• 제목/요약/키워드: 가공 경화

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마그네슘 합금의 온간 동적재결정 구성방정식 최적화 (Material model optimization for dynamic recrystallization of Mg alloy under elevated forming temperature)

  • 조윤희;윤종헌
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.263-268
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    • 2017
  • 상용 마그네슘 합금의 경우, 상온에서 낮은 성형성을 갖기 때문에, 온간 성형 조건 하에서 성형 공정을 수행하는 것이 일반적이다. 마그네슘 합금은 온간 성형 과정 중에 동적 재결정(dynamic recrystallization, DRX)이 발생하여, 초기 결정립 사이즈가 급격하게 작아지며, 내부 전위 밀도가 낮아지게 된다. 이에 따라, 유동 응력 곡선은 세 단계의 복잡한 변형 경화 및 연화 현상을 보이게 된다. 첫 번째 구간에서는 변형률이 증가함에 따라, 가공 경화에 의해 응력이 증가하는 경향을 보이며, 두 번째 구간에서는 동적 재결정 현상에 의한 가공 연화로 응력이 갑작스럽게 감소한다. 세 번째 구간에서는 가공 경화와 가공 연화 사이의 평형에 의해, 응력이 일정하게 나타난다. 본 연구에서는, 성형 온도 $300^{\circ}C$, 변형률 속도는 0.001, 0.1, 1, 10/sec에서 AZ80 합금의 구성 방정식의 18개 변수들을 체계적으로 최적화하며, 유동 곡선의 정확도를 높일 수 있는 방식에 대해 제안하려고 한다. 또한 AZ80외에 AZ61도 추가적으로 최적화여 본 논문에서 제안한 최적화 방식의 성능을 증명하였다.

DTP용 자외선 경화형 잉크의 제조와 피혁에의 응용 (Preparation and Application of DTP printable UV curable Ink for Leather)

  • 박수민;하오페이;이상헌;이상철;김혜인
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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    • pp.54-54
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    • 2012
  • 전통 날염방식(Silk Screen)과 디지털날염(Digital Textile Printing)을 비교해보면, 디지털날염은 디자인에서부터 날염까지의 전공정을 완전히 디지털화함으로서 다양하게 디자인할 수 있고 미묘한 색감의 흐름을 표현할 수 있어서 자연스러운 이미지의 표현이 가능하다. 그러나 현재 디지털날염을 피혁이나 직물에 적용하기에는 프린팅속도가 느려서 생산성이 낮고 이미지 내구성(세탁, 승화, 일광, 및 마찰견뢰도)이 낮은 등 많은 단점을 가지고 있다. 또한 신발산업은 현재 중국이나 동남아시아 등 개발도상국의 등장으로 수출의 국제적 경쟁시대에 접어들면서 대량생산이나 획일적인 디자인으로부터 벗어나 고부가가치 상품을 생산해야하는 과제를 안게 되었다. 한편 가죽에 응용가능한 잉크는 크게 수성, 유성, 용제형과 자외선 경화형의 잉크가 있으며 자외선 경화형 잉크는 자외선을 이용하여 기존의 잉크의 단점을 보완한 것이다. 자외선 경화형 잉크는 자외선 램프를 열원으로 하여 이온 또는 라디칼 중합, 광중합을 하며, 에너지 소비가 적어 경제적이며 시스템 가동시 비활성 기체가 필요하지 않다. 또한 자외선 경화형 기술은 상온에서 이용할 수 있으며 잉크의 경우 건조하는 데 걸리는 시간이 필요하지 않다. 또한 시스템을 가동 시키거나 중지 시키는 것이 쉬우며 고속으로 연속적인 일을 처리할 수 있다. 프린터의 크기가 작아 공간 효율이 유리하며 용제나 $CO_2$가 발생하지 않아 친환경적인 기술이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 자외선 경화형 시스템을 잉크에 적용하여 피혁 표면에 프린팅한 다음 그 견뢰도를 측정함으로써 그 효과를 알아보았다. 세탁에 의한 Matlab 측정값으로부터 용제형 잉크의 경우는 세탁 전, 후 line width가 큰 차이를 보이나 자외선 경화형 잉크의 경우는 그 차이가 적음으로부터 자외선 경화형 잉크가 용제형에 비해 색상 탈리가 적었음을 말한다. 또한 raggedness값 역시 마찬가지 결과를 보여 안료 색소와 피혁의 접착성이 향상된 것을 알 수 있다. SEM을 이용한 피혁의 표면과 단면 사진을 보면 용제형보다 자외선 경화형 잉크를 사용한 피혁이 좀 더 매끈한 표면을 보이는데 이것은 접착기능을 하는 아크릴레이트에 의해 균일한 날염이 가능하기 때문이라 고 생각된다. 이상의 결과로부터 자외선 경화형 잉크가 세탁, 마찰, 일광 견뢰도가 우수함을 알 수 있었으며 기존의 용제형 잉크를 대체할 수 있는 좋은 재료라고 생각된다.

