명하는 해석 모델 작성.
* 모델링 결과를 실제 시스템 거동으로 변환하는 전략 개발.
KEYENCE의 VHX-600 디지털 마이크로스코프는 다양한 연구 프로젝트에서 마찰 공학 용도의 레이저 가공 표면의 품질·공정 관리에 사용되고 있습니다. 레이저 빔으로 가공된 텍스처 패턴은 마이크로스코프의 디지털 디스플레이로 정밀하게 시각화됩니다. 텍스처의 직경이나 간격, 채널의 폭이나 깊이 등의 다양한 파라미터가 디지털 마이크로스코프를 이용하여 측정됩니다. 「VHX-600 마이크로스코프의 2D/3D 관찰이 이 부분에서 크게 도움을 준다」라고 밀리치 씨는 말합니다.
「빠른 속도와 간단한 조작 & 처리로 평소의 측정 업무에 도움을 줍니다. 정밀 측정 기능을 사용하여 필요한 결과를 즉시 얻을 수 있고, 이미지 데이터도 빠르게 전송됩니다. 모터 구동과 핸디 콘솔 덕분에 자동화가 쉽게 실현되었습니다. IWK II 연구소에서는 많은 연구원들이 일하고 있으며, VHX-600의 간단한 조작과 다양한 자동 이미지 개선 기능은 더욱 효과를 발휘합니다. 이러한 기능을 사용함으로써 연구원들은 유용한 결과를 바로 얻을 수 있습니다.」
VK-9700 형상 측정 레이저 마이크로스코프도 뛰어난 해상도와 시각화로 재료 연구 분야에서 슈나이더 박사와 밀리치 씨에게는 매우 매력적인 존재가 되었습니다. 「하지만 우리는 기존 모델인 VHX-100도 사용하고 있습니다. 」
「이것을 시험대에 직접 설치합니다. 이 모델을 사용하여 마찰 접촉점에서 윤활제의 흐름을 관찰합니다. 」밀리치 씨가 시험 장치 구성 시, 대물 렌즈를 설치합니다. 마이크로스코프의 조명이 회전하는 사파이어 디스크를 투과합니다. 레이저 빔으로 표면이 가공된 쇠볼을 상대재로 사용합니다. 다양한 색상의 오일을 마찰 접촉부에 도포합니다. 지금은 레이저 가공 표면에 오일이 분배되는 방식, 오일이 흐르는 방식을 디지털 마이크로스코프로 정확히 관찰할 수 있습니다.
「향후 시험대에 KEYECNE의 VW-6000 고속 카메라 설치를 고려 중 입니다. 」라고 밀리치 씨는 말합니다. 「카메라 케이스와 내장 타입의 조명은 VHX-100과 유사하기 때문에 간단하게 교체할 수 있으므로, VHX-100에서는 불분명 했던 자세한 정보를 초당 수천 장의 이미지로 밝혀낼 수 있습니다. 」
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