• Title/Summary/Keyword: 금형온도

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Effect of Processing Conditions on Microstructure and Residual Stressof injection Molded Polymer Products (고분자수지의 미세구조와 잔류응력에 미치는 사출성형조건의 영향)

  • 김정곤
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.8 no.1
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    • pp.58-68
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    • 1996
  • 고분자 가공에서 가장널리 사용되고 있는 사출공정은 비등온의 싸이클 공정이므로 사출조건에 따라 성형품은 다양한 형태의 열이력과 변형이력을 받게 되고 그 결과 최종성형 품의 기계적 물성이 현저히 달라지게 된다. 그러므로 우수한 물성을 갖는 성형품을 얻기위 해서는 열이력과 변형이력에 연관되어 나타나는 미세구조의 변화와 잔류응력을 최소화할수 있는 최적 성형조건의 선정이 대단히 중요하게 된다. 본 연구에서는 수치모사실험을 기초로 설정한 성형조건의 범위에서 다양한 사출성형실험을 수행하여 얻은 시편을 대상으로 미세구 조의 변화와 잔류응력에 미치는 성형조건의 영향을 조사함으로써 최적성형조건을 선정하기 위한 방안을 찾고자 하였다. 편광현미경을 사용하여 관찰한 결정성 고분자수지 시편의 내부 구조는 전형적인 skin-core 구조를 보일뿐만아니라 충전속도, 사출온도, 금형온도, 및 gate로 부터의 위치 변화에 따라 미세구조가 현저히 변함을 알수 있었으며 광탄성법과 layer removal method를 이용하여 조사한 무정형 고분지수 시편의 잔류응력은 금형온도와 사출압 에 가장 영향을 많이 받으며 두께 방향으로 parabola한 분포를 가짐을 알수 있었다. 이상의 결과로부터 사출조건의 변화에 따라 잔류응력과 내부구조가 현저히 변하게 되며 이는 성형 품의 물성에 직접적인 영향을 미치고 있음을 알수 있었다.

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Development of simulation method for heating line optimization of E-Mold by using commercial CAE softwares (전산모사 프로그램을 이용한 E-MOLD의 Heating Line 배치의 최적화 설계에 관한 연구)

  • Chung, Jae-Youp;Kim, Dong-Hak
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.9 no.6
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    • pp.1754-1759
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    • 2008
  • To produce plastic parts that have fine pattern through conventional injection molding, a lot of difficulties follow. Therefore, rapid heating and cooling methods are good candidates for manufacturing injection-molded parts with micro/nano patterns. In this study, we adopted the E-Mold patent technology. The mold for E-Mold technology has a separate heated core with micro heaters. It is very important to optimize the lay-out of the heaters in heated core because it influences both control and distribution of mold temperature. We developed a optimization method of heating line lay-out by using commercial softwares and compared the output with the experimental results. We used Pro-Engineer Wildfire 2.0 for the mold design, ICEMCFD for mesh generation, and FLUENT for heat transfer simulation. The simulation results showed the temperature profile from $60^{\circ}C$ to $120^{\circ}C$ or $180^{\circ}C$ during heating and cooling process which were compared with the injection molding experiments. We concluded that the simulation could well explain the experimental results. It was shown that the E-Mold optimization design for heater lay-out could be available through the simulation.

Numerical Analysis of the Solidification of L-Shaped Pure Aluminum Castings in Cast Iron Molds with IAD Method (L형주철금형에 주입한 순수한 알미늄의 IAD법에 의한 응고해석)

  • Kim, Dong-Hwan;Kang, Choon-Sik
    • Journal of Korea Foundry Society
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    • v.4 no.1
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    • pp.21-31
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    • 1984
  • IAD( Implicit Alternative Direction ) FDM을 사용하여 금형에서의 L형 순수알미늄 주물에 대하여 그 응고상황의 수치적 해석을 2차원적으로 시도하였다. 계산은 주형비 ( 주형의 부피/주물의 부피 )에 따라 금형 표면에서의 대류현상과 금형/주물계면에서의 Air-gap형성 현상을 고려에 넣은 경우와 그렇지 않은 경우로 나누어 각각 콤퓨터에 의해 계산하여 그 결과를 비교하였다. 또한 금형/주물 계면주위의 온도구배를 구함으로써 Air-gap이 열전달에 미치는 영향을 검토하였다. 이와같은 시도에 의하여 주물의 응고시간, 응고방향 Hot spot의 위치 등 주조에 있어서 매우 중요한 사항들을 알아내는데 Numerical Analysis 이 매우 유용한 방법임을, 특히 금형표면에서의 대류현상과 금형/주물 계면에서의 Air-gap형성현상을 고려에 넣은 경우에 더욱 정확한 결과를 기대할 수 있다는 것이 확인되었다.

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Effects of mold temperature on the part dimension and surface quality of the injection molded cavity filter (금형온도가 Cavity Filter 성형품의 치수 및 외관품질에 미치는 영향에 관한 연구)

  • 김동학;김태완
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.4 no.3
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    • pp.164-167
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    • 2003
  • In this study, we developed the mold for the plastic cavity filter which is a kind of a wireless communication device. Since the cavity filter is made of aluminium, the cost of fabrication is high and the production rate is low. But we can produce plastic cavity filter part by injection molding process with the mold which was designed by our team. The dimension and surface quality of plastic cavity filter was investigated by varying the molding method (conventional and MmSH process) and two different types of resin(PC/ABS and ABS). In case of ABS part, the shrinkage of the inner partition walls was decreased when we adopted MmSH method. The weight of both ABS and PC/ABS parts increased and the surface roughness decreased with MmSH process.

