일반기술

카오스 혼합용 마이크로 믹서의 대량생산을 위한 금형 인서트 및 그 제조방법

본 발명은 카오스 혼합용 마이크로 믹서의 대량 생산을 위한 금형 인서트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 소정의 마이크로 머시닝 기법에 의해 만들어지는 카오스 혼합용 마이크로 믹서의 구성물을 대량 생산할 수 있는 금형 인서트(mold insert)를 전기 도금법 혹은 직접 제작을 통해 제조함으로써 카오스 혼합용 마이크로 믹서의 생산 원가를 줄일 수 있도록 한 카오스 혼합용 마이크로 믹서의 대량 생산을 위한 금형 인서트 및 그 제조방법에 관한 것이다. ; 이를 위한 본 발명에 따른 금형 인서트는, 유입되는 유체를 카오스 혼합시키는 마이크로 믹서를 구성하는 마이크로 채널 구조물과; 상기 마이크로 채널 구조물과의 결합을 위한 소정의 탭 요소와 상기 유입되는 유체를 카오스 혼합시키도록 나선형으로 소정 각도로 꼬인 나선형 요소로 이루어진 트위스트 블레이드 부재(element)를 각각 성형하기 위한 금형 인서트에 있어서, 상기 금형 인서트는, 이미 만들어진 상기 마이크로 채널 구조물을 이용하여 소정의 전기 도금법을 통해 상기 마이크로 채널 구조물을 대량으로 성형 제조하는 마이크로 채널 구조물용 금형 인서트와, 이미 만들어진 상기 트위스트 블레이드 부재의 양면의 한면씩을 이식하여 형성되는 희생구조물에 소정의 전기 도금법을 통해 상기 트위스트 블레이드 부재를 대량으로 성형 제조하는 트위스트 블레이드 부재용 금형 인서트를 포함하여 된 것을 특징으로 하고, ; 본 발명에 따른 방법은, 유입되는 유체를 카오스 혼합시키는 마이크로 믹서를 구성하는 마이크로 채널 구조물과; 상기 마이크로 채널 구조물과의 결합을 위한 소정의 탭 요소와 상기 유입되는 유체를 카오스 혼합시키도록 나선형으로 소정 각도로 꼬인 나선형 요소로 이루어진 트위스트 블레이드 부재(element)를 각각 성형하기 위한 금형 인서트의 제조방법에 있어서, 이미 만들어진 상기 마이크로 채널 구조물을 이용하여 소정의 전기 도금법을 통해 상기 마이크로 채널 구조물을 대량으로 성형 제조하는 마이크로 채널 구조물용 금형 인서트를 제조하는 과정과; 이미 만들어진 상기 트위스트 블레이드 부재의 양면의 한면씩을 이식하여 형성되는 희생구조물에 소정의 전기 도금법을 통해 상기 트위스트 블레이드 부재를 대량으로 성형 제조하는 트위스트 블레이드 부재용 금형 인서트를 제조하는 과정;을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.유입되는 유체를 카오스 혼합시키는 마이크로 믹서를 구성하는 마이크로 채널 구조물과; 상기 마이크로 채널 구조물과의 결합을 위한 소정의 탭 요소와 상기 유입되는 유체를 카오스 혼합시키도록 나선형으로 소정 각도로 꼬인 나선형 요소로 이루어진 트위스트 블레이드 부재(element)를 각각 성형하기 위한 금형 인서트의 제조방법에 있어서, (a) 상기 마이크로 채널 구조물의 제조를 위한 금형 인서트 제조 단계; (b) 상기 트위스트 블레이드 부재의 제조를 위한 금형 인서트 제조 단계를 포함하고, 상기 (a) 단계는, (a-1) MEMS 및 소형 밀링 가공과 같은 마이크로 가공 기술을 통해 마이크로 채널 구조물용 희생 구조물을 성형하는 단계; (a-2) 상기 마이크로 채널 구조물용 희생 구조물에 상기 트위스트 블레이드 부재와의 조립을 위한 탭 요소를 도입하는 단계; (a-3) 상기 희생 구조물을 통해 마이크로 채널 구조물을 만드는 단계; (a-4) 상기 (a-3) 단계에서 만들어진 상기 마이크로 채널 구조물을 이용하여 전기 도금법을 통해 상기 마이크로 채널 구조물을 성형 제조하는 마이크로 채널 구조물용 금형 인서트를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 (b) 단계는, (b-1) 초소형 광 소형 기술(Micro-stereolithography, uMST)과 같은 3차원 마이크로 가공 기술을 통해 상기 트위스트 블레이드 부재의 양면의 한면씩을 이식하여 희생구조물을 성형하는 단계로서, 이 단계에서는 상기 트위스트 블레이드 부재의 탭 요소와 이와 연결된 나선형 요소가 위치하는 부분을 형 분할선(parting line)과 직각에서 틀어진 형태로 성형시켜, 상기 트위스트 블레이드 부재의 성형 제조시 그 취출이 용이하게 하는 단계; (b-2) 상기 (b-1) 단계에서 성형된 희생구조물에 전기 도금법을 통해 상기 트위스트 블레이드 부재를 성형 제조하는 트위스트 블레이드 부재용 금형 인서트를 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 전기 도금법에는 SU-8 감광재가 이용되는 것을 특징으로 하는 카오스 혼합용 마이크로 믹서의 대량 생산을 위한 금형 인서트 제조방법.