• 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.7 no.4
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• pp.545-549
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• 2006

W-EDM is generally used to manufacture punches and die plates from among press mold parts. Before W-EDM was used, however, punches and die plates manufactured via mechanical processing were used to manufacture products, with the die life of the mold expiring after 2,000,000~2,300,000 products have been manufactured. When the mold manufactured through W-EDM was used, however, its service life expired only after 700,000~800,000 products have been manufactured. Since this was attributed to the deformed layer formed after using W-EDM, the surfaces before and after W-EDM was used were scanned using SEM to verify the occurrence of such layer. This study sought to come up with a method of eliminating such phenomenon.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• v.9 no.1
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• pp.304-308
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• 2005

본 연구는 발포수지 공정에 사용되는 가스벤트를 신발중창 금형에 자동으로 교환하는 장치에 관한 것이다. 가스벤트는 폴리우레탄과 같은 소재를 이용한 신발 미드솔 발포시 발생되는 가스를 제거하기 위한 다공질 소자로서 신발금형 상부에 삽입된다. 가스벤트는 소모성 부품으로 일정주기마다 교환이 필요하나 작업공정상 수작업에 어려움이 많아 자동화된 교환시스템이 요구된다. 하지만 삽입되는 신발중창 금형과 가스벤트간은 유격이 거의 없으므로 본 연구에서는 신발 중창 금형의 손상을 방지하고 보다 신속한 교환을 위해 가스벤트 삽입 및 추출 홈의 위치정보를 영상을 통해서 구하고, 얻어진 영상에 대한 위치 데이터를 기계적 위치 추적 시스템의 데이터로 피드백 하여 홀의 중심 위치에서 가스벤트를 삽입 및 추출하여 자동으로 교환하는 장치를 구현하였다. 영상 처리는 패턴 매칭 기법을 이용하여 홀의 중심점을 구하였고, 이를 PLC로 전송하여 기계 작동 제어 및 XY플로터를 정밀 제어하여 공정이 진행되게 하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.7
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• pp.607-612
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• 2019

The softness of the crashpad part is one of the important factors which affect the interior perceived quality of the vehicle interior. And while improving the softness of the crashpad part, every effort to lower the production cost has been going on. The PU foaming process for the crashpad part depends on the understanding of a lot of processes, tools and material properties. Therefore, to achieve the requirement of the customer for the interior part's visual quality, the integrated design techniques are investigated to correlate the processes, tool design, material design and the computer aided analysis. In this paper, IMG (In Mold Grain) designed concept is firstly developed to integrate the skin preforming, plastic injection molding of the substrate and the foaming process in a tool within reduced processes. Through the application of this technology, softness of crashpad is improved by 40% compared to the conventional vacuum molding method, and the existing process is reduced by 50% by integrating the injection process and the manufacturing process. And by integrating the injection mold and the skin mold and removing the foaming mold, the number of molds are reduced from 3 to 1, resulting in 20% reduction in the cost of applying a medium-sized passenger car.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.33 no.2
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• pp.304-312
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• 2009

Automated design system of injection mold was developed in this study. Shapes of mold parts and mold base were defined according to standards of mold components and database modules of mold components were built. And then an automation program of mold design was developed by the user definition features, family table and Pro/Program of Pro/Engineer. The automatic production divided into mold base and standard parts was manipulated to manufacture parts meeting the design requirements and the selected parts were changed in size and shape to meet the design goals. The mold design was also carried out to have organic relations and be easy in case of a change to the mold part or mold base. As a result, it is possible to design the mold efficiently and conveniently modify the designed mold parts and base by using the developed automated design system in this study.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.10 no.10
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• pp.2577-2582
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• 2009

A rivet which can fasten two parts is one of an important mechanical elements. In this study, the process design of a blind revet is implemented using finite element method in order to manufacture it which can resist high vibration and has strong coherence between two parts. Considering plastic flow, ease of manufacture, high strength, material loss, and so forth, an optimal four-stage process is proposed by finite element analysis and process design rules. In addition, the finite element simulation results such as shape of the forged rivet, strain distribution and forging load are investigated for the usefulness of the forging process of the blind rivet. These results will be contributed to the forging process design and the die design of the blind rivet.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.04a
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• pp.33-37
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• 1992

구조물과 기계부품에 부하를 주는 하중은 여러가지 종류가 있고, 이에 따르는 파괴의 형식도 여러가지가 있다. 그중에서도 연강압연용 로울러, 베어링 레일등은 집중 압축하중을 받는데 이들 부재의 파괴사고가 빈번히 일어나고 잇다. 압축에 의한 파괴 중 frectting, 피팅등과 같은 마모 현상은 두 재료의 표면이 서로 미끌어질때 일어나며, 이것이 공구나 기계부품의 성능과 수명을 저하시키는 주원인이 되며, 이러한 궁구나 기계 부품을 수리 또는 교환을 하기위한 인적, 경제적 손실은 막대하다. 본 연구에서는 금형등 공구의 마모편이 발생되는 마지막 과정인 크렉의 성장을 고찰하기 위하여 Sub-surface크랙 모델을 설정하여 2차원 유한요소 법으로 경계층 근방에 크랙이 존재하는 반무한 평면에 집중하중이 작용할때의 응력확대계수를 해설하였는데, 일반화된 해석법으로 혼합모드에서의 응력확대계수를 결정하였다.

