1. 수행배경

• 피에조 젯팅 밸브는 접착성이 있는 유체를 극소량씩 토출할 수 있는 기기로, 주로 마이크로 단위의 디스펜싱이 필요한 반도체, 스마트폰 부품 제조 공정에서 주로 사용되고 있다.
• 젯팅 밸브 본체 내부의 부속 중 하나인 레버는 강한 압력을 받기 때문에, 피로수명이 다른 부속들보다 짧다. 이를 개선하기 위해서는 적절한 설계를 통해 레버 구조의 간소화가 필요하다.

2. 수행기간

• 2023.04.01 ~ 2023.06.15

3. 개발작품 설명

• 기존 레버의 설계 형상, 크기, 액추에이터의 작용 힘을 모두 변경하여 과제 목표치에 부합하는 설계와 해석을 완성하였다. 그 후 담당교수와 연구원의 자문을 받아 외부 업체와 연락하여 제품의 가공 및 최종 제작을 완료하였다.
• 설계 부분에서 액추에이터에 압력을 받는 부분과 고정부 사이에 두께를 1mm이하로 설계함으로서, 밴딩에 따른 윗면의 인장 변형과 아랫면의 압축 변형의 차이를 최소화하였다.
• 결과적으로 응력집중이 완화되었고, 레버가 판스프링으로서 스프링을 대체하게 하여 설계 간소화를 이룰 수 있었다.

4. 활용방안

• 레버의 수명을 향상시켜 피에조 젯팅 밸브의 불필요한 부품 교체 작업이나 재료 사용량을 줄여서 생산성 향상의 효과를 기대할 수 있다.
• 레버 설계에 따라 피에조 젯팅 밸브의 액추에이터의 비용 절감과 케이스의 크기 조정의 자율성을 확보하는 등의 효과를 기대할 수 있다.
• 레버의 탄성을 이용한 설계 간소화를 통해 기존 제품 시장에서의 차별화를 가능하게 하며, 기업의 혁신과 경쟁력을 강화할 수 있다.