• 제목/요약/키워드: 굽힘공정

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유한요소법에 의한 3 Piece Alloy Wheel의 안전성 평가 (Safety Assessment for the 3 Piece Alloy Wheel by Finite Element Method)

  • 이양창;이준성;이은철;이호정
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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    • pp.885-888
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    • 2009
  • 자동차용 Alloy Wheel은 차량의 수직하중이나 가로 방향 하중, 구동, 제동토크 등 주행 시에 발생하는 여러 형태의 응력을 받으면서 사용되므로 이러한 응력을 견딜 수 있는 강성은 물론 차량 부품으로서의 요구 수명도 만족하여야 한다. 알루미늄 휠은 개발 후 규격에 준하는 내구성 평가를 위하여 반경 방향 부하 내구시험과 굽힘모멘트 내구시험과 주행 중 요철이나 벽돌 등에 의한 노면으로부터 갑작스런 하중에 대한 내충격성 평가를 위한 충격시험이 실행되고 있다. 이러한 시험은 많은 시간이 소요되고 있으며, 또한 시험 중 불합격 판정이 날 경우 또다시 처음의 공정을 모두 거쳐 다시 시험을 하게 된다. 3 Piece와 같은 알루미늄 휠은 여러 공정에 의한 생산되어지기 때문에 많은 시간적, 물질적 손실이 일어나고 있다. 따라서 자동차용 알루미늄 휠의 요구조건을 충분히 만족시키며 소비자의 요구에 맞는 품질과 시간을 충족시켜 기업경쟁력 확보는 물론 원가절감에 의한 기업 경쟁력 향상을 위하여 설계 단계서부터 시험조건을 고려한 내구성 해석에 의한 알루미늄 휠의 시험횟수를 단축하고자 한다. 본 논문에서는 3 Piece 알루미늄 휠의 축(shaft)하중에 의한 내구성 평가에 대하여 CAE시스템을 이용하여 보다 빠르고 정확한 결과를 산출함으로서 설계시간의 단축은 물론 다양한 형상의 제품들을 설계단계에서부터 생산에 이르기까지의 해석활용법을 수립하고자 하였다.

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인쇄전자용 롤투롤 공정의 외팔보 형식 아이들 롤러 (Cantilever Type Idler Roller in Roll-to-roll Process for Printed Electronics)

  • 윤덕균;이승현;강정식;최병오
    • 한국정밀공학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.1153-1158
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    • 2011
  • Roll-to-roll process is an emerging mass production method for printed and flexible electronics such as touch screen panel, RFID tag, thin film solar cell, and flexible display due to its high throughput. High precision in printing and coating is required to apply functional materials onto substrate. For such reason, every part of the roll-to-roll equipment needs to be precisely fabricated and to retain its precision under regular operation. In this article, the precision of cantilever type idler roller and a novel method to mitigate its deflection under web tension loading are discussed and the method is verified using both the numerical and the experimental works. The proposed method improves the structural rigidity of cantilever type roller whose advantages, such as low capital cost and high web path configurability, are maintained.

갈륨 기반 액체 금속을 활용한 형태가변형 전자 소자의 최신 연구 동향: 소재 및 제조 공정 (Recent Research Trend in Deformable Devices Composed of Ga-based Liquid Metal)

  • 남예슬;한강토;정지환;이시영;배근열
    • 접착 및 계면
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    • 제24권2호
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    • pp.41-53
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    • 2023
  • 형태가변형 전자 소자는 늘림, 굽힘 등 기계적으로 변형된 상태에서도 초기 소자 특성이 유지되는 소자를 말한다. 형태가변형 전자 소자에 적용되는 여러 전도성 소재 중 갈륨 기반 액체 금속은 상온에서 액체 상태로 존재하며 우수한 형태가변성과 전기 전도성, 낮은 인체유해성으로 인해 최근 다양한 형태가변형 전자 소자에 적용되고 있다. 본 고에서는 최근 보고된 여러 연구들을 중심으로 갈륨 기반 액체 금속을 소개하고 이를 활용한 다양한 형태가변형 전자 소자 및 제조 공정에 대해 논하고자 한다.

