• 제목/요약/키워드: 미세사출성형

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사출성형을 이용한 미세 패턴 성형 (Fabrication of nano pattern using the injection molding)

  • 이관희;유영은;김선경;김태훈;제태진;최두선
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1532-1536
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    • 2007
  • A plastic substrate with tiny rectangular pillars less than 100nm is injection molded to study pattern replication in injection molding. The size of the substrate is 50mm ${\times}$ 50mm and 1mm thick. The substrate has 9 patterned areas of which size is 2mm ${\times}$ 2mm respectively. The lengths of the pillars are 50nm, 100nm, 150nm and 200nm and the width and height are 50nm and about 100nm respectively. A pattern master is fabricated by e-beam writing using positive PR(photo resist) and then a nickel stamper replicated from the PR master by nickel electro-plating. Cr is deposited on the PR pattern master before nickel electro-plating as a conducting layer. Using this nickel stamper, several injection molding experiments are done to investigate effects of the injection molding parameters such as mold temperature, injection rate, packing pressure or pattern location on the replication of the patterns under 100nm.

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

  • 정재엽;김동학
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.1754-1759
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    • 2008
  • 일반사출성형에서는 수지가 캐비티 내를 흐르면서 냉각으로 인한 점도의 상승으로 전사성이 급격히 나빠지기 때문에 미세패턴을 가진 성형품을 제작하는데 많은 어려움이 따른다. 이를 해결하는 방법으로 금형온도를 용융된 수지온도 수준까지 순간적으로 표면만을 가열하여 성형시킨 후 급속히 냉각하는 다양한 순간금형가열방식이 있고, 그 중 본 연구에서는 전열가열방식인 E-Mold을 채택하였다. 특히, 마이크/나노 부품 성형에 필수적인 E-Mold 금형설계에 있어 heating line의 배치는 금형의 온도 제어 및 균일한 온도 분포에 절대적인 영향을 미치므로 최적화된 heating line의 배치가 필수적이다. 본 연구에서는 사출공정의 사이클 타임을 최소화하면서 다양한 해석 프로그램을 사용하여 E-Mold의 최적화 설계를 전산모사 하였고, 이를 실험결과와 비교하였다. 먼저, 3D CAD 프로그램인 Pro-Engineer Wildfire 2.0 을 사용하여 E-Mold 금형을 설계하고, ANSYS사의 ICEMCFD 프로그램을 사용하여 MESH 생성하고, ANSYS사의 FLUENT 프로그램을 사용하여 금형의 초기온도 $60^{\circ}C$에서 $120^{\circ}C$$180^{\circ}C$까지 가열하는데 걸리는 시간과 냉각시키는데 걸리는 시간 등을 전산모사 하였다. 그리고 Polycarbonate를 이용하여 LGP 도광판을 실제 사출성형하여 얻은 데이터와 비교 분석을 하였다. 전산모사와 실제 사출결과에서 $3{\sim}4$초가량의 차이가 나타났지만 실제 사출시 고온의 용융된 플라스틱 수지에 따른 냉각시간의 오차를 생각한다면, 전산모사와 실힘결과는 거의 일치한다고 볼 수 있다. 따라서 본 체계적인 전산모사방법을 통해 E-Mold의 Heating Line 최적화 설계가 가능하다는 것을 확인하였다.

금형온도에 의한 미세패턴 성형 특성에 관한 연구 (Put English Title Here)

  • 김창완;유영은;권기환;제태진;최두선
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.1129-1131
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    • 2008
  • We injection molded a plate with micro surface features including micro prizms & micro channels patterns on its surface and investigated the replication of the micro features depending on the mold temperature which is one of typical process parameters. The size of the patterns were 8um, 10um, 15um of prizm features & 15um, 30um, 45um of channel features. The size of the plate is about $400mm{\times}400mm$ and the thickness is 1mm of plate. the repliction of the mucro features turned out to depend on the mold temperature and also the location on the plate. The pressure and the feature of the melt in the cavity were also measured in real-time for the investigation on the micro feature replication.

