이 글에서는 일반 금속 가공 공정에서 수반되는 열전달 문제가 가지는 중요한 점들을 일부 살펴 보았다. 지금까지 많은 연구와 발전이 있었으나 실험의 한계성, 물리적인 이해의 한계 등으로 인해 앞으로도 더욱 많은 일들이 이분야에 이루어져야 하며 특히 공정 설계에 있어서 열전달 효과가 무시되어서는 안되겠다.
PET 사는 원사에서 최종직물로 제조되기까지 여러 공정을 거치는 동안 공정 시 받는 장력과 열처리 등에 의해서 물성이 많이 변화된다. 섬유제품에서 발생하는 문제점 중에 공정상에서 직물의 경 ㆍ위사가 받는 장력으로 인해서 염 ㆍ 가공 공정시 염착의 균제도 즉, 염료의 침투 정도가 달라 질 수 있다. 이런 결과로 streak 현상, 염차 발생이 생겨서 최종직물은 물성에 크게 영향을 받는다. (중략)
냉간단조에 의한 새로운 헬리컬기어 성형공정이 제시되었다. 원형봉재로 부터 헬리컬기어를 압출함에 있어서 압출압력을 계산하기 위하여 상계정리를 적용하여 수치계산하고, 수치해석 결과와 압출하려는 기어의 금형을 설계 제작하여 실험한 결과를 비교 검토하고자 한다. 이론해석상 다이형상으로 인벌류트곡선을 사용한 이론해는 실험결과와 잘 일치하였다. 그리고, 다이의 형상을 평기어부와 헬리컬기어부의 이중구조로 된 신공정이 헬리컬기어부로만 된 사만타공정과 비교해서 금형강도를 향상시킴으로써 다이수명은 증가되었고, 자동차 변속기용으로 헬리컬기어는 KS 기어급수 4~5 급의 정밀도에 해당하는 기어를 가공했다. 이는 사만타공정의 정밀도 보다 향상된 결과를 얻었다.
본고에서는 레이저 가공의 시대적 요구사항인 고속화와 대면적화에 부응하기 위한 고속 레이저 가공 및 장비 핵심기술의 개발 동향을 분석하고자 한다. 여기서, 고속 레이저 가공기술은 갈바노 모터를 사용하는 고속 스캐너(scanner)와 정밀 스테이지를 연동하여 대면적 제품을 연속으로 가공하는 기술을 말하며 FPD 공정, 태양전지가공, 리모트용접 공정 등에 대표적으로 적용된다. 본고에서는 최근 한국기계연구원에서 개발하고 있는 고속 레이저 가공 및 장비 핵심기술 관련 연구개발 내용도 일부 소개하고자 한다.
CNC가공의 절삭공정에 대하여 명료한 분석이 되어있지 않아서 다양한 절삭조건에서의 가공결과를 예측하기가 힘들기 때문에, 최적의 절삭조건 결정 및 공구선택에 대한 체계적인 기술이 정립되어 있지 않다. 따라서, 본 연구에서는 CNC 가공기인 머시닝센터 및 고속가공기를 이용한 엔드밀 절삭가공시 요구되는 일반적인 사항들을 고찰하고, 엔드밀 공정의 가공성능 향상을 위한 절삭조건결정 방식을 지적인 결정에 의하여 선택하도록 하는 사용자 친화적 지적결정 시스템을 개발하였다.
금속성형공정은 칩의 발생 없이 금속의 모양을 큰 소성변형으로 유용한 임의의 형태로 변화시키는 금속가공의 한 분야로써 제품을 생산함에 있어서 생산에 소요되는 시간을 최소로 줄이면서 기계적 성질이 우수한 제품을 생산하는 방법이다. 소성가공 공정에서 성형하중은 금형의 파손 및 마모에 영향을 미치고, 금형이 과도한 탄성변형으로 인한 제품의 치수 정밀도 저하시키기 때문에 성형하중 저감 설계는 소성가공 공정 설계에서 중요한 인자로 작용하고 있다. 원통형 제품을 성형하는데 주로 이용되고 있는 압출공정은 펀치 진행 방향과 동일한 방향으로 제품이 성형되는 전방압출 공정과 펀지 진행 방향과 반대로 제품의 성형되는 후방압출 공정으로 구분된다. 후방압출공정은 튜브 형성의 제품, 포장용 캔 및 변속장치 부품등을 생산하는데 주로 사용되는 공정으로서, 우수한 표면상태, 치수정밀도 및 향상된 기계적 성질을 얻을 수 있으며 높은 생산성과 낮은 제조원가를 얻을 수 있는 장점이 있다.
섬유공정은 대부분 섬유물이 연속적으로 이동하는 가운데 기계적인 처리 또는 건식/습식가공이 행하여진다. 이러한 공정에서는 원료의 공급속도 (feeding speed)와 생산되는 섬유제품의 방출속도(delivery speed)사이에 정확한 속도비를 유지하는 것이 필요하다. 공급속도와 방출속도와의 차이는 공정처리를 받고 있는 섬유물에 이동방향으로 긴장, 느슨함 또는 중첩을 일으킨다.(중략)
분말야금 또는 분말재료공정은 금속과 세라믹에 기초를 둔 신소재 가공기술로서 점차 그 역할이 증대되고 있다. 분말 공정은 합금의 신축성이라는 고유 잇점을 비롯하여, 조성적 균질성, 미세한 조직특성, 그리고 완성 또는 준 완성형태의 성형가능성 등을 제공하는 것으로 특징지워지는데 이러한 모든 것들은 첨단 재료의 제조가공을 위해서 요구되는 특징들이다. 본 강연의 전반부에서는 분말야금공정의 일반적 특징과 이제까지 개발된 첨단 재료들을 분류하고 그 현황을 살펴보았다. 강연의 후반부에서는 기계적 합금화, 고온등압성형, SHS, 금속사출성형과 같은 첨단 분말 공정을 간단하게 소개한다. 이들 새로운 공정은 대부분의 금속 및 세라믹 신소재의 제조가공기술로 도입되어 널리 응용되고 있다. 오늘날 분말재료공정은 신소재를 얻는 신기술 또는 신공정의 동의어로 이해되고 있다. 그러나 미래에 있어서도 더욱 새로운 첨단재료를 개발하는 데는 이러한 분말야금공정에 크게 의존하지 않을 수 없을 것이다.
국소가열 가공방법은 종래 사용 되어온 온간,열간 가공의 경우와는 달리 프레스 성형의 응력조건 또는 양긱,열(온도)에 의한 재료 성질의변화 등을 고려하여, 가공하는 박판의 필요 부분을 선택적으로가열, 냉각 또는 두가지를 조합하여 처리하는 것이다. 온도 구배의 영향이 박판 성형의 공정에 많은 영향을 줌에도 불구하고 종래의 박판 성형가공은 주로 열을 고려하지않은 성형해석이 대부분이었고 열을 고려 하였다라도 대 부분이 실험에의존 한 방법이었다. 그러나 실제의 공정 설계에서 실험만을 통한 공정 변수의규명은 많은 노 력과 시간을 필요로 하기 때문에 컴퓨터를 통한 시뮬레이션의 필요성이 대두 되었다. 본 연구는 박판 축대칭 온도 구배와, 변형해석을 유한 요소적 방법을 통해 행하고 이를 실제 공정 설계에 적용할 수있도록 도움을 주고자 하는 데에 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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