이온빔을 이용한 박판 성형가공용 그리드 형성방법

통상적으로 자동차 차체 성형으로 대표되는 박판성형에 있어서, 판재의 변형률 측정은, 금형설계, 공정설계, 제품검사 등에 필요한 실험적 자료를 얻는데 필수적인 작업이다. 이러한 작업은 현재 대부분 박판 표면에 그리드를 형성하고, 박판을 성형한 후 그리드의 모양, 크기 변화 등을 통해 측정부위의 변형률을 측정하는 방법으로 진행되고 있다. 현재, 가장 널리 사용되고 있는 판재의 변형률 측정방법은, 박판 표면에 그리드를 형성하고, 가공 후 그리드 형상을 영상화하여 분석함으로써 측정 부위의 변형률 분포를 계산하는 3차원 자동 변형률 측정장치(ASAME : Automated Strain Analysis and Measurement Environment)가 사용되고 있다. 이러한 측정을 하기 위해서 박판에 그리드를 형성하는 방법으로는 전해에칭방법, 실크스크린 인쇄법 및 레이저를 이용하는 방법 등 다양한 방법들이 사용되고 있다. 그 중, 전해에칭방법은 박판에 그리드가 형성될 부분을 제외한 나머지 부분에 전해액이 침투되지 않도록 코팅하는 작업이 필요하고, 박판을 에칭하여 그리드를 형성한 후에는 중화액을 이용하여 전해액을 중화시키는 과정이 수행되어야 한다. 그러나 이러한 방법은 그리드를 형성하기 위해 박판 표면을 에칭해야 하기 때문에 박판이 손상되고, 에칭 시 사용되는 전해액이나 중화액 등은 유독한 화학물질로서 인체에 유해하다는 문제점이 있다. 또한, 실크스크린 인쇄법은 박판 표면에 그리드를 형성하는데 많은 비용이 소요되고, 박판 표면에 인쇄된 물질이 박판성형 후 잘 지워진다는 단점이 있으며, 레이저를 이용한 방법은 레이저 빔으로 박판 표면에서 그리드가 형성될 부분을 녹여 증발시키는 과정을 통해 그리드를 형성하고 있어 박판에 손상을 준다는 단점이 있다.