• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.9
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• pp.77-83
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• 2018

Thermoplastic elastomers are being used increasingly throughout industry owing to their superior properties, such as superior elasticity, formability, and recoverability. Currently, research related to thermoplastic elastomers is focused on the development of composite elastomers by combining with various materials and the development of equipment. On the other hand, in the field of small and medium sized companies, it is necessary to study not only the application of these new materials, but also the process conditions that enable the extrusion of thermoplastic elastomers in inexpensive uniaxial screwing equipment. If extrusion is performed in a single screw extruder, it is important to maintain a uniform thickness through process control of the extruder. This study examined the effects of the processing temperature, which is an extrusion process variable, on the formability of a tube in the thermoplastic elastomer TPE-800L uniaxial extrusion process. The nozzle zone temperature is the most important factor in the extrusion of thermoplastic elastomer TPE-800L; the most excellent moldability was confirmed at $165-170^{\circ}C$.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.1
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• pp.30-38
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• 1996

단축 압출 공정에서 혼합 증진 장치로 사용될수 있는 새로운 스크류가 본 연구를 통하여 개발되었다. 스크류의 체널을 따라가면서 정규유동에서 존재하는 폐쇄유선을 깨뜨리 기 위하여 배리어를 공간상에서 주기적으로 배치하여 카오스 혼합을 일으키는 것이 새로운 스크류 설계의 기본적인 아이디어이다. 본 논문에서는 단축 압축기상에서의 카오스 혼합에 관한 기본 역학 구조를 설명하였고 카오스 스크류를 사용하여 실험적으로 카오스 혼합을 관 찰하였다. 단축 압출기에서의 기존 스크류와 비교하여 카오스 스크류를 사용하였을 경우 혼 합성능이 월등하게 증진됨을 실험적으로 얻은 혼합형태로부터 알수 있었다. 또한 카오스 스 크류는 특허 출원된 다른 혼합장치들에 비하여 형상이 간단하여 제작비가 저렴하고 스크류 특성이 우수하며 수해석적 면에서 스크류특성, 체류시간, 변형척도등을 예측할수 있는 장점 이 가진다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.06d
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• pp.337-342
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• 2001

A numerical study of three-dimensional fluid flow and heat transfer in the metering section of a single screw extruder has been performed. The mathematical model for the screw channel is simplified by unwound channel and fixing the coordinate system to the screw. The pressure boundary and the prescribed mass flow rate conditions are imposed on the inlet and outlet, respectively. The commercial code STAR-CD based on the finite volume method is used to obtain the results of the present work. The computation of the reverse flow, which cannot be computed by the marching-type 3-D model, is performed in the present study.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.1
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• pp.39-48
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• 1996

최근에 본 연구자에 의하여 기존 스크류의 간단한 수정을 통해 단축 압출공정에서 의 혼합성능을 증진시키는 카오스 스크류를 개발하였고, 단축압출기에서의 기존스크류와 비 교하여 카오스 스크류를 사용하였을 경우 혼합성능이 월등하게 증진됨을 실험적으로 얻은 혼합형태로부터 알수 있었다. 본논문에서는 카오스 스크류에서 일어나는 카오스 유동을 집 중적으로 수치모사 하였으며 그결과를 중요한 무차원 변수에 대하여 입자 궤적,포인카레 단 면 본 논문에서 제안한 쉘사상법을 통하여 나타내었다. 쉘사사아법은 혼합형태와 불변체군 을 얻기에 매우 효과적인 방법이며 수치해석으로 얻은 불변체군은 실험결과와 잘 일치하였다.

• Polymer(Korea)
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• v.29 no.6
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• pp.549-556
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• 2005

Effects of the dimensionless variables on the heat transport phenomena in the extrusion process of a single screw extruder have been studied numerically. Based on the understanding of the solids conveying related to the geometrical structure and characteristics of the screw, the heat balance equation for the solids conveying zone was established and normalized. The finite volume method and power-law scheme were applied to derive a discretized equation and the equation was solved using the alternating direction iterative method with relaxation. Effects of the dimensionless parameters, Biot and Peclet numbers, that define the heat transfer characteristics of the solids conveying zone have been investigated with respect to the temperature of the feeding zone and the length of the solids conveying zone. As the Biot number is increased, the heat loss by cooling dominates to decrease the temperature of the barrel but it has little effects on the temperature of the solids bed and the length of the solids conveying zone. On the other hand, if the Peclet number is increased, the convection term dominates to decrease the temperature of the solids bed and it results in an increase in the length of the solids conveying zone.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.18 no.2
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• pp.194-200
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• 2009

