• 대한기계학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.725-731
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• 1985

본 논문에서는 Chen, Kobayashi에 의한 강소성 유한요소법 프로그램을 이용하 여 마찰조건 및 형상비(H$_{O}$/D$_{O}$)가 0.75, 1.0, 1.5에 따른 금형 접촉면상의 응력분포 및 반경방향 증분량 그리고 번형률 분포 등을 고찰하고 실제로 알루미늄과 .alpha.-황동의 두 종류 재료를 사용하여 이론과 동일한 마찰조건과 형상비에 대해 실험함 으로써 그 변형 특성을 F.E.M. 결과와도 비교 고찰하였다. 또한 시편 실험에서 파괴 시까지 실험하여 그 형상도 살펴보았으며 이전 연구와도 비교하여 보았다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.26-26
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• 2011

Fe계 TiC 합금은 미량의 합금원소를 첨가시켜 경화능, 내식성, 내마모성 성질을 개선한 특수 공구용 재료로서 현재 절삭, 내마모성, 광산, 금형재료 등의 분야에 널리 사용되고 있다. 금속과 세라믹의 복합재료인 초경합금은 비열처리용 공구강으로 WC, TiC 등의 4, 5, 6족 금속탄화물에 Co, Ni, Fe등의 철족이 결합금속으로 소결한 복합재료로 WC-Co계 초경합금이 주종을 이루고 있으나, 전략 소재로서 고가인 Co 원료를 대체하기 위한 재료로서 초경재료의 고경도와 공구강의 경제성 및 가공성의 장점을 이용한 Fe-TiC계 초경합금의 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 Fe기지에 서브마이크론 크기의 미세한 TiC 입자가 균일하게 분산된 Fe-TiC 복합분말을 경제적으로 제조하기 위해 순수한 Fe, Ti 원료분말에 비해 단가가 낮고 미세 분쇄가 용이한 FeO, $TiH_2$ 분말을 고에너지 밀링 후 반응 열처리 시키는 유사 기계화학적 공정을 시도하였다. 조성비 Fe-30wt%TiC 복합분말을 제조하기위해 마이크론(micron) 크기의 FeO, $TiH_2$, C 분말을 사용하였고, 1단계로 FeO와 C을 고에너지 밀링으로 혼합 후 반응시켜 환원시키는 공정과 2단계로 이렇게 환원된 분말과 TiH2를 고에너지 밀링으로 다시 혼합, 분쇄한 후 반응열처리 하는 두 단계 공정을 사용하였다. FeO의 환원 단계에서는 $700{\sim}1,000^{\circ}C$ 온도 범위에서 1시간 유지하였고, 고에너지 밀링 시 밀링시간, 회전속도를 변수로 두고 실험하였다. 환원된 분말은 수평관상로를 이용해 아르곤분위기에서 $1,000{\sim}1300^{\circ}C$까지 1시간 유지하여 반응열처리시켜 Fe-TiC 복합분말을 제조하였다. 준비된 복합분말을 XRD와 FE-SEM, EDS, 입도분석기 (LPSA) 등을 이용해 분말의 형태와 특성, 상, 조성, 입도, 분산도 등을 조사하였다. 제조된 Fe-TiC 나노복합분말을 방전플라즈마소결(SPS) 과 상압소결 실험을 진행하였다. Fe-TiC 복합분말 제조공정의 첫 번째 단계인 FeO의 환원반응은 $800^{\circ}C$이상의 온도에서 Fe로 환원이 진행됨을 확인하였다. 두 번째 단계인 반응열처리공정에서는 $1,000^{\circ}C$ 이상에서 TiC가 형성됨을 XRD 상분석을 통해 확인할 수 있었고, $1,100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 반응열처리를 했을 때 XRD 분석결과와 산소 조성 분석 결과로부터 반응의 완결성과 순도에서 최적 온도 조건임을 확인하였다. 온도를 $1,300^{\circ}C$로 증가시킬 경우 반응의 완결성에 큰 변화가 없는 반면 분말입자간의 목형성이 일어나 가소결 되는 것을 FE-SEM을 통해 관찰하였다. 또한 최적조건으로 제조된 Fe-TiC 복합분말의 입도분석과 FE-SEM/EDS 관찰/분석을 시행한 결과 평균 입도 0.6 ${\mu}m$의 미세한 Fe-TiC 복합분말 내에 Fe분말 주변과 내부에 나노크기의 TiC입자가 균일하게 분산되어 존재하는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.450-455
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• 2017

