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A Micro Tribotester for MEMS Elements

Kim Choong-Hyun    (Tribology Research center, KIST   ); Ahn Hyo-Sok    (Department of Die and Mould Design, Seoul National Univ. of Technology  );
  • 초록

    A computer-controlled micro tribotester has been developed to investigate the friction and wear characteristics of thin coatings, which can be applied to silicon-based materials. In the developed system, a step motor gives a reciprocating movement and an electromagnet applies a load between a ball and a plate specimen. Test results confirmed that the application of load in the range of $0.03{\sim}1.8N$ and with a sliding speed of $4.44{\sim}7.70mm/s$ was successfully accomplished. Advantages of the developed micro tribotester are: (1) realization of micro load and displacement applicable to micro electromechanical systems(MEMS) using DC motor and electromagnet (2) continuously variable load and reciprocating speed; and (3) high reliability, which allows for unattended use for long periods.


  • 주제어

    Tribotester .   Tribology .   MEMS .   Friction force.  

  • 참고문헌 (9)

    1. Hayward, I. P. and Field, J. E., 1988, 'A computer-controlled friction measuring apparatus,' J. Phys. E: Sci. Instrum. 21, pp. 753-756 
    2. Hannigan, J. W. and Schwarz, R. B., 1988, 'Compact friction and wear machine,' Rev. Sci. Instrum. 59, pp. 1420-1422 
    3. Fujii, Y. and Yamaguchi, T., 2004, 'Optical method for evaluating material friction,' Meas. Sci. Technol. 15, pp. 1971-1976 
    4. Kim, C. H. and Ahn, H. S., 2005, Micro friction tester, Korea Patent No. 10-0524346 
    5. Wang, D. F. and Kato, K., 2001, 'Tribological evaluation of carbon coatings with and without nitrogenincorporation applicable to MicroElectroMechanical systems,' Sensors and Actuators A 93, pp. 251-257 
    6. Baumberger, T., Bureau, L., Busson, M., Falcon, E. and Perrin, B., 1998, 'An inertial tribometer for measuring microslip dissipation at a solid-solid multicontact interface,' Rev. Sci. Instrum. 69, pp. 2416-2420 
    7. Wang, H., Ong, C. W., Tsui, Y. C., and Lau, W. M., 2005, 'Manually operated tester for characterization of mechanical proeprties of thin films,' Rev. Sci. Instrum. 76, 016101-016101_4 
    8. Mess-und Pruefsysteme Gmbh, 2006, Tribometer, http://www.wazau.com/en/material/surface/tribo_mtm10.html 
    9. TRlBOtechnic, 2006, Pin-on Disc & Oscillating TRIBOtester, http://www.tribotechnic.com/en/index.htm 

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