NiTi-형상기억합금 차동식 액츄에이터의 동특성연구 = A Study on the Dynamic Characteristics of Bidrectional Actuator using NiTi-Shape Memory Alloy

국문 초록 (Abstract)

최근 전 세계적으로 초소형 정밀 기계 기술에 관한 연구 및 개발이 활발하게 이루어지면서 형상기억합금(Shape Memory Alloy : SMA)을 이용한 초소형 액츄에이터(Micro Actuator)에 관한 관심이 증대되고 있다. 형상기억합금을 액츄에이터에 응용하기 위해서는 동적 특성의 분석이 필수적이지만 지금까지의 연구에서는 형상기억합금의 물질 및 재료적 특성은 많이 보고되고 있으나 동적 특성에 대한 연구는 매우 부족한 실정이다. 본 논문에서는 비저항(resistivity)이 큰 NiTi합금 와이어(wire)를 이용하여 나선형 스프링(helical spring)을 제작하여 디지털 힘 측정기(Digital force gauge)와 적외선 온도센서(Infrared themometer) 그리고 레이저 변위 센서(Laser displacement sensor)를 이용하여 이 NiTi 스프링의 힘의 크기와 반응속도, 온도와 변위를 측정하여 형상기억합금의 동적 특성을 분석하였다. 또한 형상기억합금을 이용하여 차동식 액츄에이터를 제작하여 그 동적 성능을 실험하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In the recent years, as the research and the development of micro and precision machinery become active, the interest of micro actuators using SMA(Shape Memory Alloy) has been increased. The dynamic characteristic analysis of SMA is necessary for actuator application and many common researches report the material characteristics of SMA sufficiently. However, the research on dynamic characteristics is very deficient. In this paper, the helical spring are fabricated with NiTi SMA wire of high resistivity. The force, response speed, temperature, and displacement are measured by digital force gauge, infrared thermometer, and laser displacement sensor so that the dynamic characteristics of this SMA is analyzed. Also, bidirectional actuator was fabricated and experimented for its performance.