쉴드 커넥터는 자동차 전장부품으로 차량 내 전기 배선을 연결하는데 사용된다. 이 부품은 전기 전도도가 높은 인청동 재질을 사용하고 프로그레시브 프레스 성형으로 제작된다. 본 제품 형상의 기하학적인 측면을 고려했을 때 복잡하지 않지만, 드로잉, 밴딩 등의 소성가공과 피어싱, 노칭 등의 전단 가공을 실시하여 제품 성형을 완성해야 한다. 프로그레시브 금형을 설계하는 과정 중에 공정 및 스트립레이아웃 설계단계의 성형 해석 모듈을 활용하여 제품의 재질에 따른 두께 변화 및 성형 안전성, 스프링 백 (Spring Back) 검토를 수행하여, 균열 혹은 주름의 경향과 불완전 소성 변형에 대한 보정치를 예측 및 발생 가능한 문제들을 사전에 확인하고, 드로잉 공정 초기에 발생된 성형 불량에 대한 대책으로 드로잉 형상을 수정하여 공정 설계에 반영하였다. 공정설계에서 얻어진 제품의 블랭크 전개 형상은 효과적인 재료 이용을 위해 네스팅에 의한 최적화된 블랭크 배치로 재료의 손실을 최소화하여 3차원 스트립레이아웃 설계를 완성하였다. 본 연구를 통해 프로그레시브 성형을 통해 생산되는 쉴드커넥터 제품의 균열과 스프링백 현상을 사전에 개선하여 생산안정도를 향상시켰다.

• Design & Manufacturing
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• 제14권1호
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• pp.22-29
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• 2020

The analysis was carried out using the press molding analysis program by applying six parameters such as material type change, material thickness, friction coefficient, r_p, r_d and blank holder pressure. As a result of CAE analysis of the soft material DC04 and the relatively hard material HX300LAD, the thickness of the punch R part of the soft material was significantly reduced. The flange portion is greatly increased in thickness in the hard material by the compression action. As a result of considering the deformation amount of 0.6mm, 1.0mm, 1.5mm according to the material thickness, the influence of the thickness is considered to be very small. In case of the material thickness of 0.6mm, the rate of change increases due to the deep drawing depth relative to the material thickness. The sizes of the punches R and die R have the greatest influence on the change in thickness of the material in drawing molding, the smaller the punch R, the thinner the edges of the product, The larger the R of the die, the greater the material thickness of the flange portion. As the coefficient of friction and the blank holder pressure increase, the frictional force of the flange portion increases, which increases the radial force in the drawing process and increases the thickness change of the flange portion.

• Composites Research
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• 제12권5호
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• pp.31-39
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• 1999

최근에 플라스틱 복합재료는 고강도, 초경량이라는 재료의 우수한 성질과 높은 생산성으로 인해서 그 활용도가 급속히 증가하고 있고, 그 중 섬유강호 플라스틱 복합재료는 가장 각광받는 재료중 하나이다. 본 연구에서는 연속섬유강화 플라스틱 복합재료를 열간 압축성형법을 이용하여 성형조건을 변화시켜 성형한 후 성형품의 성형성에 대하여 연구하였다. 연속섬유강화 플라스틱 복합재료를 압축 성형할 때 발생하는 문제점은 유동 속도차에 의한 섬유와 모재간의 분리현상이다. 이 분리현상으로 인해 성형품은 불균질해지고 이방성이 되어 기계적 특성 등에 영향을 받는다. 그러므로 분리에 영향을 미치는 섬유구조 및 기하하적 형상 등 성형조건을 연구할 필요가 있다. 니들펀칭 횟수 NP=0 punches/$\textrm{cm}^2$인 경우 성형시 모재와 강화재간의 분리현상이 증가하여 성형품의 성형성에 큰 영향을 미친다. 또한 펀치의 반경 rp=1mm일 경우 압축성형에 의한 큰 형상변화에 의하여 역시 분리현상이 증가한다. 본 논문에서는 성형공정 인자들이 제품의 성형성에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 연속섬유강화 플라스틱 복합재료를 니들펀칭 횟수를 변화시켜 복합판을 제작한 후, 펀치의 반경을 변화시켜 고온 압축성형 하였을 때 일어나는 불균질도와 성형품의 두께를 측정하여 비교하고, 이에 미치는 금형 코너부의 반경 및 니들펀칭 횟수의 영향에 대해서 검토한 결과를 보고한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.3650-3655
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• 2013

파인블랭킹 금형을 제작하는 주목적은 전단면의 크기를 최대가 되도록 하기 위함이다. 본 연구에서는 전단면의 크기에 가장 크게 영향을 미치는 클리어런스는 재료 두께의 1%로 고정시키고 전단라인에서 Vee-Ring 중심까지의 거리 변화, V-Ring 각도의 변화, 전단 속도를 변화시키면서 전단 면적의 크기 변화를 연구 고찰하였다. 각 실험으로부터 시편을 채취하여 전단면의 크기를 분석한 결과 V-링의 거리는 2mm, 각도는 외측$45^{\circ}$/내측$30^{\circ}$일 때, 전단 속도는 6.4m/min일 때 전단면의 크기가 가장 크게 됨을 알 수 있었다.

