• 한국분말재료학회지
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• 제11권2호
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• pp.179-185
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• 2004

통상적인 금속분말의 성형은 분말야금 공정으로 이루어지기 때문에 복잡한 형상의 부품을 구현하는 데는 제약이 있다. 하지만, 1970년대 후반 이래 새로운 금속분말의 성형기술로 크게 각광을 받으며 연구되고 있는 금속분말사출성형(Metal Powder Injection Molding, MIM) 기술을 이용하면 다양한 형태의 부품을 성형할 수 있다 최근에는 이러한 MIM 기술을 이용하여 다양한 산업분야에 응용될 수 있는 마이크로 부품을 제조하고자 하는 연구개발이 주목받고 있다./sup 1)/ 현재까지는 마이크로 부품을 제조하는 원천기술이 반도체 공정기술이나 마이크로 기계가공기술에 크게 의존하고 있다./sup 2,3)/ 특히, 경제적 효용성이라는 관점에서 수 마이크로 이하의 극미세 구조물은 반도체 공정기술을 이용하여 성형하는 것이 유리하며, 1㎜의 치수를 갖는 미세 구조물은 마이크로 기계가공기술로 제조하는 것이 적합하다(그림 1). 하지만, 수십 마이크로에서 수백 마이크로의 치수를 갖는 구조물 제조에 있어서 앞선 두 공정기술은 응용 재료의 종류와 복합한 형상의 대량생산에 한계가 있다. 비록 반도체 공정기술에서 박막 증착과 전기화학적 도금기술을 이용한 표면미세가공 기술에 의해 수십 마이크로 이내의 치수를 갖는 미세 구조물을 정밀하게 성형하지만,/sup 4,5,)/ 수백 마이크로 크기의 치수를 반도체공정기술로 구현하기는 곤란하다. 또한, 마이크로 기계가공기술도 높은 가공 정밀도를 유지하며 수백 마이크로 크기의 구조물을 가공할 수 있지만 복잡한 모양의 형태를 대량생산하기에는 적합하지 않다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.870-873
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• 2009

본 연구에서는 미세 무광부식 패턴을 갖는 HD Switch Panel 부품을 설계하고 금형을 제작하였다. 이를 위하여 사출성형 Simulation(CAE)을 이용하여 사출성형 공정의 문제점과 부품의 변형량을 예측 하였다. 또한 금형표면의 가열온도와 실제 금형온도의 비교함으로써 공정변수 조절을 통한 사출성형 조건의 최적화를 달성할 수 있었다. 한편, 순간금형표면가열을 이용한 성형기술인 E-MOLD를 적용하여 자동차 내장부품용 HD Switch Panel을 제작하였고, 전자현미경과 원자현미경을 이용한 표면 평가를 통하여 무광부식 패턴의 전사율 향상으로 인한 무광 특성이 향상됨(2.5이상$\rightarrow$1.5~1.7)을 확인하였다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2002년도 춘계학술강연 및 발표대회
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• pp.13-13
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• 2002

분말사출성형(PIM, Powder Injection Molding) 기술은 금속, 초경 또는 세라믹 등과 같은 소결 가능한 분말을 유기결합체와 혼압하고 이를 기존의 사출성형법을 이용하여 일정한 형상으로 성형한 다음 결합제 제거정 공정을 거처 최종 고온 소결함으로써 3차원의 복잡한 형상의 부품을 후가공 없이 정밀하게 대량 생산 할 수 있는 신분말 성형 기술이다.기계 , 항공,전자정보,반도체,의료 등의 제반 분야에서 산업 및 생활기기들이 초소형화, 초정밀, 및 고기능호 되어 감에 따라 부품 또한 일반 공정에서 제조하기 힘든 크기로 초소형화 되고, 형상이 더욱 복잡화 되며 우수한 기계적 특성 또한 요구되고 있다. 세계 분말 사출성 ; 산업은 이러한 산업적 요구에 맞춰 급격히 발전함과 동싱에 시장 또한 급격히 성장되고 있다. 그러나 국내의 PIM 산업은 88년 기술이 도입된 이후 세계 PIM 산업의 성장 속도를 따라가지 못하고 있는 실정이다. 이번 발표에서 국내의 PIM 산업 현황을 조사하여 국내 시장 규모. 성장 속도, 주요 PIM업체의 소개할 예정이다. 그리고 국내 PIM 산업의 상대적인 저성장 요인을 분석하고 향후 국내 PIM 업계의 발전 방안을 제시할 예정이다. 예정이다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.54-71
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• 1990

