듀얼 노즐 FDM 3D프린터를 이용한 정전용량 유연-압력센서 개발 및 분석

초록

본 논문에서는 듀얼 노즐 FDM 3D프린터를 사용하여 정전용량 유연-압력센서를 프린팅하여 제작하고 이를 분석하였다. 본 연구에 들어간 정전용량 유연-압력 센서의 재료는 열가소성 폴리우레탄과 전도성 필라멘트를 사용하여 구성되었다. 본 실험에서 제안하고자 하는 센서는 가로세로 3cm의 센서로 전도성의 필라멘트로 프린팅 된 두 극판간의 간격은 일정하며, 두 전도성 극판을 지지하는 열가소성 폴리우레탄의 프린팅 패턴을 3가지 형태로 제작하여 각각의 성능을 비교하였고 평가하였다. 성능평가 방법은 1축 액추에이터를 이용하여 1mm/s의 속도로 0N에서 최대 600N의 힘으로 수직하중을 가하면서 각종 데이터를 수집, 비교 분석평가 하였다. 본 연구를 통하여 FDM 3D프린팅 정전용량 유연-압력센서 제작 가능성을 확인하였다. 또한 별도의 배선이 없는 웨어러블 디바이스, 작업자 및 사회적 약자들을 위한 재활기구 및 인간-컴퓨터 상호작용 장치 등에서 많은 가능성을 확인할 수 있었다.

키워드