해도형 울트라마이크로-나노급 폴리에스테르 섬유의 용출 특성 (A Study on Dissolution Characteristic of Sea-Islands composite type Polyester Ultramicro-Nano Fiber)

  • 정천희;민문홍
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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    • pp.104-104
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    • 2011
  • 섬유가 가늘어지면 굽힘 강성이 저하되고 비표면적이 증가하는 등의 많은 특징을 발휘한다. 특히 폴리에스테르 극세사는 실크와 같은 외관, 유연한 태 등의 감각적으로 우수한 특성을 가지므로 제품의 태에 대한 질적 향상을 요구하는 소비자의 욕구와 맞아떨어져 다양한 용도로 전개되고 있다. 초극세 섬유를 제조하는 방법은 통상적으로 멜트블로운법, 플래쉬법, 전기방사법 그리고 해도형 복합방사법의 4가지로 분류된다. 그중 해도형 복합방사법은 가장 안정적인 방법으로 PET기준으로 0.01데니어 급까지 상용화가 되어 있다. 해도형 복합섬유의 개발에 있어서 중요한 것 중에 하나가 해성분 폴리머의 용출기술이다. 초극세화를 목적으로 해성분인 변성폴리에스테르를 제거시키기 위해서 실시되는 알칼리(NaOH)에 의한 감량공정은 그 처리조건에 따라서 초극세사로 잔존해야하는 도성분의 정규 폴리에스테르까지 손상시킬 수 있기 때문에 균일한 용출조건의 확립은 매우 중요하다. 그러나 초극세화가 진행될수록 알칼리가 필라멘트의 가운데 영역까지 균일하게 침투하기가 어려우며 감량된 도성분도 비표면적이 증가하기 때문에, 해성분의 균일한 용출 및 감량을 위한 안정적인 조건을 선정하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 울트라마이크로-나노급(800nm) 해도형 폴리에스테르 섬유를 이용하여 해성분 용출공정에서 정규 폴리에스테르를 손상시킬 수 있는 알칼리 감량 조건을 완화시키면서 기존과 동일한 감량 효과를 얻을 수 있는 용출 공정을 확립하고자 한다. 이를 위하여 유기산을 이용한 전처리 조건 및 알칼리 감량공정에서 NaOH의 농도, 처리시간, 처리온도의 변화가 울트라마이크로-나노급 해도형 섬유의 용출에 미치는 영향에 대하여 검토하였다.

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구리 질화막을 이용한 구리 접합 구조의 접합강도 연구 (Bonding Strength Evaluation of Copper Bonding Using Copper Nitride Layer)

  • 서한결;박해성;김가희;박영배;김사라은경
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.55-60
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    • 2020
  • 최근 참단 반도체 패키징 기술은 고성능 SIP(system in packaging) 구조로 발전해 가고 있고, 이를 실현시키기 위해서 구리 대 구리 접합은 가장 핵심적인 기술로 대두되고 있다. 구리 대 구리 접합 기술은 아직 구리의 산화 특성과 고온 및 고압력 공정 조건, 등 해결해야 할 문제점들이 남아 있다. 본 연구에서는 아르곤과 질소를 이용한 2단계 플라즈마 공정을 이용한 저온 구리 접합 공정의 접합 계면 품질을 정량적 접합 강도 측정을 통하여 확인하였다. 2단계 플라즈마 공정은 구리 표면에 구리 질화막을 형성하여 저온 구리 접합을 가능하게 한다. 구리 접합 후 접합 강도 측정은 4점 굽힘 시험법과 전단 시험법으로 수행하였으며, 평균 접합 전단 강도는 30.40 MPa로 우수한 접합 강도를 보였다.

Mg 조성 및 타겟 온도 변화에 따른 Zn-Mg 도금강의 내식성 및 밀착성에 관한 연구 (Effect of Mg Content and Target Temperature on Corrosion and Adhesion Properties of Zn-Mg Coated steels)