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박판판재 경화를 고려한 다이 캠 드라이브의 구조해석 최적화에 대한연구 (A Study on the Structure Analysis Optimization of Die Cam Drive Considering the Thin Plate Hardening)

  • 이종배;김선삼;우창기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.5769-5777
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    • 2015
  • 프레스 가공에서 포밍이나 굽힘 등의 변형에 따라 판재는 가공경화를 발생하게 되며, 판재 경화와 가스 스프링 반력에 의한 캠 성형 과정에서 캠 및 판재의 변형과 미 성형이 발생하게 된다. 본 연구는 알루미늄 판재 성형 과정에서 판재경화를 고려한 응력, 변형이 주어진 판재 물성치와 캠 성형 압력에 맞게 입력 값으로 처리하였다. 그리고 유한요소 해석툴인 Hyperstudy와 Abaqus 연동으로 캠 형상을 비선형적으로 형상 최적화 해석을 수행 했다. 그 결과 판재의 변형이 제거 되면서 허용되는 최대, 최소 응력 범위와 최소 변형을 갖는 조건하에서 캠 형상을 최적화 하였다. 따라서 해석 결과를 통해 응력-변형 곡선과 응력-두께의 정규 분포도를 얻을 수 있었고, 또한 Iteration 처리로 판재 경화와 가스 스프링 반력을 고려한 다이캠 두께에 맞는 응력과 변형에 대한 최적화 형상을 얻을 수 있었다.

이방성 가공경화를 고려한 냉간 압연강판의 넥킹 예측 (Prediction of Sheet Metal Necking with Anisotropic Hardening)

  • 인정제;김권희;함주희
    • 소성∙가공
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    • 제10권2호
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    • pp.160-166
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    • 2001
  • Uniaxial necking is studied for steel sheets with initial anisotropy. The state of anisotropy is continuously altered by subsequent tensile deformation at angles to the rolling direction. The orientations of orthotropy axes are changed before the onset of necking. A simple hardening rule which incorporates the rotations of orthtropy axes is proposed and the necking strains are predicted at angles to the rolling direction. Predicted results show good agreement with the experiments.

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튜브형 line mixer용 element의 비틀음 성형에 대한 연구 (study on twist forming of elements for tube type line mixers)

  • 김권희
    • 소성∙가공
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    • 제5권2호
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    • pp.165-175
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    • 1996
  • the process of strip twisting is practiced for the manufacture of some commercial parts such as elements for tube type line mixers. A thin metal strip with rectangular cross section is twisted thru an angle greater than 180。. Initial geometry is altered in to a complex one with dimen-sional changes. In practice several tryouts are necessary to obtain required dimensional accu-racies. A simple analysis model is proposed to predict the dimensional changes forming torque and axial force.

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CO2 레이저 빔 조사에 의한 프레스 금형재료의 표면경화 특성 (Characteristics of Surface Hardened Press Die Materials by CO2 Laser Beam Irradiation)

  • 양세영;최성대;최명수;전재목
    • 한국기계가공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.31-37
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    • 2011
  • Recently, the technology of surface treatment is being more important which affects the material cost reduction and substitution to the expensive material. The material used for the mechanical processing should have not only high intensity, but also strength toughness, wear resistance and corrosion resistance. In order to increase the durability and have better quality of the parts using such kind of tooling material, various kinds of research of the surface hardening through many kinds of heat resources is being done and practically applied. In this study, the characteristics of hardening surface zone for high strength of the press die material through laser beam irradiation are researched. In this study, it is experimentally observed by the status of the surface morphology, tensile strength, the hardness distribution of the base metal and wear condition by the surface hardness pattern by the laser beam based on the process parameters of $CO_2$ laser by using SM45C and STD11 used for press tool. Through this research, the characteristics of surface hardened zone for high strength of the thin metal by laser beam irradiation is done.

