• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2007.11a
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• pp.337-340
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• 2007

냉간단조금형(Cold Forging Die)의 다이블록(Dieblock)을 제작하는 방법 중의 하나로, 다이블록 제작용 재료를 면가공 하여 다이블록 상면(上面)을 마스터펀치(Master Punch)인 호브(Hob)로 압입(Indentaion) 시켜 절삭가공((Cutting Work)이 아닌 다이호빙(Die Hobbing) 방법으로 임프레션(Impression)을 성형하여 제작하고 있다. 이 방법에 의하여 다이블록의 재료를 합금공구강(Alloy Tool Steel)인 SKD11을 사용하여 제작하고, 스테인리스판(Stainless Sheet Metal)을 제품 재료로 하여 냉간단조가공(Cold Forging Work)을 하였더니 6,000 스트로크(Stroke)에서 금형수명(Die Life)을 다 하였다. 본 논문에서는 다이블록 재료를 고속도공구강(High Speed Tool Steel)인 SKH51로 교체 제작하고, 탄소강(Carbon Steel)인 S45C를 제품 재료로 하여 냉간단조가공을 수행 하였더니 21,000 스트로크에서 금형수명을 다하고 종료 되어 종래의 방법과 비교 검토 하였을 때 350%의 금형수명 연장 효과를 얻게 되었다.

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.18 no.6
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• pp.383-393
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• 2005

본 고에서는 사출금형소재로 널리 사용되는 프리하든 강의 수명을 극대화 시킬 수 있는 열 표면처리 기술에 대해 소개하였다. 이러한 열 표면처리 기술 및 기술 적용시 고려해야할 점을 다시 정리해 보면, 제조하는 대상물을 고려한 최적 금형 재료의 선택 (표 1~3) 선택된 금형의 물성을 최적으로 구현할 수 있는 열처리 선택 (표 4) 금형의 사용 환경을 고려한 최적 열 표면처리 선택 (표 5) 질화 열처리에 의한 수명 향상 피로 수명이 중요한 경우 : 질화층 $100{\mu}m$이내 열간 내마모성, 크립저항성이 요구되는 경우 : 질화층 $300{\sim}400{\mu}m$ TiN, CrN 등 세라믹 코팅에 의한 성능 향상 내식성 중요시 CrN, DLC의 적용 내마모성 및 초저마찰계수의 구현 : 방향성 코팅, 나노구조화 금형의 국제경쟁력을 향상시키기 위해서는 고품위 금형 제조 기술이 필요하고 이를 위하여, 표면개질처리가 필수불가결하다는 것이다. 또한, 열 표면처리에는 각각의 특징이 있고, 적용 상황의 미묘한 차이에 따라 특성이 바뀌기 때문에 고품위, 품질 금형을 얻고자 하면 어느 때보다 사용자, 금형기술자, 열 열 표면처리 기술자들과의 협력이 요구된다.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.11 no.11
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• pp.211-217
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• 2020

There is an increasing demands of more efficient and economical ways of mold making according to the spreading trend of small quantity batch production system. Therefore, this study aims to examine the applicability of ultra high strength concrete, which has a compressive strength over 80MPa, as a mold material. The ultra high strength concrete has several advantages such as lower cost, lighter weight and convenience of shape making compared to the traditional mold materials. Although the strength of the ultra high strength concrete is lower than that of the tool steel, it was considered to be useful for small batch processes with relatively low pressure. Therefore, in this study, a prototype mold for reaction injection molding of polyurethane was developed using ultra high strength concrete and it was examined that the possibility and characteristics of concrete as a mold material.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.678-681
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• 2009

사출성형은 열가소성수지의 가공법으로써 정밀도나 고품질의 제품을 효과적으로 생산하는데 널리 이용되며 플라스틱은 현재 광범위하게 사용되고 있는 공업재료 중의 하나이다. 과거에는 플라스틱을 일회용품 및 외장재로 사용하였다. 그러나 산업기술이 발전하며 플라스틱은 금속을 대체 할 수 있는 재료로서 사용할 수 있다는 인식의 변화로 점차 기계요소용 재료로 사용되고 있으며 기계요소용 재료로 사용됨에 따라 플라스틱 제품이 정밀한 부품으로 사용되기 위해서는 금형의 가공뿐만 아니라 사출성형 시 용융수지가 금형의 각 캐비티에 균형적으로 충전되는것이 요구된다. 이러한 요구조건을 만족하기 위해서는 각 캐비티의 가공치수는 매우 높은 정밀도를 유지해야 하며, 각 캐비티에서의 충전과 냉각도 동일한 상태를 유지해야 한다. 충전 불균형은 성형품의 품질에 큰 저해 요인으로서 플라스틱 제품의 치수성, 밀도, 외관품질, 강도 등에 불균일한 결과를 가져오는 요인으로 지적되고 있다. 실제로 충전 불균형은 충전 단계에서 런너 내에서 발생하는 불균일한 전단분포에 기인하여 발생되므로 점도변화에 영향을 주는 수지의 물성, 런너의 배열과 같은 외부 요인과 사출압력, 사출속도, 수지온도, 금형온도와 같은 성형공정 조건에 의한 요인에 의한 충전 불균형의 양상이 달라지게 된다. 본 연구는 다수 캐비티 금형에서 충전 불균형 현상에 대한 원인을 검토하고 실제로 사출성형을 실시하기 전 사출성형해석 소프트웨어를 이용하여 시뮬레이션을 하여 다수 캐비티에 대한 충전 패턴을 미리 예측하여 보았다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.9 no.2
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• pp.281-285
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• 2008

Die hobbing is one of the dieblock manufacturing methods of cold forging die, which makes the upper side of dieblock indented using master punch, hobb to produce impression not using cutting work. SKD11, alloy tool steel was used as the material of dieblock and stainless sheet metal was used as product material in cold forging work. The life span of the die was 6,000 strokes. In this research, the material of dieblock was changed into SKH51, the high speed tool steel and the product material was S45C, the carbon steel in the cold forging work. The life span of the die was 21,000 strokes, which is 350% of the life span of the die using the former method.