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첨단기술 재료와 신성형방법을 위한 분말 공정 (Paticulate Processing for High Tech Materials and Advanced Forming)

  • 문인형
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 1993년도 추계학술강연 및 발표대회강연 및 발표논문 초록집
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    • pp.1-1
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    • 1993
  • 분말야금 또는 분말재료공정은 금속과 세라믹에 기초를 둔 신소재 가공기술로서 점차 그 역할이 증대되고 있다. 분말 공정은 합금의 신축성이라는 고유 잇점을 비롯하여, 조성적 균질성, 미세한 조직특성, 그리고 완성 또는 준 완성형태의 성형가능성 등을 제공하는 것으로 특징지워지는데 이러한 모든 것들은 첨단 재료의 제조가공을 위해서 요구되는 특징들이다. 본 강연의 전반부에서는 분말야금공정의 일반적 특징과 이제까지 개발된 첨단 재료들을 분류하고 그 현황을 살펴보았다. 강연의 후반부에서는 기계적 합금화, 고온등압성형, SHS, 금속사출성형과 같은 첨단 분말 공정을 간단하게 소개한다. 이들 새로운 공정은 대부분의 금속 및 세라믹 신소재의 제조가공기술로 도입되어 널리 응용되고 있다. 오늘날 분말재료공정은 신소재를 얻는 신기술 또는 신공정의 동의어로 이해되고 있다. 그러나 미래에 있어서도 더욱 새로운 첨단재료를 개발하는 데는 이러한 분말야금공정에 크게 의존하지 않을 수 없을 것이다.

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기능성 고분자소재 성형용 마이크로 금형 시스템 (Micro Mold System for Functional Polymer)

  • 허영무;신광호;윤길상;정우철
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.267-270
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    • 2004
  • In Micro injection process, it is needed to the technique of making micro die, Rapid Thermal Pressing (RTP) and other techniques. Those techniques are independent. But the mutual connected system of techniques is needed. The target of this paper is the design of micro mold and the development of the entire micro injection techniques for functional polymer.

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선택적 유도가열을 사용한 사출금형의 국부가열기술 (Local Heating of an Injection Mold using Selective Induction Heating)

  • 도범석;박정민;엄혜주;박근
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.1119-1123
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    • 2008
  • High-frequency induction is an efficient way to heat mold surface by electromagnetic induction in a noncontact procedure. It has been recently applied to the injection molding of thin-walled parts or micro/nano structures. Though the induction heating has an advantage in terms of its rapid-heating capacity on the mold surface, it still has difficulty in efficient mold temperature control due to the restriction of an induction coil design suitable for the given mold shape. The present study proposed a localized mold heating method by means of selective use of mold material. For localized induction heating, an injection mold composed of ferromagnetic material and paramagnetic material is used. The electromagnetic induction concentrates on the ferromagnetic material, from which we can selectively heat for the local mold elements. The feasibility of the proposed heating method is investigated through an experimental measurement in terms of the heating efficiency on the localized mold surface.

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MCPs 사출 제품의 Gate 부근에 발생하는 Gas Flow Mark 개선을 위한 사출성형 공정 연구 (A study for improve MCPs product surface about injection process)

  • 현창훈;차성운;이동욱;박연우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1710-1714
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    • 2005
  • Micro Cellular Plastics create a sensation at polymer industrial for lowering product cost & overcoming a lowering of mechanical intensity. This research is surface quality research of MCPs product Through surface rough measurement. This experiment is carried out according to injection speed control with the surface rough & Product surface quality are searched

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사출 도광판의 프리즘 패턴 전사성에 관한 실험적 연구 (A study on the prizm pattern replication in injection molding)

  • 김창완;유영은;김태훈;제태진;최두선
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1537-1541
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    • 2007
  • We injection molded a wedge type of plate with micro prizm patterns on its surface and investigated the fidelity of replication of the micro pattern depending on the process parameter such as mold temperature, melt temperature, injection rate or packing pressure. The size of the size of the $90^{\circ}$ prizm pattern is $50{\mu}m$ and the size of the plate is about 300㎜${\times}$200㎜. The thicknesses are 2.6㎜. and 0.7mm at each edge of the wedge type of plate. The fidelity of the replication turned out quite different according to the process parameters and location of the patterns on the plate. We measured the cavity pressure and temperature in real-time during the molding to analyze the effect of the local melt pressure and temperature on the micro pattern replication.

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