• Journal of Korea Foundry Society
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• v.24 no.4
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• pp.238-248
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• 2004

고압 다이캐스팅에서 요구되고 있는 고품질의 주조를 위해, 비교적 간단한 개선 방안으로 용탕 주입 방법의 개선이 실험적으로 시도 되었으며, 그로 인해 많은 경우에 긍정적인 결과가 관찰 되었다. 특히, 냉가압 다이캐스트에서, 금형내 용탕의 예충전을 유도하는 용탕 주입의 속도 및 플렌저의 위치제어를 통해 기공율의 저하 및 그로 인한 기계적 강도의 개선 효과를 확인 할 수 있었다. 본 논문은, 그 원인과 결과 대한 연구를 위해, 상용 해석 도구인 Flow3D를 이용, 금형내 용탕의 흐름을 모델링을 통해 가시화하여 용탕의 주입속도 및 위치의 변화가 주물의 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 용탕 주입을 위한 플런저의 속도 및 위치 제어의 변수로, 1) 금형내에 용탕의 예충전 유도를 위한 용탕 고속 주입 지연 정도, 2) 플런저의 저속운행에서 고속으로의 가속도, 3) 용탕의 예충전 동안의 플런저 속도를 선택, 그로 인한 영향을 연구 분석 하였고, 그 결과로 플런저의 속도 및 위치 조절을 통하여 금형내 갇힌 공기의 양이 줄어 들 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.30 no.5
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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.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.11 no.1
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• pp.6-14
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• 1991

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.5 no.3
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• pp.47-51
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• 1985

FMC(FULL MOLD CASTING)법(法)이란 발포 polystyrene모형을 사용하여 조형후, 주형으로부터 모형을 발형치 않은채, 용탕을 주입하여 주물을 제조하는 방법을 말한다. 합성수지 발포체를 주조용(用) 모형의 재료로써 사용하는 방법은 1956년 미국의 슈로이어(H. F. Shroyer)에 의하여 발명되었으나 이것은 실제 주조에 응용하기에는 여러 곤란한 문제가 있어, 단순히 착상에 그치고 공업적으로 적용할 수 있는 기술을 확립치는 못하였다. 그후 서독 아헨대학교수로서 당시 발포폴리스티렌을 포함하는 각종단열재 제조회사 G+H 사(社)의 A. Wittmoser에 의하여 1962년에 처음으로 공업적으로 이용되어, 현재 서독, 미국, 일본등 유럽전역에서 응용되고 있다. 당사(當社)는 1977년6월 5일 첫 가동된 이후, 동(同)그룹 사(社)인 현대자동차로부터 자동차금형 (Press Die)주조를 FMC법(法)으로 생산하여 달라는 요구를 받고, 그해 12月부터 개발시험에 착수하여 이듬해 6월(月)부터 본(本) FM주조를 적용하여왔다. 그러나 1) 폴리스티렌 모형의 주입시(時) 부(不)기화 잔유물에 의한 주물표면결함 2) 도형제 박리 현상에 의한 표면결함 3) 주입시(時) 다량의 매연발생 및 4) 조형시(時) 모형의 변형에 의한 칫수결함 등의 문제가 대두되어 품질면에서는 1982년6월(月)에 와서야 어느정도 정상궤도에 도달하여 본격적인 FM 생산을 해오고 있는 중이다. 여기서 그동안 당사가 경험한 대형주물 (자동차금형:$1{\sim}10$톤/개)에 있어서의 FM 주조법의 적용사례를 본지(本誌)를 통하여 간단히 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.251-251
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• 2004

이 연구에서는 주단조 공정을 자동차 부품인 low control arm 제조에 적용하였다. Al6061에 주단조 공정을 적용함므로써 재료비 감소와 기존의 스틸제품보다 경량화 효과를 얻을 수 있다는 것을 증명하기 위함이다. 첫째로 단조 재료인 A16061의 최적 주조조건을 찾기 위하여, 주조 실험은 알루미늄의 주입온도, 금형온도, 주입시간을 조절함으로써 수행되어졌다. 최적주조조건은 주입온도 $700^{\circ}C$, 금형온도 30$0^{\circ}C$, 주입시간 10초로 정하여졌다. 각각의 미세조직을 관찰하고 응력-변형률곡선을 구하기 위하여 열가단조실험은 빌렛온도, 변형률속도와 감소율을 기초로 하여 수행되어졌다.(중략)

• 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.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.13 no.2
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• pp.155-162
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• 1993

This study has been focused on the influence of the metallic mold cooling effects on the solidification structures and the mechanical properties for Al-10%Si alloy castings by the variation of pouring temperatures, metallic mold temperatures and Cooling part of metallic mold. The dendrite arm spacing of Al-10%Si alloy was decreased with increasing cooling rate. In case of bottom cooling of metallic mold, DAS was appeared to be $20-22{\mu}m$ and in the middle cooling, it was increased to $36-40{\mu}m$. The DAS decreased proportionally $with(cooling\;rate)^{-3/2}$ at pouring temperatures $680^{\circ}C$ and $(cooling\;rate)^{-1/2}$ at pouring temperature $760^{\circ}C$, but it was proportionally increased to $(local\;solidification\;time)^{1/2-1/3}$ at pouring temperature $680^{\circ}C$ and $760^{\circ}C$. The maximum tensile strength of Al-10%Si alloy casting was obtained in case of bottom cooling of mold at pouring temperature $680^{\circ}C$ and metallic mold temperature $320^{\circ}C$.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.12
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• pp.62-67
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• 1998

An experimental study has been carried out to investigate casting process parameters which influence on the microstructures of cast preforms in casting/forging process of aluminum alloy. In the casting process, pouring temperature, pouring time, mold temperature, mold material, and, cooling method are selected as process parameters. With the cast preform, a forging test has been performed to compare mechanical properties of final products between casting/forging process and forging process. From the experimental results, low mold temperature and water cooling method are favorable for obtaining minute microstructures of cast preforms. Casting defects included in cast preforms. such as pores and shrinkage cavity, are eliminated by the forging process. And comparing cast/forged products with conventionally forged products, the former are almost as same as the latter in mechanical characteristics.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 1999.03b
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• pp.102-106
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• 1999

One of the main causes of unwanted dimensional changes in precision metal mold casting parts is excessive and irregular residual stresses induced by temperature gradients and plastic deformation in the solidifying shell. Residual stresses can also cause stress cracking and lower the fatigue life and fracture strength of the casting parts,. In the present study aluminum alloy casting system with metal mold equipped with electrical heating elements and water cooling units was designed and the casting specimens were produced to quantify the effects of different cooling conditions on the development of residual stresses. the layer removal method was used to measure the biaxial residual stresses in casting specimens produced from the experiments. The experimental results agreed with Tien-Richmond's theoretical model for thermal stress development for the solidifying metal plate

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.15 no.3
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• pp.291-297
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• 1995

The mechanical properties and fracture toughness of permanent mold cast austempered gray cast iron(AGI) were compared to those of sand cast AGI. The iron was melted to eutectic composition in order to get better castability especially in permanent mold casting. Specimens prepared for tensile, impact and fracture toughness test were austenitized at $900^{\circ}C$ and austempered at $270^{\circ}C$ and $370^{\circ}C$ for 1 hour. The strength, impact and fracture toughness of permanent mold cast AGI were found to be superior to those of sand cast AGI. The maximum value of 836 MPA in tensile strength, was obtained at the austempering temperature of $270^{\circ}C$. But ductility of AGI was not improved by permanent mold casting.