• 제목/요약/키워드: 사출성형해석

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사출/압축 성형 Center-Gated 디스크에서의 잔류 응력과 복굴절의 수치 해석 (I) - 모델링 및 기본 결과 - (Numerical Analysis of ]Residual Stresses and Birefringence in Injection/Compression Molded Center-gated Disks (I) - Modeling and Basic Results -)

  • 이영복;권태헌;윤경환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권11호
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    • pp.2342-2354
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    • 2002
  • The present study has numerically predicted both the flow -induced and thermally-induced residual stresses and birefringence in injection o. injection/compression molded center -gated disks. Analysis system for entire molding process was developed based on an ap propriate physical modeling including a nonlinear viscoelastic fluid model, stress-optical law, a linear viscoelastic solid model, free volume theory for density relaxation phenomena and a photoviscoelasticity and so on. Part I presents physical modeling a nd typical numerical analysis results of residual stresses and birefringence in the injection molded center-gated disk. Thermal residual stress was found to be extensional near the center, compressive near the surface and tend to become toward tensional at the surface. A double-hump profile was obtained across the thickness in birefringence distribution: nonzero birefringence is found to be thermally induced, the outer peak is due to the shear flow and subsequent stress relaxation during the filling stage a nd the inner peak is due to the additional shear flow and stress relaxation during the packing stage. Predicted birefringence including both the flow -induced and thermally-induced one becomes quite similar to the experimental one.

사출/압축 성형 Center-gated 터스크에서의 잔류 응력과 복굴절의 수치 해석 (II) - 공정조건의 영향 - (Numerical Analysis of Residual Stresses and Birefringence in Injection/Compression Molded Center-gated Disks (II) - Effects of Processing Conditions -)

  • 이영복;권태헌;윤경환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권11호
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    • pp.2355-2363
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    • 2002
  • The accompanying paper, Part 1, has presented the physical modeling and basic numerical analysis results of both the flow-induced and thermally-induced residual stress and birefringence in injection molded center gated disks. The present paper, Part II, has attempted to investigate the effects of various processing conditions of injection/compression molding process on the residual stress and birefringence. The birefringence is significantly affected by injection melt temperature, packing pressure and packing time. Birefringence in the shell layer increases as melt temperature gets lower. The inner peak of birefringence increases with packing time and packing pressure. On the other hand, packing pressure, packing time and mold wall temperature affect the thermally-induced residual stress rather significantly in the shell layer, but insignificantly in the core region. Injection/compression molding has been found to reduce the birefringence in comparison with the conventional injection molding process. In particular, mold closing velocity and initial opening thickness in the compression stage of injection/compression molding process have significant effect on the flow-induced birefringence, but not on tile thermal residual stress and the thermally induced birefringence.

LGP 사출성형 시의 미세충전 특성해석 (Investigation on micro/nano filling behavior in LGP injection molding)

  • 조기철;신홍규;김헌영;김병희
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.91-94
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    • 2006
  • In this paper, in order to get micro or nano size optical patterns, an analytical and experimental investigation on a LGP (light guide plate) injection molding process has performed. The LGP, which diffusing and emitting the light from the CCFL or the LEDs to the panel front direction uniformly, typically has an under 1mm thick base substrate and numerous 60 to $170{\mu}m$ width and 6 to $10{\mu}m$ thick dot patterns on it. Generally, the small size LGPs, for mobile devices, have been and are being made of PMMA through the injection molding process. However, the substrate thickness and the dot pattern size are decreasing, it becomes hard to fill the micro to sub-micro cavities completely. To investigate the flow behavior of resin in micro/nano cavities and identify the characteristics of the LGP injection molding process, we carried out the flow analyses with respect to the variations of the substrate thickness, the dot pattern size and the pitch of a cavity.

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탕구형상이 박육 전자기부품의 유동거동에 미치는 영향

  • 이병덕;김은정;한정환
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.43.1-43.1
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    • 2009
  • 다이캐스팅과 같이 가압 사출방식을 이용한 제품 성형 공정에서 관심의 대상이 되어왔던 연구 주제 중 하나는 어떻게 하면 금형 내에 충진되는 용탕의 유동을 층류성으로 제어할 수 있을까 하는 문제이다. 그러나 다이캐스팅 공정에서 일반적인 용탕의 사출속도로는 그 유동 특성을 제어하기가 거의 불가능하다. 이러한 사출속도의 설정 및 게이트의 형상설계를 하는데 있어서 대부분 경험적인 자료를 이용하고 있어 공정의 효율성을 극대화하고 있지 못한 실정이다. 본 연구에서는 용융 마그네슘합금이 금형내에 충진 될 때 유체의 유입속도 및 탕구형상이 유동에 미치는 영향을 전산유체역학을 이용하여 충진 및 응고해석을 하였고, 예견되는 제품의 결함 및 결함제어 가능성을 진단함으로써 개선방안을 제안하고 최종적으로 금형설계 제작에 반영하여 실제 주조된 제품을 해석결과와 비교하였다. 또한, 본 연구에서 주조된 전자기부품의 미세조직을 관찰하고, 인장강도 및 파괴 특성을 관찰 하였다. 실험결과 빠른 응고속도에 따른 조직의 미세화 효과로 항복강도, 인장강도 그리고 경도 특성이 우수하게 관찰되었다.

