• Composites Research
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• 제36권5호
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• pp.321-328
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• 2023

본 연구에서는 다관절 로봇 암을 활용한 열 성형 공정을 통해 열가소성 복합재 부품을 개발하였다. 유한요소해석을 기반으로 로봇 암이 적용된 고속 열 성형 공정의 최적 공정 변수를 도출하였고, 이를 기반으로 실제 제작 공정을 통해 공정 변수를 구체화하였다. 제작된 부품과 유한요소해석 간의 두께 균일성, 주름 분포를 비교하였고, 이를 통해 유한요소해석의 타당성을 입증하였다. 또한, 제작된 복합재 부품의 성형성을 평가하기 위해 결정화도와 기공률을 측정하였고, 그 결과 우수한 성형성을 보인 것으로 평가하였다. 이에 따라 본 연구는 로봇 암기반의 고속 열 성형 공정을 통한 공정 확립과 이를 통한 복합재 구조의 제작 가능성을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권4호
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• pp.384-390
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• 2009

롤-롤(Roll to roll) 성형은 공정이 비교적 간단하고 생산 효율이 높은 중요한 금속 성형 공정이다. 이러한 이유로 롤-롤 성형 공정은 최근에 솔라셀 집전판, 디스플레이 격벽구조, 그리고 회로기판 성형 등 넓은 범위에서의 활용이 검토되고 있다. 본 연구에서는 솔라셀 집전판에 수십만 개의 홈을 성형하는 공정에 대해 유한요소해석을 수행하였다. 수백만 개 홈에 대한 성형을 해석하는 것은 컴퓨터 용량과 시간의 문제로 불가능하기 때문에 공정 설계를 가능하게 하는 최소의 문제 영역을 해석 결과를 바탕으로 설정하였다. 그리고, 홈의 형상과 온도에 따른 해석을 수행하여 그 결과를 분석함으로서 공정 설계의 방향성을 제시하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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• pp.371-374
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• 2008

본 연구에서는 무도장 Weldless 평가금형을 이용하여 사출성형 공정조건에 따라 다양한 형태의 변형이 생기는 성형품을 CAE를 통하여 ABS와 PC의 사출조건 냉각시간, 보압의 유/무 등에 따라서 발생되는 문제점과 변형량을 예측하고, 실제 사출성형 되어진 성형품과의 비교 분석을 통하여 사출성형 CAE 해석을 실제 사출성형 공정에서의 활용방안에 대하여 검토하였다.

• 기계저널
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• 제28권6호
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• pp.530-537
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• 1988

세라믹스 제조공정기술은 고온공정과 분말공정의 최적연관공정법을 찾는 것으로 정의될 수 있다. 따라서 뉴 세라믹스 제조공정기술은 고순도 미세원료로 분말공정 및 고온공정을 목표성질(target property)에 부합하도록 최적제어하는 공정기술이라 하겠다. 뉴 세라믹스 공정은 기본(일반)공 정과 응용(특별)공정으로 대별되며 다음과 같이 정리할 수 있다. <기본공정>. 원료공정. 성형공정. 소결공정 <응용공정>. 가공공정. 접합공정.증착공정.형상화 (섬유화, 다공질, 단결정)

• 유변학
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• 제10권2호
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• pp.113-120
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• 1998

사출성형공정은 대표적인 고분자 가공공정으로 그 복잡한 특성으로 인하여 공정변 수를 최적화하는 것을 주로 경험에 의존해 왔다. 본 연구에서는 사출성형공정의 보압과정 중에 보압의 이력을 최적화하여 제품각 부분의 부피수축율차이를 최소가 되게 하는 최적화 시스템을 개발하였다. 최적화 알고리즘으로는 GA방법을 사용하였으며 본 연구에서 제안한 최적화 시스템으로 보압과정의 최적화를 수행한 결과 부피수축율의 차이가 현저히 감소하는 것을 알수 있었다. 특히 SA방법을 사용하는 경우 초기의 최적화 속도가 GA를 사용하는 경 우에 비해서 뛰어남을 알수 있었다. 또한 충전과정과 보압과정을 함께 최적화하여 보압과정 만 최적화한 결과와 비교하여 보았다.

• 유변학
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• 제9권2호
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• pp.60-65
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• 1997

PFP성형기술은 사출성형시 수지를 금형내에 환전히 채운후 저압의 공기를 이용하여 기포를 발생시켜 수지의 체적수축분을 기포의 성장에 의해 보상해주는 기술이다. 이방법은 일반 사출성형에서 많이 발생하는 싱크마크나 휨과 같은 변형문제를 해결하여 줄수 있으며 높은 압력을 필요로하지 않는다는 잇점을 가지고 있으나 이러한 최신공정에 대한 체계적인 연구는 미흡한 실정이다. 최근에 제시된 PFP성형공정의 모델링은 기포의 성장이 수지의 체 적수축에 의한 것이라는 가정을 근거로 기포핵이 생성된 이후의 기포성장을 모사하였으며 모델링에 해석결과는 몇가지 가정에도 불구하고 실험결과를 잘 설명하였다. 본 연구에서는 모델링이 가지는 문제점을 분석하고 기포성장의 메카니즘을 보다 체계적으로 이해하기 위하 여 실험적인 방법을 적용하였다. 많은 인자들을 효과적으로 고려하기 위하여 실험계획법을 적용하였으며 이를통하여 기포핵의 생성과 기포의 성장에 공기압 등이 매우 중요한 역할을 한다는 사실을 확인하였다. 이러한 결과는 모델링과 함께 PFP공정에 대한 체계적인 이해 뿐만 아니라 금형설계 및 성형조건의 설정등의 실제적인 문제해결에도 도움이 될것으로 기 대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권12호
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• pp.1619-1625
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• 2011