본 연구에서는 세라믹 기계요소를 생산하기 위한 기초연구로서, 세라믹 사출 성형에 대한 기본적인 가공조건과 여러변수들을 고찰하고 가능한한 최대의 세라믹체적 비를 갖고 세라믹입자와 완벽한 융합을 이룰수 있는 최적의 결합제 구성과 세라믹입자 의 충진비율에 따른 혼합체(mixture)의 유동특성을 규명하여 사출성형의 적부를 판별 함과 동시에 그 훈련된 상태를 고찰하여 이후의 공정에서 불균일에 의한 결함이 발생 하지 않도록 정확한 성형조건을 제시하고자 한다. 또한 사출성형에 가장 적절한 혼 합체를 선정하여 탈지공정 및 소결을 행하고 각 공정에서의 부품의 수축률 및 결함을 관찰하여 그 결함의 원인 및 제거방법에 대하여 논의할 것이다. 본 논문에서 제시한 각 공정 및 고찰은 중요한 모든 변수들의 경향 및 특성을 다루었으며 정밀한 세라믹부 품의 신속한 생산을 위한 기초 연구로서 실제 산업체에 응용될 수 있을 것으로 사료된 다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권8호
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• pp.1097-1103
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• 2010

사출성형에서 사출압력은 제품의 특성을 결정하는 주요인자이므로 성형품의 품질 향상을 위해 사출압력은 최소화 되어야 한다. 또한 휨 변형과 웰드라인은 사출성형에서의 대표적인 불량요인으로 사출성형품의 품질 향상을 위해 방지되어야 한다. 본 논문에서는 사출성형품의 품질 향상을 위해 설계 절차를 2 단계로 나눈다. 첫 번째 설계에서는 공정조건을 제어하여 사출압력과 휨 변형을 최소화 하기 위해 직교배열표를 이용한 전산실험을 수행하고 이를 이용하여 근사모델을 생성한 후 최적설계를 수행한다. 두 번째 설계에서는 유동경로 개선을 통한 웰드라인의 발생을 방지하기 위해 해석모델의 두께를 변경하고 웰드라인 발생 유무를 평가한다. 이러한 설계절차를 통해 사출압력과 휨 변형을 최소화하면서 웰드라인을 방지하여 본 논문에서 제안한 설계방법의 유효성을 보이고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.271-277
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• 2006

사출 성형 공정은 저비용으로 고품질의 제품을 대량으로 얻을 수 있는 제조 공정이지만. 성형품의 품질에 영향을 주는 인자의 수가 너무 많아 모든 경우에 대하여 실험을 수행하는 것은 시간적, 경제적으로 불가능하다. 따라서 최근에 시뮬레이션 도구를 활용하여 이러한 실험을 보조하고 있고, 실험계획법 및 여러 가지 최적화 기법들이 다루어지고 있다. 인자수가 많은 경우 각 입력인자 간의 교호작용 등도 고려하면서도 실험 횟수를 줄이는 기법으로 정립된 실험계획법을 적용하여 시뮬레이션 소프트웨어를 이용한 모의 실험 데이터를 도출하였으며, 이를 바탕으로 주변의 잡음에서도 강건한 설계를 할 수 있는 다구찌 기법을 사출 성형 공정에 적용하여 최적의 사출 성형 공정 조건을 나타내었다.

