볼펜용 세라믹 ball 제조기술 개발

Abstract

가. 기술개발의 최종 목표

- 0.5∼1.0㎜φ 세라믹 볼의 양산화기술

- 재 료 : SiC, Al₂O₃, ZrO₂

- 칫수허용도 : 진구도 : 0.25㎛

표면조도 : 0.025㎛

- 핵심요소기술 : 단일크기의 소형 볼 대량 성형기술

건조기술

소결기술

가공기술

나. 기술개발의 내용 및 범위

(1) 제1차년도 (볼 성형장치 및 성형방법의 개발)

볼의 성형방법에 있어서는 성형체의 입도분포가 가능하면 좁고 수율이 높아야 한다는 근본적인 조건을 만족해야 되는데 이러한 관접에서 금형을 이용한 Press성형이 좋으나 금형제조가 어렵고 금형의 파손, 마모 등의 문제가 있고 양산성이 저조한 단점을 갖고 있다. 따라서 본 연구개발은 양산성이 용이하고 수율을 높일 수 있는 성형방법의 개발이다.

(2) 제 2차년도

1차년도에 개발된 세라믹 소형 볼의 성형기술을 기본으로 하여 제조된 보 성형체에 대한 탈지 공정 및 소결공정의 개선을 통하여 소형 세라믹 볼의 기계적 특성을 증진 시킨다. 소형 세라믹 볼의 양산화를 위한 pilot scale의 성형장치를 제작하고 양산체제를 위한 제조공정을 확립한다. 볼펜용 세라믹 볼을 시제품으로 생산하는데 있어 중요한 기술중에 하나는 소형 세라믹 볼의 가공기술이다. 소형 세라믹 볼의 가공기술를 확립하기 위해서 2차 년도에는 가공을 전문으로 하는 중소기업이 본 과제에 합류하고 양산용 세라믹 볼 가공장치 개발 및 가공기술에 대한 연구를 위하여 대학에 위탁 과제를 부여했다. 최종적으로는 소형 세라믹 볼 제조에 관련된 전공정의 체계화 및 안정화에 역점을 두어 기업화를 위한 기반 기술을 확립한다.