• 한국금형공학회:학술대회논문집
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• 한국금형공학회 2008년도 하계 학술대회
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• pp.69-73
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• 2008

본 연구에서는 고분자 플라스틱 부품의 친환경 외장성형공법인 Insert Film 사출성형공법중 첫 번째 공정인 진공성형공정에서 진공금형의 표면온도 균일화 기술에 대해 연구를 수행하였다. 진공금형의 온도분포 균일화를 위한 금형설계 및 설계된 금형에 대한 온도분포 평가를 위한 ANSYS를 이용한 유한요소열해석을 수행하였으며, 이때 정상상태 및 과도상태를 함께 평가하였다. 설계 결과를 바탕으로 금형을 제작하였으며, 생산성을 고려하여 4캐비티로 제작된 금형에 대해 금형표면의 온도분포 평가실험을 수행하였다. 또한 금형내 캐비티 온도센서 및 제어시스템을 설치하여 진공금형표면 온도분포가 항상 일정하게 유지될 수 있도록 금형시스템을 개발하였다. 결과적으로 일정한 온도범위의 금형표면온도제어가 가능하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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• pp.358-361
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• 2008

본 논문에서는 열화상촬영기 및 온도분포 해석 프로그램을 이용하여 금형가열온도와 실제 금형온도의 온도편차를 비교하여 금형가열 시 Stamper 표면의 온도분포를 해석하였다. 또한 전열가열방식(E-MOLD)을 이용하여 복합기능 도광판(Prismless LGP)을 제조하였고, 금형온도에 따른 복합기능 도광판(Prismless LGP)의 광특성 평가를 하였다. 그 결과 금형온도가 증가할수록 패턴 전사성 향상으로 인해 휘도 또한 증가하였고, 특히 유리전이온도($140^{\circ}C$) 이상에서 크게 상승하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2002년도 춘계학술발표논문집
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• pp.130-133
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• 2002

금형온도가 사출 성형품에 미치는 영향 중에 결정성수지인 PP(Polypropylene)와 비결정성수지인 PS(Polysyene)는 금형온도가 높아짐에 따라 각기 다른 결과를 나타내었다. PS성형품은 금형온도가 높을수록 수축율이 줄어들고 두께 편차가 적어지는 경향을 관찰할 수 있었고, PP성형품의 경우에는 결정의 생성으로 인한 상반된 경향이 관찰되었다. 또한, 금형온도에 따른 캐비티의 매끄러운 면과 거친 면의 결과로 볼 때 금형온도가 높을수록 캐비티의 충전성 및 전사성이 향상되었다. MmSH(Momentary Mold Surface Heating)조건인 경우는 수축율과 전사성 모두다 양호한 결과를 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.172-176
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• 2003

본 논문은 금형의 온도 변화가 사출성형품의 미시구조에 미치는 영향에 관해 연구했다. 웰드라인의 폭과 길이는 금형온도가 증가함에 따라 모두 감소되었다 그리고 금형의 온도에 따른 결정성수지인 PP(Polypropylene)와 비결정성수지인 PS(Polystyrene)의 치수안정성에 관해 연구했다. PS성형품은 금형온도가 높을수록 수축률이 줄어들고, 두께 편차가 적어졌고, PP성형품의 경우에는 결정의 생성으로 인해 상반된 경향이 나타났다. 캐비티의 충전성과 전사성은 금형온도가 높을수록 향상되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권1호
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• pp.35-41
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• 2013

금형온도는 사출성형시 수지의 유동특성이나 성형품의 변형에 영향을 미치는 중요한 변수로서, 고온의 수지 주입과 냉각회로에 주입되는 냉각수의 영향을 받아 사출 사이클이 반복될수록 온도의 상승과 하강이 반복되는 주기적인 변화특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 금형 냉각회로에 저온과 고온의 유체를 번갈아 주입하는 가변 금형온도 제어기법을 적용하여 성형전에는 금형온도를 높게 유지하고 성형후에는 낮게 유지함으로써 사출성형시 품질과 생산성을 동시에 높일 수 있는 연구를 수행하였다. 특히 열전달-유동해석을 연계한 다중사이클 사출성형 과도해석을 수행하여 수지와 금형, 냉각수간의 과도적인 온도변화를 수치적으로 고찰하였고, 기존 냉각방법과의 해석결과를 비교하여 제안된 가변 금형온도 제어기법의 가열 및 냉각과정에서의 효율성을 비교하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제30권5호
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• pp.167-173
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• 2010