• Composites Research
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• v.31 no.1
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• pp.12-16
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• 2018

Composite material and mold steel can be expanded differently with the temperature gradients during the forming process because their coefficients of thermal expansions are not the same. Therefore, in order to manufacture the product with accuracy, it is necessary to verify that the forming pressure on the surface of the composite material is maintained to the required level from the material supplier. In this paper, the pressure between the composite material and mold due to the temperature difference was predicted by finite element analysis and the accuracy of predicted value was verified by measuring the thermal expansions of mold steel by the ruler. The predicted value by finite element analysis is closely in agreement with one by the experiment within the required tolerance value of ${\pm}0.05mm$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.166-166
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• 2011

연료전지 핵심 부품 가운데 하나인 분리판(Bipolar plate)는 막전극체(MEA), 기체확산층(GDL)과 함께 발생한 전류의 수집 및 전달, 반응 가스의 수송, 반응/생성물의 수송 및 제거, 반응열 제거 등을 위한 냉각수 전달 등의 다양한 역할을 담당한다. 이러한 역할을 위하여 분리판은 우수한 전기전도성, 열전도성, 화학적 안정성이 요구되어 진다. 기존의 연료전지용 분리판은 흑연계 소재 및 수지와 흑연을 혼합한 복합 흑연 재료를 통해 제조하여 요구 되어지는 물성을 만족시켜 왔으나 흑연계 분리판의 경우 강도 및 가스 밀폐성 측면에서 낮은 특성을 보이며 특히 고가의 제조 공정 비용과 낮은 양산성으로 인하여 자동차 연료전지 상용화에 수많은 해결 과제를 안고 있었다. 흑연계 분리판의 이러한 문제점을 대체하기 위한 연구로 최근 금속계 분리판의 적용 및 개발이 활발하게 진행되고 있다. 특히 금속계 분리판은 양산 제조 공정이 적용 가능하여 대량생산이 가능하며 자동차 연료전지 스택의 경량화 및 박판화가 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그러나, 박판의 스테인리스강을 소재로 적용한 금속분리판의 양산을 위하여 반드시 선행되어야 할 연구가 바로 금형 코팅 연구이다. 일반 자동차 생산 금형을 평균 약 50만타로 예측한다면 연료전지 금속계 분리판 성형 금형의 현재 수명은 약 10만타로 추정 가능하다. 이러한 원인은 고하중의 프레스 사용과 정밀 금형으로 인한 극한 공정 조건으로 야기된 결과이며 문제 해결을 위하여 성형 금형에 PVD 코팅 적용 연구를 진행하였다. 성형 금형의 PVD 코팅 적용을 통하여 금형 교체 주기 감소를 통한 생산 원가 절감 및 이형성 개선을 통한 성형성 확보를 목표로 본 연구를 진행하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.4
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• pp.427-436
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• 2014

The goal of this paper is to estimate proper hardfacing material and thickness of STD61 hot-working tool steel through three-dimensional heat transfer and thermal stress analyses. Stellite6, Stellite21 and 19-9DL superalloys are chosen as alternative hardfacing materials. The influence of hardfacing materials and thicknesses on temperature, thermal stress and thermal strain distributions of the hardfaced part are investigated using the results of the analyses. From the results of the investigation, it has been noted that a hardfacing material with a high conductivity and a thinner hardfaced layer are desired to create an effective hardfacing layer in terms of heat transfer characteristics. In addition, it has been revealed that the deviation of effective stress and principal strain in the vicinity of the joined region are minimized when the Stellite21 hardfaced layer with the thickness of 2 mm is created on the STD61. Based on the above results, a proper hardfacing material and thickness for STD61 tool steel have been estimated.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.16 no.4
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• pp.119-126
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• 2007

Generally, the machinability of materials that have a good mechanical properties is poor. The material having a high strength, high toughness in high temperature and wear resistance, it is difficult to remove a chip from workpiece. STD11 and NAK80 are kinds of these materials and these materials can be used in many industrial fields. But it is limited in use because of high cost and poor machinability. In this experimental study, the cutting of STD11 and NAK80 were used to decide the machinability and the tool shape of CBN ball end mill. From the results, the CBN ball end mill is verified that the estimated cutting edge shape of rake angle 30 degree has consistent effect on the tool wear and cutting force.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.261-261
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• 2004

본 논문에서는 고속가공 시 필랫(코너-R) 엔드밀의 곡면가공 적용가능 여부를 연구하기 위하여 비교적 곡률이 완만한 곡면을 채택하여 가공실험을 수행하고 고 결과를 분석하였다. 가공재료는 금형의 재료로 많이 사용되는 SKD11 강을 선택하였다. 볼엔드밀과 필렛엔드밀의 비교를 위하여 2 종류의 공구에 동일한 가공조건으로 가공실험 하였다. 가공 중 측정된 절삭력과 가공면의 표면조도를 분석하여 일반적으로 황삭에서 주로 사용되던 필렛엔드밀을 곡률이 완만한 곡면의 정삭에 적용하였을 경우의 절삭특성과 볼엔드밀의 가공특성을 비교하였다.(중략)