3D Printer 기반 전극 공구 제작을 통한 전기화학가공에 관한 연구

Abstract

이 논문은 전기화학가공용 전극 공구를 제작하는 연구이며, 좀 더 쉽고, 적은비용으로 빠르게 제작을 하고자 한다. 전극 공구의 제작은 자유로운 형상을 빠르게 출력이 가능한 3D Printing을 이용하고자하며, 금속 3D Printer에 비해 상대적으로 저렴한 FDM 방식의 플라스틱 재질에 전도성 코팅을 하여 전기화학가공을 하고자 한다. 전기화학가공에 적합한 전도성 코팅 중 상대적으로 열이 강한 Silver-paste를 이용하며, 기존 전극 공구와 가공성능을 비교한다. 또한 이 연구는 가공 정밀도를 향상시키기 위해 제작한 전기화학가공용 소형 스테이지에 정밀이송이 가능한 액추에이터를 이용하였으며, 전류밀도에 따라 가공 분석을 통한 연구를 진행하였다. 이러한 결과를 통해 3D printing을 통해 제작된 전극 공구의 활용 가능성을 보여주며, 다단형상이나 파형형상의 가공을 통해 복잡한 형상의 전극 공구도 제작을 통해 전기화학가공의 가능성을 보여준다.|In this study, we fabricated electrode tools for electrochemical machining (ECM) using three-dimensional (3D) printing, which outputs free shapes rapidly. Electrochemical processing involved the application of a conductive coating to a fuse deposition modeling (FDM)-type plastic material; this process is relatively cheap compared with 3D printing of metals. Silver paste, a heat-resistant material, was applied as the conductive coating for ECM. Machining analysis was performed over a range of current densities using an actuator capable of precise transfer to a small stage for ECM and improved machining accuracy. Our results showed that this approach produced electrode tools capable of precise ECM. Given the ability of 3D printing to produce electrode tools with complex shapes, our approach shows great potential for future ECM applications involving multi-stage and/or wave shapes.