The extruder type is classified as screw type and non-screw type in terms of the extrusion method. The screw type extruder, which is the most frequently used, is classified as the single screw extruder and the multi-screw extruder. They are classified as vertical type and horizontal type in terms of structure; and those for compounding and for forming in terms of function. The single screw extruder is a universal extruder, most of which is suitable for the extrusion forming of thermoplastic resin. The multi-screw(two-screw, three-screw and four-screw) extruder can increase the extrusion power using the engagement of the screw flank. The single screw extruder does not have a good mixing ratio of the raw material and stable extrusion power, while it has low construction cost and operation cost. In this study, the single screw extruder, which has many weak points compared with the multi-screw extruder, was studied. There have been many studies on the single screw extruder, and they led to its significant development. The existing study method, however, had complex analysis processes and required much time. In this study, the CFD was applied to the performance test and analysis of the extruder, and the optimal design condition of the extrusion power for the screw and die of the single screw extruder was found by comparing the analysis results with the actual performance measurement of the single screw extruder.

• Tribology and Lubricants
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• v.25 no.3
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• pp.182-186
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• 2009

Extruders can be basically divided into bisk and screw type of extruders. Though plastic extruders are often used for its simplicity for water and oil transportation pumps, these days screw extruders are mostly used. Screws are used in many extrusion processes to manufacture complex and complicated shaped parts made of plastics, medicine materials, food, polymer composites, iron and ceramic powders, etc. Also, material correction of deformities is caused by flow and physicochemical reaction phenomenonand material extrusion is processed according to heat transfer. various material comes to hopper because extruder has function by blender and mixing of materials can go well before come out through dice. These change process is so complicated that process condition is decided by trial and error that process condition is underground mainly at extrusion molding process.

• Proceedings of the Korean Society of Rheology Conference
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• 2000.05a
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• pp.51-54
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• 2000

• Journal of the KSME
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• v.42 no.4
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• pp.42-45
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• 2002

이 글에서는 카오스의 이론적인 관점에서 성공적이라 할 수 있는 3차원 유동의 적용 예 중에서 산업적으로 관심의 대상이 될 수 있는 파이프 유동에서의 혼합증진, 혼합탱크 내의 혼합증진, 단축압출기에서의 혼합증진, 그리고 마이크로 채널 유동에서의 혼합증진 등 네 가지 유동에 대해 소개하도록 한다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.1
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• pp.11-29
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• 1996

스크류 채널 내에 주기적을 배리어를 설치함으로써 단축 스크류 압출 공정에서의 혼합 성능이 높여질수 있음이 S.J. Kim과 T.H. Kwom에 의해 밝혀진 바있다. 그들은 이새 로운 스크류를 통한 혼합이 카오틱하는 점으로부터 이 새로운 스크류를 카오스 스크류라고 명명했다. 우리는 카오스 스크류가 장착된 단축 압출공정에서 역학계 이론과 혼합운동학을 연계하여 연구를 수행하였다. 포인카레 단면을 통한 연구로부터 우리는 배리어의 배열이 islan의 크기에 대단히 밀접하게 관련되어 있음을 발견하였다. 연속적인 쉘 변형은 카오틱 유동에서 유체 요소를 지수 함수 형태로 늘이는 늘임과 접힘으로 이루어진 카오틱 혼합 메 카니즘을보여준다. 유체요소의 국부 늘임은 원리상으로는 계산되어질수 있으나 수치 해석상 의 어려운 점이 있다. 정규 유동에서와 달리 카오틱 유동에서는 입자 추적이 Runge-Kutta 적분중의 시간간격에 대단히 민감하다. 그래서 실제 사용될수 있는 시간 간격에 의해 계산 된 국부 늘임율 및 혼합효율의 정확도가 보장되어지지 않는다. 이러한 점들을 고려하여 우 리는 새로운 혼합 척도로 $\sigma$z를 제안하는데 이값은 비교적 긴 유체선분이 채널방향을 따라 늘어나는 비에 관련된 값이다. 배리어 영역의 길이가 짧을수록 $\sigma$z는 큰값으로 나타나지만 포인카레 단면에 의한 연구에 따르면 배리어의 주기가 너무 짧다면 두 개의 거대한 island 가 존재하는 것으로 밝혀졌다. 그리고 이러한 사실은 유체요소의 늘임비가 크다는 것이 항 상 좋은 혼합성능을 뜻하는 것은 아니라는 점을 보여준다. 이러한 관점에서 볼 때 혼합 스 크류를 설계하는데 있어서는 포인카레 단면을 병행하여 ${\sigma}_z$의 값을 사용하는 것이 바람직할 것이다.