  • 송면규;라정현;이상율
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.88-88
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    • 2017
  • Zn코팅은 우수한 내식성과 경제성을 바탕으로 자동차나 건축자재 등 산업의 전반적인 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 하지만 최근 한정된 Zn의 매장량으로 인한 원자제의 가격상승과 습식 도금과정의 환경오염 물질 배출 문제가 기존 Zn 코팅의 약점으로 지적되고 있다. 따라서 새로운 원소의 첨가로 인한 Zn의 사용량 감소나 친환경적인 공정방법을 적용하는 연구가 대두되고 있다. 최근의 연구 결과에 따르면 Zn-Mg 합금이 다른 Zn계 합금에 비해 내식성이 우수하며, 이와 같은 우수한 내식성은 $Mg_2Zn_{11}$, $MgZn_2$와 같은 Mg-Zn 이원계의 합금상에 의한 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 친환경적인 비대칭 마그네트론 스퍼터 공정을 활용하여 다양한 공정조건 하에서 Zn-Mg 박막을 합성하여 최적의 공정 조건을 도출하고자 하였다. Zn-Mg 박막 합성 시 Mg타겟의 조성은 3~10 wt.%로 변화하였으며 Zn-Mg 합금 타겟의 온도를 제어하여 박막의 Mg 조성과 타겟 온도가 Zn-Mg 도금강의 내식성 및 밀착성에 미치는 영향을 평가하였다. 합성된 Zn-Mg 박막은 FE-SEM, EDS, XRD를 사용하여 미세조직, 두께, Mg 조성, 합금상 등을 분석하였으며, 염수분무시험 및 0T 굽힘 시험을 활용하여 Zn-Mg 박막의 내식성 및 내식성을 비교 분석하였다. FE-SE및 EDS분석 결과 Zn-Mg 박막의 Mg 조성은 합금 타겟의 조성이 증가함에 따라 증가하였으며, Mg 함량이 증가할수록 미세구조가 치밀하게 변화하였다. 또한 Zn-Mg 박막 합성 중 타겟의 온도가 상승할수록 박막의 치밀도는 감소하였다. XRD분석 결과 박막을 이루는 주요 합금상은 Zn상과 $Mg_2Zn_{11}$상이며 본 연구에서는 증착 조건에 따른 합금상의 큰 변화는 보이지 않았다. 염수분무실험 및 밀착성 평가 결과 박막의 미세조직이 치밀할수록 Zn-Mg 도금강의 내식성은 향상되었으나, 밀착성은 오히려 감소하는 경향을 나타내었다. 이러한 결과는 Zn-Mg 박막이 치밀한 미세구조일수록 부식환경에서의 강판에 대한 보호 효과는 증가하는 반면, 변형 시 박막의 파괴로 인한 박리 현상이 가속되기 때문으로 판단된다.

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굽힘이력을 고려한 원형컵 딥드로잉공정의 유한요소역해석 (Finite Element Inverse Analysis of the Cylindrical Cup Deep Drawing Process Considering Bending History)

  • 허지향;윤종헌;바오이동;허훈
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.340-343
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    • 2007
  • This paper introduces a new approach to consider the bending history in finite element inverse analysis of the cylindrical cup drawing. A modified membrane element is adopted to add the bending-unbending energy to the total plastic energy on the bending-unbending region predicted from the geometry of the final shape and tools. The algorithm suggested was applied to a cylindrical cup deep drawing process. The blank shape and the distribution of the thickness strain are compared with those obtained from incremental finite element analysis. The comparison demonstrates the algorithm proposed reduces the difference between the results from inverse analysis and those from incremental analysis when the bending history is considered.

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용융탄산염 연료전지용 초정밀 금속분리판 제작을 위한 굽힘 공정 최적화 (Optimization of Bending Process for the Fabrication of Ultra Precision Metallic Bipolar Plate for Molten Carbonate Fuel Cell)

  • 이창환;류승민;양동열
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.345-348
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    • 2008
  • Metallic bipolar plate for molten carbonate fuel cell(MCFC) is composed of the shielded slot plate and the center plate. Among these, the center plate plays an important role in gas sealing. Therefore, manufacturing of the center plate is considered one of the key issues in MCFC. The center plate is manufactured by bending process. In bending process, springback and recoiling are two main problems. The aim of this article is to optimize the bending process of the center plate regardless of springback and recoiling. To achieve this goal, we proposed the punch having step to reduce springback and recoiling. Using finite element method and $L_9$ orthogonal array, we determined the main factors in the center plate bending process. And we found the optimal bending process condition for the MCFC center plate.

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냉간단조된 후판형 플랜지 돌출부 굽힘성형 공정연구 (Outer Bending of a Cold Forged Circle Flange)

  • 김대원;신영철;최호준;윤덕재;신익철;임성주
    • 소성∙가공
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    • 제21권7호
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    • pp.453-458
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    • 2012
  • The flange hub is a main component of an automotive steering system. Dimensional precision of the flange hub is very important for precise control of the steering force. Consequently, the process design for precision forming of a flange hub is required. The teeth of the flange hub are generally formed by bending. In this study, the formability of flange bending was investigated using FE simulations. For the optimum process conditions, the flange is bent by movement of an insert die, and the die angle and bending length are selected as $90^{\circ}$ and 4mm respectively.

쉘 요소를 이용한 박판성형공정의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Sheet Metal Forming Process Using Shell Element)

  • 정동원;고형훈;이찬호;유호영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.152-158
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    • 2006
  • The AutoForm previously used the membrane element and it accomplished sheet metal forming analysis. The membrane analysis has been widely applied to various sheet metal forming processes because of its time effectiveness. However, it is well-known that the membrane analysis can not provide correct information for the processes which have considerable bending effects. In this research experimental results were compared with the analysis results obtained by using the shell element which is applied newly in the AutoForm commercial software. The shell element is a compromise element between continuum element and membrane element. The Finite element method by using shell element is the most efficient numerical method. From this research, it is known that FEA by using shell element can predict accurately the problems happened in actual experimental auto-body panel.