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CAE Simulation Study an Filling Imbalance in Multi-Cavity Injection Molding (다수 캐비티 사출성형에서 충전 불균형 현상에 관한 시뮬레이션)

  • Jeon, Kang-Il;Kim, Dong-Hak
    • 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.

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High Power Diode Laser를 이용한 금형재료의 표면처리에 따른 재료의 물성 평가

  • Hwang, Hyeon-Tae;Kim, Jong-Do;Song, Hyeon-Su;Kim, Yeong-Guk;Kim, Jong-Ha
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.41.1-41.1
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    • 2009
  • 최근 금형은 자동차뿐만 아니라 여러 산업에서 필수적이며 제품의 품질은 물론 제조원가에 막대한 영향을 미친다. 이러한 금형은 침탄, 질화, 고주파담금질등에 의해 표면처리 되어져 왔으나, 이와 같이 기존의 처리 방법은 모두 처리물 전체를 가열하거나 균일한 가열을 하지 못하기 때문에 변형의 문제와 처리후의 후가공의 경비 문제, 그리고 극히 일부분만 경화가 필요한 부품에는 적용하기 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 표면처리로서 레이저 표면처리 방법이 대두되고 있으며, 레이저 표면처리는 레이저 빔을 피처리물의 표면에 조사하고 적당한 속도로 이동을 하게 되면 레이저조사부위가 급속하게 가열되고 레이저빔이 통과한 후에는 표면의 열이 내부로 열전도 되어 급속히 자기냉각(Self-quenching)됨으로서 표면에 새로운 기계적 성질을 갖게 하는 표면처리법이다. 이와 같이 레이저를 이용한 표면처리로 기존의 CW Nd:YAG 레이저 열원보다 효율이 좋은 HPDL(High Power Diode Laser)를 이용한 고효율, 고기능 금형 표면처리 후 재료적 물성을 평가하고자 한다. 평가방법은 레이저빔의 조사속도 및 온도변화에 따른 표면처리부, 열영향부 그리고 모재 부분에 대한 경도특성 및 미세조직 변화를 관찰하였다. 또한 조사속도 및 온도변화에 대해 경화깊이를 관찰하였다.

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Mold temperature control method using Approximation Algorithm (근사알고리즘을 적용한 금형온도 제어 방법)

  • Park, Seong-su;Ku, Hyung-il
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2017.10a
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    • pp.270-273
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    • 2017
  • Productivity through reduced defects in plastic injection molding and reduced cycle times is a long-standing need in the injection industry. In particular, productivity is very urgent for the domestic injection industry, which is caught between the pursuit of latecomers such as China and technological gap with Germany and Japan which will not be narrowed down. Through 30 years of research and experience in the domestic injection industry, we have found that controlling the surface temperature of injection molds is the key of quality control. There have been various attempts to utilize advanced control techniques such as PID control, but the productivity against leading companies in Germany and Japan is still insufficient. Using Approximation Algorithm - "Knapsack" and "Minimum Makespan Scheduling", We want to show how to efficiently control objects with periodic repetitive data patterns that are difficult to solve with PID control. In addition, We want to propose that the control by Approximation Algorithm is effective enough to improve the productivity of the product by analyzing the data extracted from actual injection site.

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A Study on Thermal Deformations of AC7A Tire Mold Casting Material by Pre-Heating Temperatures of Permanent Casting System (금형주조장치의 예열온도에 따른 타이어 몰드용 AC7A 주조재의 열변형에 관한 연구)

  • Choi, Je-Se;Choi, Byung-Hui
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.6
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    • pp.2596-2603
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    • 2013
  • The precision and endurance of tire mold are very important factors to decide the quality of tire. However, the investigation on the thermal deformation of tire mold has a lot of trouble because the tire mold is produced in airtight permanent casting material. In this study, the thermal deformations such as temperature, displacement and stress distributions inside the AC7A tire mold casting material were analyzed by numerical analysis according to the preheating temperature of permanent casting device. In order to verify the results of numerical analysis, the experiments for temperature measurement of the AC7A casting material were carried out under the same condition with numerical analysis. For the numerical analysis, "COMSOL Multiphysics" was used. The preheating temperatures were set up $150^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $250^{\circ}C$ and $300^{\circ}C$, respectively. The thermal deformations were calculated in each case. When the preheating temperature is $300^{\circ}C$, displacement and stress are the lowest with 0.25mm and 0.351GPa, but the temperature is the highest with $374.27^{\circ}C$. When the experimental results were compared with the numerical results, there were some temperature differences because of the latent heat by phase change heat transfer. However, the cooling patterns were almost similar except for the latent heat section.

A Study on the PMMA Lens Fabrication for Surgical Light Based on Injection Molding Convergence Process (사출성형 융합공정 기반 수술실 무영등용 PMMA 렌즈 제작에 관한 연구)

  • Kang, Bo-An;Oh, Hyeong-Jong;Jeong, Byeong-Ho;Jeong, Nam-In
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.6 no.1
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    • pp.43-48
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    • 2015
  • We studied on the injection molding conditions of defect-free PMMA lens for surgical light. When the heat temperature of mold is low, more imperfect molding or weldlines and flow marks have showed. A defective lens depends on low fluidity of the PMMA resin and its temperature is high, a flexural strain has occurred. The longer cooling time of specimens, the more cracks have occurred due to resin crystallization. In this study, optimal molding conditions for defect-free PMMA lens is as follows. The heat temperature of core mold was 110 [$^{\circ}C$] and also the cooling time was 25 [sec]. PMMA materials can realized low expense to produce plastic optical lens and applications.