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실험계획법에 의한 폴리카보네이트 차량 스위치 버튼의 사출성형공정 최적화 (Optimization of an Injection Molding Process for Polycarbonate Car Switch Buttons Using the Taguchi Method)

  • 김철;박재우
    • Composites Research
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    • 제29권1호
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    • pp.7-15
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    • 2016
  • 고분자 재료로 된 자동차부품들은 주로 사출성형으로 제작되며, 이 과정에서 뒤틀림, 침전 흔적, 용입선, 수축, 잔류응력 등의 결함이 발생한다. 본 연구를 통해서 이들 결함을 제거할 수 있는 차량용 폴리카보네이트 버튼의 사출성형 공정변수를 실험계획법을 이용하여 최적화 하였다. 공정변수로는 충전압력, 금형온도, 용융온도, 충전시간을 고려했으며 FEM, 다구치법, ANOVA를 사용하여 해석하고 최적화 하였다. 최적화 결과, 충전압력은 140 MPa, 금형온도는 $105^{\circ}C$, 용융온도는 $292.5^{\circ}C$, 충전시간은 1초, 등의 공정변수 값을 얻었으며, 10.2의 S/N 비를 얻었다. 수지의 용융온도가 가장 큰 영향을 미치며, 그 다음으로 금형의 온도였다.

단섬유보강 플라스틱 사풀성형제품의 섬유방향성에 따른 기계적성질 예 (Study for Predicting Mechanical Properties Depending on Fiber Orientation in Injection Molded Short-Fiber-Reinforced Plastic Parts)

  • 권태헌
    • 유변학
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    • 제8권2호
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    • pp.78-91
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    • 1996
  • 단섬유 보강 플라스틱 복합재료에 사출성형에서 섬유배향은 금형 충전 공정 중의 유동장에 의해 결정되고 섬유의 배향 상태는 역으로 유동장에 영향을 미친다. 단섬유에 의 한 추가적인 응력을 포함하는 Dinh과 Armstrong의 이방성 구성방정식을 충전유동과 섬유 배향의 연계해석에 도입하였다. 충전유동의 해석은 새로운 압력 지배방정식과 에너지 방정 식을 유한요소법과 유한차분법을 이용하여 풀고 동시에 2차 배향 텐서의 변화방정식을 4차 Runge-kutta 방법으로 풀었다. 섬유의 배향상태를 구한 후에 일방향성 복합재료의 Halpin-Tsai 식과 배향 평균모델을 도입하여 사풀성형품의 이방성 기계적 성질이 예측되었 다. 직사각형 캐비티에서 수치해석결과를 실험결과와 비교하였다. 섬유배향과 유동과의 상호 연계작용을 특히 게이트 근처에서 섬유배향에 영향을 미치며 수치해석 결과는 벽면 근처에 서 유동방향으로 배향하는 shell층을 과대 예측함을 알수 있었는데 이는 배향 텐서 변화 방 정식의 최종근사에서 기인하는 오차로 판단된다. 수정된 복합최종 근사를 바탕으로 예측된 이방성 기계적 성질이 기존의 복합최종 근사에 기초한 예측보다 실험 결과에 정량적으로 보 다 잘 일치하였다.

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승용차 에어백용 CHUTE 부품 및 금형 해석 (Analysis of Shute Part & Die Mold of Air Bag for Passenger Car)

  • 박광진;김기선;김유용;김송화
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 2부
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    • pp.835-838
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    • 2010
  • 자동차 승객 안전에 대한 요구가 점차 확대 되어감에 따라 전방 충격으로부터 승객의 상해를 감소시키기 위한 각종 승객 안전장치 중 하나로, 에어백 시스템은 정면충돌 시 승객 사망률을 약 30%정도 저감시킬수 있다. 에어백은 충돌 시 일정한 힘 이상을 받게 되면 작동하도록 설계하여야 한다. 본 논문은 CATIA를 이용하여 3차원 설계를 하였으며, 해석 프로그램을 이용하여 사출성형품의 구조해석 및 사출 해석을 하여 최적화 하였다.

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