다이오드 레이저를 이용한 탄소강 환봉의 표면변태 경화특성 (Characteristics of Surface Transformation Hardening for Rod-shaped Carbon Steels by Diode Laser)

  • 김종도;강운주;이수진;윤희종;이제훈
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.7-12
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    • 2008
  • Laser Transformation Hardening(LTH) is one branch of the laser surface modification processes. A lot of energy is needed for the LTH process to elevate workpiece surface to temperature of the austenite transformation($A_3$), which results from utilizing a beam with a larger size and lower power density comparatively. This study is related to the surface hardening for the rod-shaped carbon steel by the high power diode laser whose beam absorptivity is better than conventional types of lasers such as $CO_2$ or Nd:YAG laser. Because a beam proceeds on the rotating specimen, the pretreated hardened-phase can be tempered and softened by the overlapping between hardened tracks. Accordingly, the longitudinal hardness measurement and observation of the micro structure was carried out for an assessment of the hardening characteristics. In addition, a hardening characteristics as a hardenability of materials was compared in the point of view of the hardness distribution and hardening depth and width.

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실시간 출력 제어를 통한 구상흑연 주철의 레이저 표면경화 특성 (Characteristics of Surface Hardening by Laser Power Control in Real Time of Spheroidal Graphite Cast Iron)

  • 김종도;송무근
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.1-4
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    • 2015
  • This study is related to the surface hardening treatment to spheroidal graphite cast iron for die by using high power diode laser. Laser device used in this experiment is capable of real-time laser power control. This is because the infrared temperature sensor (two color pyrometer) attached to the optical system measures the surface temperature of specimen and adjusts the laser power in real time. The surface treatment was carried out with the change of heat treatment temperature at the beam travel speed 3 mm/sec. Hardened width and depth was measured and hardened zone was analyzed by micro vickers hardness test in order to research the optimum condition of heat treatment. The changes in microstructure of the hardened zone also was examined. As a result of hardness measurement and observations on microstructure of hardened zone, hardness increased over three times as compared with base metal because the martensite was formed on the matrix structure.

에폭시 수지의 경화 거동에 미치는 반응성 희석제의 영향 (Effects of Reactive Diluents on the Curing Behavior of Epoxy Resin)

  • 김완영;이대수;김형순;김정기
    • 공업화학
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    • 제5권6호
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    • pp.1030-1035
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    • 1994
  • 에폭시 수지의 성형 가공성을 조절하기 위해 반응성 희석제를 사용했을 때의 경화특성 및 경화 후 유리 전이온도의 변화를 조사하였다. 반응성 희석제로 사용한 Butyl gilcidyl ether(BGE) 및 Phenyl glycidyl ether(PGE)함량의 증가에 따라 경화에 따른 발열량과 경화 후 유리 전이온도는 낮아지는 특성이 관찰되었다. 에폭시 수지는 BGE를 사용한 경우 PGE를 사용한 경우보다 더 낮은 유리 전이온도를 보였으며, 희석제의 첨가에 따른 유리 전이온도 변화는 가교점 사이의 분자량 증가 때문으로 해석하였다. 에폭시 수지의 경화 거동을 자촉매 반응에 대한 속도론식으로 해석한 결과 속도상수 $k_1$, $k_2$는 희석제의 양에 따라 감소하였다.

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12%-Cr 강의 $CO_2$ 레이저 표면경화에서 금속조직과 경도분포 (Microstructure and Hardness Distributions of $CO_2$ Lser Hrdened 12%-Cr Seel)

  • 김재도
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권10호
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    • pp.1861-1868
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    • 1992
  • 본 연구에서는 발전소의 터빈 블레이드는 물방울에 의해서 부식이 발생한다는 사실은 널리 알려져 있다. 부식을 방지하기위해서 보통 12%-Cr 강으로 만들며 표면 을 고주파 유도경화법에 의해서 표면을 경화시킨다. 고주파유도 경화법은 경화층 깊 이가 마모 특성을 가장 좋게 하는 깊이보다 훨씬 깊게 경화되며, 열응력이 과대하게 생기고, 처리시간이 많이 걸리며, 표면경화 처리후 기계가공이 필요하다. 12%-Cr 강 의 레이저 표면경화를 연속파 3kw CO$_{2}$ 레이저로 실험하여 금속조직과 경도분포에 대해서 연구하여 레이저 표면경화 가능성을 고찰하였다.