• Composites Research
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• 제12권1호
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• pp.11-18
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• 1999

섬유로 강화된 열가소성 복합재의 성형과정 중에는 유동특성에 미치는 금형내 충전패턴의 제어나 섬유배향 및 섬유함유율과 같은 성형공정 인자들의 영향을 예측하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 등온상태에서 두께가 얇거나 두꺼운 성형품을 압축성형하는 경우에 발생하는 유동선단과 압력분포, 속도구배 등을 예측함을 목적으로 한다. 이때 복합재는 비압축성 뉴턴유체로 하였으며, 성형공정 변수들에 미치는 미끄럼 지배상수 $\alpha$와 점성비 $\zeta$의 영향에 대해서 고찰한 내용을 보고한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.979-983
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• 2007

본 논문에서는 액정용 실드 케이스 (Shield Case)의 스트립 레이아웃 도 작성하였다. 프레스 금형에 있어서 스트립 레이아웃 도는 제품 양산을 결정하는 중요 요인이다. 장착되는 다른 부품과의 간섭요인을 용이하게 수정하기 위하여 3D CAD/CAM 시스템을 적용하였다. 블랭크 레이아웃을 최적화하고 광폭배열로 스트립 레이아웃 하여 재료 이용률을 60.17%로 향상시켰다. 또한 얇은 소재두께로 인해 변형 발생이 예상되는 노칭부위에 집중적으로 비딩공정을 추가하여 제품의 평탄도를 요구사항에 맞게 적용하였다. 사용된 3D CAD/CAM 소프트웨어는 Unigraphics NX 3.0이며 12개 공정으로 스트립 레이아웃 도를 작성하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제46권2호
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• pp.175-184
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• 2008

연구목적: 본 연구는 가변형 트레이 개발의 일환으로 그 시제품을 제작하고 비가역성 수성 콜로이드 인상재를 사용하여 중국인과 일본인에서 인상채득 시 트레이의 구강 내 적합성를 알아보고자 하였다. 연구재료 및 방법: 가변형 트레이는 한국 성인 악궁의 크기 분석결과를 기본으로 하여 설계하였으며, 먼저 CAD-CAM 작업을 통하여 견본 모형을 제작한 후, 이를 똑같이 복제한 실리콘 간이금형을 만들었다. 그리고 이 금형에 polyurethane을 주입하여 다수의 시제품을 완성하였다. 시제품을 이용하여 중국인으로는 상해 제2의과대학교 구강의학원 학생 60명 (남자 30명, 여자 30명)을 대상으로 하였고, 일본인으로는 일본 구마모토 고등학교 졸업생 60명 (남자 30명, 여자 30명)을 대상으로 인상채득을 실시하고, 측정부위별로 인상체의 두께와 길이를 측정한 후 통계처리를 하여 그 적합성을 평가하였다. 결과: 1. 중국인과 일본인 모두 스탑과 경사면에 의해 트레이의 폭이 적절히 조절되어 대체적으로 3-6mm의 균일한 인상체의 두께를 얻을 수 있었다. 2. 중국인의 상악 트레이에서는 전치 순측 변연부에서 두께가 6.2mm, 견치 순측 변연부에서 두께가 5.9mm, 구개부 중앙은 10.5 mm, 구개부 후방은 9.7mm 높이로 비교적 인상체의 두께가 크게 측정되었다. 3. 중국인의 하악 트레이에서는 제1, 2소구치 접촉점 설측 변연부에서 인상체의 길이가 8.9mm, 전치 설측 변연부에서 7.2mm로 길게 나타났으며, 견치 순측 6.8mm, 소구치 순측 7.0mm로 인상체의 두께가 크게 측정되었다. 4. 일본인의 상악 트레이에서는 전치 순측 변연부에서 두께가 7.4mm, 견치 순측 변연부에서 7.7mm, 구개부 중앙은 9.1mm 높이로 인상체의 두께가 비교적 크게 측정되었다. 5. 일본인의 하악 트레이에서는 견치 순측 7.4mm, 제1, 2소구치 접촉점 순측 변연부 8.4mm로 인상체의 두께가 크게 측정되었다. 결론: 본 가변형 치과 인상용 트레이는 한국인 모형 계측치를 바탕으로 설계되어 한국인에서 적합성이 우수하며, 본 실험의 결과 중국인과 일본인에서도 적합성이 좋아 본 트레이를 범용하여 쉽고 정확한 인상채득을 할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.6060-6065
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• 2013

유효 전단면의 크기를 최대가 되도록 하기 위해서는 다이 롤 높이의 최소화가 매우 중요하다. 본 연구에서는 V-링 압입량의 변화와 클리어런스의 변화에 대한 다이 롤 변화를 연구하였다. V-링 거리를 2mm로 고정하고 클리어런스가 다른 다이인서트를 적용할 수 있는 파인블랭킹 금형을 제작하여 전단해석과 실험을 진행하였다. 각 실험으로부터 시편을 채취하여 다이 롤 높이를 분석한 결과 V-링의 압력이 재료의 유동을 효과적으로 억제하고 펀치와 다이 사이의 클리어런스가 재료 두께에 대하여 1%의 경우가 다이 롤 높이가 낮게 됨을 알 수 있었다.