• 제목/요약/키워드: 성형재료

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열간가압성형기술을 이용한 Ai-SiC 금속기 복합재료 개발 (Development of Al-SiC Metal Matrix Composites by using Hot Press Forming Technologies)

  • 전호진;김태원
    • Composites Research
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    • 제20권4호
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    • pp.9-17
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    • 2007
  • 분말야금법 및 고온진공가압기술, 열간등가압성형기술을 이용하여 알루미늄 금속기 복합재료를 제작하였으며 이들과 관련한 미시역학 기반 강화공정 모델을 개발하였다. 고온, 가압 성형공정은 기지재료의 비탄성거동과 성형체 내부의 기공 제거를 통한 충진을 수반하게 되며 이러한 공정은 압력, 온도 및 강화재의 체적분률 등과 같은 공정변수의 영향을 받게 된다. 따라서 개발된 강화공정 모델을 유한요소해석 프로그램에 적용함으로써 고온진공가압과 열간등가압 동안 기공의 상대밀도 변화에 따른 충진거동을 예측하였고 다양한 공정조건 하에서 실험결과와 잘 일치함을 확인하였다. 완성된 알루미늄 금속기 복합재료의 건전성 평가와 관련하여 인장시험을 수행하였으며 초기 잔존하는 기공의 영향에 따른 제반 기계적 특성을 고찰할 수 있었다.

적층형 복합재료에서 Unit Ply의 두께가 기계적 성질에 미치는 영향 (Influence of Layer Thickness on the Mechanical Properties in the Laminated Composites)

  • 문창권
    • 한국재료학회지
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    • 제5권8호
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    • pp.979-987
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    • 1995
  • 탄소섬유와 epoxy 수지의 prepreg로 성형된 Cross형 적층판 복합재료에서 unfit ply의 두께가 복합재료의 기계적 성질에 미치는 영향과, unidirectional prepreg 및 fabric prepreg로된 적층판의 기계적 성질의 차이를 비교 검토하였다. 그 결과 unit ply의 두께가 두꺼울수록 면내전단강도는 작아졌으며, 면내전단강도가 작아 질수록 층간박리 현상이 현저하게 나타났다. 또 적당한 층간박리의 발생은 파괴인성치와 층격치를 증가시키지만 심한 층간박리는 오히려 그 값들을 감소시켰다. 그리고 unidirectional prepreg로 성형된 적층판이 fabric prepreg로 성형된 적층판보다 인장강도, 파괴인성치, 파괴일 및 충격치 등의 기계적 성질이 우수했다.

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복합재료 유체 저장 탱크 구조 설계를 위한 RTM 공법 수지 유동 해석 (Resin Flow Analysis of RTM Manufacturing Method for Design of Composite Fluid Storage Tank Structure)

  • 박현범
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.69-76
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    • 2019
  • 본 연구에서 복합재료 구조 설계를 위한 수지 이송 성형 공법의 수지 침투 유동 해석을 수행하였다. 대상 복합재료 구조물은 유체 저장 탱크 구조물이다. 유체 저장 탱크 복합재료 구조물 설계를 위해 자연 섬유 복합재료가 적용되었다. 자연섬유 복합재 구조의 제작을 위해 수지 이송 성형 공법을 채택하였다. 탱크의 적절한 RTM 조건을 도출하기 위하여 수지 침투 유동 해석을 수행하였다. 수지 유동 해석은 상용 유한 요소 해석 시뮬레이션 프로그램을 활용하여 수행하였다. 수지 주입구와 배출구의 다양한 변경에 따른 반복적 해석을 수행하여 최적의 수지 주입 시간과 위치를 결정하였다.

레이저 용접 튜브를 이용한 자동차 부품 일체화 성형 기술 개발 (Integrated Forming of Automotive Parts using Laser Welded Tube)

  • 김성준
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제22권3호
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    • pp.14-17
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    • 2004
  • 일체화 성형 기술은 복잡한 형상 또는 여러 개의 부품으로 구성된 제품을 1회의 가공이나 축약된 수의 부품을 이용하여 최종 형상으로 생산할 수 있는 기술로서 생산 공정의 단축, 재료비의 절감, 자원 및 에너지의 절감 등과 함께 경량화를 꾀할 수 있는 차세대 성형기술이다.(중략)

CAE 응용설계 기법을 이용한 클젬프 척(Clamp chuck)의 금형설계 개선에 관한 연구 (A study on the mold design improvement of the clamp chuck by using CAE simulation)