• 유변학
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• 제5권2호
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• pp.109-124
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• 1993

본 연구의 목표는 임의의 3차원 사출성형 금형 공간내에서 단섬유 강화 플라스틱의 충전 공정에서의 과도기적 섬유방향성을 예측하는 수치해석 프로그램의 개발에 있다. Hele-Shaw 방정식에 단섬유에 의해서 추가된 응력을 고려한 Dinh-Armstrong의 모델을 도 입함으로써 새로운 충전과정의 압력 지배 방정식이 유도되었다. 새로운 압력지배 방정식은 단섬유에 의한 응력 때문에 몇 개의 새로운 항들을 포함하고 있다. 충전 과정의 해석은 새 로운 압력지배방정식과 에너지 방정식을 유한효소법과 유한 차분법을 이용하여 풀고 동시에 배향텐서(roientation tensor)의 변화 방정식을 4차 Runge-Kutta 방법을 이용하여 풀었다. 단섬유 배향 텐서를 텐서의 변환 법칙을 이용하여 임의의 3차원 금형 공간내의 모든유한요 소의 중심에서 두께방향의 모든유한 차분 격자를 따라 계산하였다. 이러한 방법으로 임의의 3차원 사출성형 금형 공간내에서 비등온 충전유동과 과도기적 3차원 섬유배향상태를 서로의 상호작용을 고려하여 수치 모사하여 다양한 유동 형태에 따른 단섬유 배향 상태의 변화에 대하여 알아보고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 추계학술발표논문집 (중)
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• pp.1117-1120
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• 2003

사출 성형 공정은 서로 복잡하게 연관된 수많은 공정 변수들의 조합으로 인해 대량 컴퓨팅 자원을 필요로 하는데, 이를 위한 비용 효율적인 대안이 클러스터 시스템이다. 본 논문에서는 사출 성형 시뮬레이터 개발을 위한 클러스터 시스템의 소프트웨어 구조를 제안하고 각 노드의 상태 정보를 파악하기 위한 모니터링을 수행하여 전체 시스템의 가용도를 향상시킬 수 있는 메커니즘을 개발하고 이에 대한 클러스터 시스템의 가용도를 분석한다.

• 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.480-481
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• 2012

LED (Light Emitting Diode)는 친환경적이며 고수명 등의 여러 장점을 가지고 있어서 액정디스플레이의 광원으로 널리 사용되고 있다. 그러나 LED 제품을 제조하기 위해서는 칩, 패키지, 모듈, 시스템으로 구성된 4단계의 복잡한 제조공정을 거쳐야 하므로 가격이 높은 단점이 있다. 이를 개선하기 위해서 패키지, 모듈, 시스템의 3단계의 공정을 하나로 통합한 hybrid LED package(HLP) 개념이 제시되었다. HLP는 LED chip을 PCB에 직접 실장한 뒤 초정밀 가공 및 성형 기술을 활용하여 일체형 광학패턴을 인가함으로써 공정을 단순화하면서도 광효율을 향상시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 다구찌 실험계획법을 사용하여 디스플레이에서 중요시되는 휘도를 높일 수 있는 일체형광학패턴 형상 최적화를 실시하였으며, 최적화된 일체형 광학패턴을 제조하기 위한 초정밀 가공 및 성형기술을 개발하였다. 최적화 결과 높이 25um, 꼭지각 90도의 음각형태의 사각피라미드 패턴이 최적형상으로 결정되었으며, 패턴이 없을 때와 비교하여 휘도가 약 32.3% 높아지는 것으로 나타났다. 이러한 일체형 광학패턴을 제품으로 구현하기 위하여 초정밀 절삭기술을 활용하여 마스터 금형을 제작하였다. 최종적으로 사출성형을 통해 일체형 광학패턴을 제작하게 되는데 이때 사출기 내부 공기흐름 및 진공도를 최적화함으로써 패턴 내부에 불필요한 기포가 발생하지 않도록 하는데 성공하였다. 이를 통해 생산성이 높은 사출성형으로 HLP 제품을 양산할 수 있는 가능성을 확인하였고, 추후에는 실제 제품을 제작하는 연구를 수행할 예정이다.