고정밀 노즐 프린팅 공정의 최적화 및 공정 변수 분석 = Optimization of High-Precision Nozzle-Printing Processes and Process Parameters Analysis

국문 초록 (Abstract)

공압(air pulsation)을 이용한 토출 원리를 갖는 노즐 프린팅 방식의 디스펜서(dispenser)는 공기의 압력을 액체에 전달하여 일정한 양의 액체를 밀어내는 방식으로 작동한다. 노즐 프린터는 점도(viscosity), 표면 장력(surface tension) 등 액체의특성에 따라 에너지를 정밀하게 제어하여 정확한 도포 위치와 정량의 액체를 정밀하게 도포할 수 있다는 장점을 갖는다. 본 연구는 고해상도 비전 정렬(alignment) 시스템을 갖춘 노즐프린터를 이용한 인쇄 공정 순서를 소개하고 도포 품질에 영향을 미치는 핵심 공정 변수(분사 압력, 팁 높이, 이동 속도)에 따른 프린팅 패턴들을 비교하였다. 실험 결과, 20 mm/s의 이동 속도와 0.2 mm의 노즐 높이 조건에서 2.14 μm의 도포 표준편차를 도출해 가장 안정적이고 균일한 도포 품질을 얻을 수 있었다. 이러한 실험을 통해 도포 폭, 균일성, 단절 여부 등을 기준으로 최적화 조건을 도출하였으며, 이러한 조건이 정밀 제조 공정에 미치는 효과를 논의하고자 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Nozzle-printing dispensers, which utilize air pulsation as a dispensing principle, operate by transmitting air pressure to the liquid to push a constant amount of liquid. Nozzle printers have the advantage of precisely controlling energy based on liquid properties, such as viscosity and surface tension, enabling the precise application of liquid at specific locations and quantities. This study introduces a printing process sequence using a nozzle printer equipped with a high-resolution vision alignment system. It compares printing patterns according to key process variables (jet pressure, tip height, and travel speed) that affect coating quality. Experimental results showed that a coating standard deviation of 2.14 μm was achieved at a moving speed of 20 mm/s and a nozzle height of 0.2 mm, resulting in the most stable and uniform coating quality. Through these experiments, optimal conditions were identified based on factors such as coating width, uniformity, and presence of discontinuity, and the effects of these conditions on the precision manufacturing process are discussed.