• 기계와재료
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• v.23 no.3
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• pp.30-47
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• 2011

전자기 성형 공정은 강한 전이 자기장을 가공하고자 하는 금속에 직접 작용시켜 금속을 변형시키는 가공 기술로 최근 난성형성 소재의 성형 및 이종 소재의 접합 등에 장점을 가지고 있어 관심이 높아지고 있다. 또한, 전자기 성형 공정을 기존의 스템핑, 하이드로포밍과 같은 성형 공정의 단점을 보완하는 공정으로 이용하여 자동차 부품에 적용하려는 연구가 시도되고 있다. 전기, 자기, 열, 변형을 포함하는 복잡한 물리 현상이 관련되어 있는 전자기 성형 공정을 모사하기 위해서 각 물리 현상들을 연계하여 수치적으로 계산해 내는 기술에 대한 연구가 다각도로 진행 중이다. 본 고에서는 전자기 성형 기술에 대한 개념과 최신 국내외 기술 동향을 소개한 후, 전자기 성형의 수치 해석 기술에 대한 연구 동향을 정리하였다.

• 기계와재료
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• v.23 no.3
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• pp.48-81
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• 2011

점진성형(Incremental Forming)기술은 고대 대장간에서 대장장이들이 소재를 두드려 조금씩 변형시켜 원하는 농기구나 검을 만드는 것부터 라고 할 수 있으며, 판재를 원하는 형상으로 조금씩 두드려 환기통 등을 제조하는 것들로부터 쉽게 찾아볼 수 있는 일반적인 성형기술이다. 다른 성형기술과 마찬가지로 점진성형 기술 또한 균일한 품질의 제품을 대량으로 생산하기 위해 고속생산이 필요하게 되면서부터 고효율 성형기술이 개발 활용되고 있으며 소재와 장비 등 기반기술과 에너지 환경 보호를 위한 제조공정의 최적화를 위해 점점 발전하면서 점진성형 기술 또한 지속적으로 발전하고 있다. 그러나, 현재 개발의 중심에 있는 고효율 점진성형기술 대부분은 소재를 회전시킴과 동시에 영구변형을 유도하기 때문에 다른 성형기술에 비해 공정변수가 많으며 그 영향이 매우 크다. 따라서, 경험적 지식(노하우)에만 의존하는 것은 신소재 신공정 개발에 어려움이 많으므로 이론적 해석기술의 필요성은 더욱 높다. 반면, 소재의 변형과 회전이 함께 이루어지므로 이론적 해석 난이도가 높아 공정분석과 변수선정을 위한 수치해석기술 또한 상대적으로 뒤쳐져 있다. 본고에서는 점차 증가되고 있는 고효율 점진성형기술의 종류를 알아보고 실제적 기술향상을 위해 개발되고 있는 수치해석 기술에 대해 정리하고자 한다.

• Journal of Powder Materials
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• v.11 no.2
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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.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.324-324
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• 2013

자동차의 경량화 요구에 따라 비중이 큰 기존의 철계 금속재에서 비중이 낮은 알루미늄 합금 및 마그네슘 합금의 경량 금속 재료로 대체 적용하는 것이 요즘의 추세이다. 마그네슘 판재 성형의 경우 윤활제로 인한 마그네슘 판재의 부식이 발생할 수 있다. 이를 개선하기 위해 윤활제의 사용을 최소화 혹은 제로화가 가능하게 하는 진공 플라즈마 표면처리 기술이 시급하다. 본 연구는 무윤활 마그네슘 판재성형을 위한 금형 표면처리 기술로서 각각 질화처리, 비정질 탄소 코팅 공정기술에 관한 연구를 수행하였다. 플라즈마 질화처리는 기존의 질화방법에 비교하여 비교적 저온에서 짧은 시간에 표면에 백화현상이 발생하지 않는 대면적 플라즈마 질화공정 기술 구현이 가능하였으며, 비정질 탄소 코팅 공정은 모재와의 밀착력을 높이기 위한 공정 조건을 연구하였다. 각각의 표면처리된 금형을 이용하여 성형테스트를 실시하고 이 때의 마그네슘 판재의 성형성을 관찰하였다. 따라서 본 연구의 최종 목표는 무윤활 상태에서 마그네슘 판재가 성형이 가능한 금형 진공 표면처리 방법을 개발하는 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.9-9
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• 2004