본 논문의 목적은 3 차원 사출성형 해석을 통하여 컴퓨터 마우스 제작용 이중사출성형 금형의 공정조건을 결정하는 것이다. 적합한 사출성형 공정조건을 선정하기 위하여 사출 시간, 최대 사출압력 및 보압 시간이 사출성형 특성과 제품 품질에 미치는 영향을 정량적으로 고찰하였다. 사출성형 해석 결과로부터 제품의 수축과 휨 변형을 최소화 할 수 있는 최적 사출성형 공정조건을 예측하였다. 최종적으로 사출성형 실험을 수행하여 이종재료로 구성된 컴퓨터 마우스 제품을 제작하였다. 이 결과로부터 선정한 사출성형 공정조건을 적용할 경우 적절한 이종 재료로 구성된 컴퓨터 마우스가 제작될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권6호
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• pp.251-261
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• 2022

본 연구에서는 냉간단조공정에서 성형하중과 금형내 응력집중 감소를 위해 자동차 엔진 밸브 스프링 리테이너 제품의 형상최적화를 위한 금형형상 최적설계를 수행하였다. 기존 생산에 사용되는 각 성형공정별 냉간단조 금형에 대한 유한요소해석 시뮬레이션을 통해 절단공정을 포함해 총 6공정으로 구성되어 있는 냉간단조공정 별 단조 프리폼의 성형 시에 발생하는 성형하중과 성형유동 특성을 분석하였으며, 이를 통해 금형 내 응력집중이 발생하는 주요 설계인자를 확인하였다. 상형금형과 하형금형부의 챔퍼(chamfer) 및 에지필렛(edge fillet) 형상을 대상으로 4인자 3수준 설계인자 및 변수 수준을 설정하고, 성형해석 시뮬레이션과 다구찌법을 활용하여 설계인자별 영향도를 분석하여 최적의 최적설계인자를 결정하였다. 본 연구를 통해 얻어진 최적설계변수를 적용하여 엔진밸브 스프링 리테이너의 최적설계 시뮬레이션 결과, 각 프리폼 성형공정별로 최대 36 %, 전체 공정 평균 20 %의 성형하중 감소 효과를 얻을 수 있었다. 엔진의 고효율, 고출력, 고성능화 목표가 지속적으로 높아짐에 따라 고강도 소재의 활용이 많아지게 되어 이에 대응할 수 있는 성형공정 및 금형설계의 최적화가 필요하며, 향후 연구 결과를 활용하여 현업에 적용하여 제품단조성형성 개선 및 금형수명관리를 위한 기술자료로 활용하고자 한다.

• 유변학
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• 제4권2호
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• pp.116-126
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• 1992

본 연구에서는 형내압 파형제어 시스템, 초고속, 사출성형, 그리고 금형진공 시스템 등을 갖춘 사출 성형기를 이용하여 정밀 구면렌즈를 성형하기 위한 실험을 수행하였다. 이 러한 목적을 위해 성형공정 변수인 사출시간 충전압력 그리고 보압시간이 성형품에 미치는 영향을 중량과 곡률반경 구면 정밀도 그리고 구면오차의 간접무늬를 측정하여 연구하였다. 그결과로서 성형품의 중량(칫수)과 곡률반경에 지대한 영향력을 행사하는 변수는 충전압력 이며 사출시간과 보압시간은 곡률반경과는 무관해 보이고 중량의 증가에는 기여하지만 공정 사이클 시간을 증가시키는 문제가 지적된다. 구면정밀도 측정실험 결과 길지도 짧지도 않는 15∼20초 사이의 보압시간 4초이내의 빠른 사출시간 그리고 860kg/cm2 이상의 높은 충전압 력에서 우수한 결과를 보여주었다, 마지막으로 구면의 형상에 대한 간접무늬 측정결과는 성 형공정을 이해하는데 강력한 도구가 됨을 발견하였다.

• Composites Research
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• 제34권5호
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• pp.269-276
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• 2021

프리프레그 압축성형(PCM, Prepreg Compression Molding) 공정은 고품질 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 제품을 제조할 수 있는 고속성형기술이다. 오토클레이브 공정에 비해 폐기물 발생이 적고 사이클타임을 크게 줄일 수 있어 항공우주 및 자동차 산업에서 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 PCM 공정의 품질을 높이기 위해 프리프레그의 경화거동을 따라 프레스의 압축압력을 단계별로 증가시키는 성형법에 대해 연구하였고, 이러한 다단 압축 성형법이 우수한 품질의 CFRP 제품을 생산하고 사이클타임을 단축할 수 있는 좋은 수단임을 확인하였다. 그리고 상온에서 적층한 프리프레그를 금형에 투입하여 예열과 성형을 동시에 함으로써 별도의 예열 공정 없이 제품을 성형할 수 있었다. 또한 평판 성형에 최적화된 공정조건을 3차원 형상물에 동일하게 적용한 결과 외관상 평판과 유사한 제품을 공정조건 수립 과정 없이 만들 수 있었다.