• Composites Research
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• v.28 no.4
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• pp.226-231
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• 2015

Various characteristics(thermal expansion, microstructure, etc.) and mechanical properties of CNT-aluminum nano composites manufactured by volume production system were evaluated. Also, formability and durability were evaluated for potential applications in automotive parts, via compared with high-elasticity material (A390) and the current commercial product. As a result, this composite has excellent mechanical properties and formability, therefore, to verity its potential for application as light and high strength materials in automobile part.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.105-105
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• 2010

자동차 차체부품에 적용되는 플라스틱 소재는 강도와 내마모성, 내충격성의 충분한 물성확보가 필요하며, 이에 플라스틱 소재의 기계적 특성 향상을 위해 유리 섬유가 다량 함유된 복합소재적용이 증가하고 있다. 반면 플라스틱이 고강도화함에 따라 제품 성형을 위한 사출 금형을 손상시키는 사례가 빈번하게 발생하고, 소재의 유동성 저하에 따른 사출 불량이 증가하고 있어 고강성 플라스틱 복합소재에 대응하는 고경도, 고내마모 특성이 부여된 사출 금형의 개발이 시급한 실정이다. 특히 사출 금형에 사용되는 소재는 기존 소재에 비해 우수한 내마모성과 함께 고광택을 유지하는 것이 더욱 중요해졌으며, 이에 따라 유럽, 일본과 국내 연구진에 의해 다양한 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 일본에서 개발되어 국내에도 소개된 래디칼 질화는 기존 질화법에 표면의 화합물 층만을 제어하는 것으로 다소의 표면 광택 효과는 있으나, 플라스틱 사출에 그대로 적용하기에는 무리가 따르므로 그 용도가 극히 제한적이다. 본 연구에서 적용한 나노 질화기술은 0.1torr 이하의 고진공에서 고밀도의 플라즈마 에너지를 발생시키는 방법으로 화합물층이 없는 나노 크기의 질화층을 소재 표면에 형성시키는 기술로서, 처리 후에도 표면의 색상 및 광택의 변화가 없는 것을 특징으로 한다. 또한 표면 경도 및 피로 특성을 향상시킴으로써 금형의 내구 수명을 향상시킬 것으로 기대된다. 본 연구에서는 KP4 금형 소재를 사용하여 플라즈마 이온 질화 시험 조건에 따른 소재의 경도 및 내마모 특성을 파악하고, 미세 조직 분석 및 XRD 분석 등을 통해 내마모 특성 향상에 대한 기본 특성을 평가하였다. 또한 인장시험을 통해 인장강도, 항복강도 및 연신율을 파악하고, 이를 토대로 고주기 피로시험을 실시함으로써 S-N curve를 얻고, 이를 통해 피로 강도 및 피로 수명에 미치는 나노 질화 처리의 영향을 파악하고자 하였다. 플라즈마 이온 질화 시험은 질소와 수소 비율($N_2:H_2$), 진공도, Screen bias voltage, Bias voltage를 변화시켰으며, 챔버 온도는 $400^{\circ}C$로 고정하였으며, 처리시간도 3시간으로 고정하였다. 질소와 수소의 비율은 3:1일 때 최고의 내마모 특성을 보였으며, 진공도는 내마모 특성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 관찰되었다. KP4의 초기 경도값은 약 302 Hv인 반면 최적의 나노 질화처리를 거친 시편에서는 800Hv 이상의 Vickers 경도값을 보였다. SEM 미세조직 분석과 EPMA를 통한 성분 분석을 시행한 결과 표층으로부터 약 $1.5{\mu}m$의 나노질화층을 확인할 수 있었다.

• Design & Manufacturing
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• v.13 no.1
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• pp.5-12
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• 2019

In this paper, we studied the micro tool deflection, micro cutting with low temperature, and deformation of micro ribs caused by cutting forces. First, we performed an integrated machining error compensation method based on captured images of tool deflection shapes in micro cutting process. In micro cutting process, micro tool deflection generates very serious problems in contrast to macro tool deflection. To get the real images of micro tool deflection, it is possible to estimate tool deflection in cutting conditions modeled and to compensate for machining errors using an iterative algorithm correcting tool path. Second, in macro cutting fields, the cryogenic cutting process has been applied to cut the refractory metal but, the serious problem may be generated in micro cutting fields by the cryogenic environment. However, if the proper low temperature is applied to micro cutting area, the cooling effect of cutting heat is expected. Such effect can make the reduction of tool wear and burr formation. For verifying this passibility, the micro cutting experiment at low temperature was performed and SEM images were analyzed. Third, the micro pattern was deformed by the cutting forces and the shape error occurred in the sidewall multi-step cutting process were minimized. As the results, the relationship between the cutting conditions and the deformation of micro-structure during micro cutting process was investigated.