나노 패턴 성형 기술은 반도체와 같은 정보전자 소자 기술과 정보저장매체 기술 분야 및 광통신 분야에서 그 기술의 필요도가 급속히 증가하고 있다. 정보저장 매체의 경우 저장밀도가 기하급수적으로 증가하고 있는 추세이며 향후 수년 내에 기존의 정보저장매체 제작방법으로는 더 이상의 저장밀도 증가가 불가능한 수준까지 기술의 발달이 이루어지리라 예상된다. 이에 따라 패턴드 미디어(patterned media) 및 초고밀도 광정보저장매체가 정보저장기술의 차세대 매체로서 제안되었으며 이의 실현을 위해 나노 패턴 성형기술의 시급한 개발이 요구되고 있다.(중략)

• 기계와재료
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• v.21 no.3
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• pp.74-87
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• 2009

타이타늄 제품의 다양성과 시장 확대를 위해 소재 및 공정가격 등을 낮추고자 하는 연구가 다양하게 진행되고 있으며, 그 한 방법으로 타이타늄 분말야금기술이 주목받고 있다. 분말로 제품을 생산할 경우 near-net shape 형태의 제품생산이 가능하기 때문에 압연, 성형, 용접 등의 다단계 공정과 후가공 비용을 최소화할 수 있다. 분말야금으로 제조된 타이타늄 부품의 특징과 아울러 전통적으로 생산하고 있는 타이타늄 분말 제조방법과 분말의 형태, 소결 성형조건 등에 대하여 알아보고, 최근에 개발된 다양한 분말제조 신공정방법과 제조 공정별로 생산되는 분말의 형태와 제조원리 등에 대하여 기술하였다. 경제성을 높이기 위한 다양한 소결과 성형방법에 대하여 고찰함으로써 타이타늄 합금 부품의 활용도를 높이기 위한 연구개발에 대해 기술하였다.

• The Science & Technology
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• v.32 no.3 s.358
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• pp.63-67
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• 1999

새로운 기술 LIM은 공압출과 사출성형을 일체화한 기술로 비교적 복잡한 라멜라(층상)모폴로지(형태학)를 갖는 블렌드제품을 생산하는 방법이다. 종래의 블렌드보다 가스 및 용제차단성, 내열성, 내약품성, 광학적 투명성 등을 보완시킨 라멜라사출성형공정이 개발됨으로써 성형업자들은 3종 또는 그 이상의 다른 폴리머들을 직접 사출성형하여 통상적인 블렌드공정에 비해 물성을 크게 향상시킬 수 있게 되었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2002.05a
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• pp.147-150
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• 2002

사출성형 공정의 컴퓨터 시뮬레이션(CAE)은 짧은 시간에 저 비용으로 여러 설계 및 재료와 공정조건의 조합을 시험할 수 있는 수단이다. 실제 금형을 가공하고 시제품을 생산하기 전에 미리 해석을 수행하여 봄으로써 설계의 오류 및 부적절한 공정조건의 설정을 방지할 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션은 공정조건에 의한 사출성형을 가능하게 해 준다. 즉, 수지의 거동, 냉각과정, 압력거동 등을 컴퓨터 화면을 통해 볼 수 있으며 이를 기초한 성형품의 예상문제점을 파악할 수 있다. 본 논문에서는 CAE기술을 응용한 Back Light Panel의 설계에 대해 논의하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1996.11a
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• pp.55-68
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• 1996

현재 로켓. 추진연소관을 제작하는데 이용되고 있는 유동성형공정을 유한요소기법을 이용 해석을 수행하였으며 또한 기존 해석접근법과의 비교도 기술 되어 있다. 대부분의 기존 해석방법은 압출공정의 유사성에 근거하여 해석이 수행되어 왔던 반면 본 연구에서는 유동성형 공정을 연속적인 쐐기 압인과의 유사성으로 보아 해석을 수행하였다. 그 해석결과로는 유동성형시 발생되는 성형된 부분에서의 두께증가량이 예측되었다. 또한 공정후 비롯되는 격자 형태는 유사하나, 응력 등 다른 변수들의 분포가 압출공정에 근거한 해석결과와 상이하게 나타났다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2003.06a
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• pp.122-124
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• 2003

본 연구는 사출성형공정 후 조립공정에서 발생하고 있는 사출성형물의 Weld line에 의한 사출성형물의 파괴현상을 해석하고 개선된 품질을 얻기 위한 시도이다. 사출성형 관련 설계는 사출금형설계 전문가의 축적된 지식과 경험을 활용하여 수행되어 왔으며, 설계에 필요한 설계자의 경험이 전무한 경우 많은 시행 오차를 유발하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 글라스 홀더 플레이트를 사출성형하고 조립공정을 수행함에 있어 생산 중 발생되고 있는 Weld line에 의한 제품의 강도 문제를 수치해석을 통하여 시뮬레이션함으로써 제품 품질을 향상 하고자 해석과 평가를 시도 하였다.