벌크 비정질 합금의 특성상 점도가 높고, 냉각속도가 빨라 냉각되는 합금의 온도를 직접 측정하는 것은 곤란하므로, 측정에 의하여 냉각속도를 구하는 것은 매우 어렵다. 본 연구에서는 합금의 온도를 직접 측정하는 대신 금형의 온도를 측정하고, 측정된 금형의 온도를 상용 열해석 프로그램을 이용한3차원 계산 결과와 비교, 보정하는 역문제 기법을 사용하여 Cu계와 Zr계 벌크 비정질합금의 냉각속도를 예측하였다. 예측된 냉각속도는 금형온도와 시편의 두께에 따라Cu계의 경우는 284~300 K/s, Zr계는 279~289 K/s로, 초기 금형온도의 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 전산모사 결과와 달리 금형을 수냉한 쪽보다 가열한 쪽의 응고중 냉각속도가 빨라 조직이 더 미세한 것으로 나타났는데, 이는 응고중 금형과 주물간에 에어갭의 형성으로 열전달을 방해 받은 영향으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권1호
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• pp.51-57
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• 2014

초음파 임프린팅은 열가소성 고분자 기판에 미세패턴을 복제할 수 있는 공정으로 타 성형방법에 비해 에너지소모가 적고 성형시간이 단축되는 장점이 있다. 초음파 임프린팅 공정에서는 고분자 기판의 표면에 초음파 진동에너지를 인가하여 소재간의 마찰열과 미세하게 반복되는 변형에너지의 축적을 통해 고분자 표면을 국부적으로 가소화시켜 미세패턴이 전사된다. 본 연구에서는 초음파 임프린팅에서 금형 온도가 미세패턴의 전사성에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 금형온도를 변화시켜가며 임프린팅을 수행하여 미세패턴 성형 영역에서의 온도변화를 관찰하였고, 상기 온도변화를 고려하여 미세패턴의 충진과정을 전산모사를 통해 고찰하였다. 또한 금형온도 변화에 따른 패턴의 전사율 및 전사균일도를 측정하여 비교하였다. 상기 결과를 통해 금형온도를 높일수록 초음파 임프린팅시 미세패턴의 전사특성이 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 실천공학교육논문지
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• 제10권2호
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• pp.89-94
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• 2018

사출 성형에서 금형 온도는 성형품의 품질에 큰 영향을 준다. 어느 정도의 온도가 적정한가는 성형 재료, 성형품에서 요구되는 품질에 의해서 결정되고 중요한 것은 그 온도가 안정적이어야 한다. 먼저 그 수지에 적합한 금형 온도 조건 범위 내에서 성형품이 요구하는 품질에 맞는 금형 온도를 설정해야 한다. 즉, 성형품의 표면 광택, 성형 사이클의 단축, 변형 방지, 수축 및 수지 흐름의 용이성 등의 중요성에 의해서 금형 온도는 변화한다. 실질적인 금형 기술 향상을 위해서 사출 금형을 설계하고 제작하는 산업체에서 적용할 수 있는 온도 제어에 대한 애로 기술 과정의 훈련 모형을 제시하고자 한다.

• 한국주조공학회지
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• 제28권5호
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• pp.217-220
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• 2008

본 연구에서는 유한요소법을 적용한 수치해석을 이용하여 타이어 제조용 금형을 생산하기 위해 사용되는 주조재의 열적 특성에 관하여 조사해 보았다. 고 품질의 정밀도가 좋은 타이어를 제조하기 위해, 일반적으로 타이어 제조용 금형의 주조재로 많이 사용되고 있는 알루미늄 합금과 비교 대상으로 연강을 선정하여 각각의 주조재에 대한 응고과정에서의 온도분포와 응력분포 결과를 수치적으로 계산해 보고 결과를 예측해 보았다. 수치해석을 통한 결과에서, 알루미늄 합금을 사용한 금형의 냉각과정 동안의 온도분포는 연강에 비해 보다 더 안정적으로 나타나는 것을 확인하였으며, 응력분포 결과 또한 알루미늄 합금 금형이 연강에 비해 정밀도를 향상시키고 좋은 품질의 제품을 얻는 데 보다 나은 것으로 나타났다. 그리고 금형의 온도분포와 응력분포는 금형의 냉각과정 동안 주조재의 초기 냉각온도에 의해 크게 영향을 받는 것으로 사료된다. 마지막으로, 이러한 수치해석에 의한 금형의 열적 특성 예측은 향후 고품질, 고정밀도의 금형 생산을 위한 예비성능평가 방법과 경제적 측면에서 매우 유용하게 활용할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2001년도 춘계학술대회 발표논문집
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• pp.224-228
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• 2001

자동차용 Al Wheel의 반복 금형 주조 공정에 있어서의 적정 냉각조건 확립 및 수축공 등의 주조결함을 제어하기 위하여 3차원 응고, 유동, 응력 해석 프로그램 연동 기술과 자동 금형온도 조절장치를 실제 현장에 적용하여 생산되는 Al Wheel 제품의 최적 주조조건 및 냉각조건을 확립하였다. 주조과정 중의 금형의 온도 변화 및 주물의 응고, 유동 거동은 수치해석 결과와 잘 일치하는 경향을 나타내었다. 또한 금형온도 자동 조절 장치를 사용함으로서 금형 작업온도의 가열 및 유지가 정량적으로 제어 가능하며, 제품 품질의 유지 및 Cycle Time 최적화를 이룰 수 있으며 궁극적으로는 금형 수명 연장 및 생산성 향상 등을 이룰 수 있었다.