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학술저널
저자정보
Hyunse Kim (Korea Institute of Machinery and Materials) Euisu Lim (Korea Institute of Machinery and Materials) Jong-Kweon Park (Korea Institute of Machinery and Materials)
저널정보
한국생산제조학회 한국생산제조학회지 한국생산제조학회지 Vol.26 No.4
발행연도
2017.8
수록면
365 - 370 (6page)
DOI
10.7735/ksmte.2017.26.4.365

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In this article, a 20 kHz Titanium (Ti) ultrasonic waveguide system for a nano-surface reformation process was designed and fabricated. First, finite element analysis using ANSYS software was performed to find the optimal dimensions. The obtained anti-resonance frequency for the Ti transducer with the piezoelectric device was 20.0 kHz, which value agreed well with the experiment result of 20.1 kHz (0.5% error). To test the system, chromium molybdenum steel (SCM) 435 was chosen as a test-piece. The result proved that the reformed depth was 36 μm. In addition, hardness was measured before and after the process. The value was changed from 14 HRC to 21 HRC, which is 50% increasing rate. Finally, the friction coefficient test result showed that the surface coefficient was reduced from 0.14 to 0.10 (28.6% reduction). Based on the results, the Ti ultrasonic equipment is regarded as a useful device for nano-scale surface reformation.
#Ultrasonic #Waveguide #Finite element method (FEM) #Nano-surface treatment #Hardness

목차

ABSTRACT
1. Introduction
2. Design of an Ultrasonic Waveguide
3. Experiments
4. Results and Discussion
5. Conclusion
References

참고문헌 (15)

참고문헌 신청
Luo, Y., Zhang, Z., Wang, X., Zheng, Y., 2010, Ultrasonic Bonding for Thermoplastic Microfluidic Devices without Energy Director, Microelectronic Eng., 87 2429-2436. Jang, H. S., Park, W. Y., Park D. S., 2011, The Establishment of Bonding Conditions of Cu using an Ultrasonic Metal Welder, J. of the KSMTE, 20:5 570-575. Park, S. J., Lee, B. G., Choi, H. Z., 2004, Micro Hole Machining for Ceramics (Al₂O₃) using Ultrasonic Vibration, J. of the KSMTE, 13:2 104-111. Amanov, A., Pyun, Y., Sasaki, S., 2014, Effects of Ultrasonic Nanocrystalline Surface Modification (UNSM) Technique on the Tribological Behavior of Sintered Cu-based Alloy, Tribology International, 72 187-197. Amanov, A., Cho, I. S., Kim, D. E., Pyun, Y. S., 2012, Fretting Wear and Friction Reduction of CP Titanium and Ti?6Al?4V Alloy by Ultrasonic Nanocrystalline Surface Modification, Surface and Coatings Tech., 207 135-142.

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