  • 신명균;허용정;강성남
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.74-77
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    • 2000
  • 사출성형에 관한 연구는 오랜 역사를 가지고 있으며 공정 시뮬레이션을 위한 상용화된 CAE 프로그램을 포함하여 많은 연구가 진행되는 분야중의 하나이다. 그러나 다양한 고분자 재료의 성질, 금형의 복잡한 형상 및 성형조컨 둥의 변화로 인해 금형설계 및 제작 그리고 사출성형시 상당한 어려움을 겪게 된다. 사출성형 공정에서는 금형온도, 플라스틱 재료, 냉각수, 보압과 사출압 등의 여러 가지 공정변수가 있어 현장전문가의 경험에 의해 사출금형의 제작이 이루어지는 경우가 보통이다 이와 같은 경험에 의한 금형 제작은 상당한 납기지연과 노동집약적인 방식으로 흘러가게 된다. 금형 제작시 가장 고려해야 될 사항 중의 하나는 사출성형품의 수축이다. 사출성형에서 광음수지는 냉각, 고화하면서 수축하는데 성형품 치수를 유지하기 위해서는 수축하는만큼 금형의 치수를 보정하여야 한다. 이 수축률은 사용수지의 종류와 성형품 크기, 살두께 등에 따라 다르다. 또 동일한 수지일 경우에도 성형조건에 따라 변화하고 특히 배향성을 가진 수지는 유동방향에 따라서도 변화가 있다. 즉, 금형의 온도가 높으면 수축률은 증가하고 사출압력이 높으면 감소한다. 또한 살두께가 두껍고 길이가 길 때 수축률은 증가한다 방향성이 있는 수지는 유동방향에 대하여 지각방향에서 가장 적다. 특히 방향성이 현저한 HDP에서는 유동방향에 따라 수축차가 크므로 성형할 때 변형을 일으키는 경우가 많다. 일반적으로 PE, PP. PA와 같은 결정성 수지는 PS, SAM, ABS 등의 비결정성 수지보다 수축률이 크다. 본 연구에서는 한조산업사에서 제작한 '클랠프 척' 금형 제작과정에서 성형품의 수축으로 인한 금형의 치수보정에 있어서의 문제점을 유동해석 전용 CAE 프로그램인 C-mold를 사용하여 해석하고 평가하였다. 그리하여 현장 전문가가 경험적으로 여러 번의 시행착오를 거쳐 완성된 금형을 제작하던 기존의 방법보다 체계적이고 합리적이며 또한 신속하게 문제를 해결함으로써 궁극적으로 금형설계 및 제작기간을 단축하고자 한다.

자체연소반응법에 의한 $B_4C$ 분말합성(자체연소반응법에 의한 $B_2O_3$로부터 $B4_C$ 방탄소재개발) (Synthesis of $B4_C$ Powder by SHS Process)

  • 주성민;김형순;원창환
    • 한국재료학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.264-274
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    • 1996
  • 자체연소반응법에 의하여 탄화붕소(B4C)를 합성함에 있어서 자체적으로는 반응이 이루어지지 않아서 간접점화법인 화학로법(Chemical Furnace)으로 합성을 하였으며, 성형압력과 몰비를 변수로 하여 연소온도 및 연소속도의 변화를 측정하였다. 성형밀도가 이론밀도의 70%에서 연소온도와 연소속도가 가장 높았으며, 몰비에 대한 영향은 표준비였을 때 연소온도와 연소속도가 가장 높았다. 그리고 성형밀도에 따른 입자의 크기변화는 성형밀도가 높을수록 입자의 크기는 작아졌으며 따라서 비표면적은 커졌다.

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자동차용 고장력강판의 성형성 및 집합조직 특성

  • 이강노;김동은;황인석;문만빈
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.36.1-36.1
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    • 2009
  • 최근 각종 환경 규제와 자동차의 안전성 증대를 위해 고장력 자동차 강판의 수요가 증대되고 있다. 차량의 많은 강판 비중을 차지하는 외판재의경우 안전성과 경량화를 위해서는 고장력강판이 유리하지만, 일반적으로 강도가 증가함에 따라 성형성이 감소되어 자동차 생산에 커다란 문제를 야기 시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 자동차용 고장력강판의 집합조직 제어를 통해 강도의 변화없이 성형성을 증대시키고자, 고장력 자동차용 강판의 집합조직의 특징을 알아보는데 목적이 있다. 강판은 $\gamma$-fiber (ND//[111]) 조직이 증가할수록 성형성의 증대를 가져올 수 있으며, 이는 압연과 열처리등의 공정 조건에 의해 제어된다. 자동차용 고강도강판의 열처리는 연속소둔방식으로 행하였으며, XRD와 EBSD 등을 통한 집합조직과 기계적인 특성을 분석하였다.

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프레스 경화공정을 이용한 고강도 부품개발 (Developing High Strength Parts by Press Hardening Process)

  • 강수영;박성호
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.377-384
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    • 2004
  • 지구환경 문제가 대두되면서 자동차 경량화를 위한 재료의 고강도화는 필수적인데, 재료의 고강도화는 성형성의 감소를 야기한다. 이러한 문제점은 가공방법으로 해결할 수 있는데, 그 대표적인 것이 프레스 경화(Press Hardening)공정이다. 프레스 경화 공법이란 성형성이 좋은 고온$(900^{\circ}C)$에서 성형하면서 성형 중 프레스에서 고강도를 부설하는 공법이다. 프레스 경화 공정은 스웨덴의 SSAB자회사인 프라냐에서 1973년에 개발된 공법으로 초기에는 높은 경도가 필요한 산업용 설비 (톱 등)에 적용되다가 1990년대부터 Bumper와 Door Impact Beam등의 자동차 부품으로 개발을 하여 적용되기 시작하였으며, 현재 그 적용 영역을 보다 넓혀나가고 있는 상태이다. 본 발표에서는 프레스 경화 공정의 대표 부품인 범퍼 임펙트을 개발하기 위해 관련한 성능해석을 수행하였다. 수행한 결과에 의하면 기존 소재 대비하여 $30\%$이상 경량화가 가능함을 알수 있었다.

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Embedded VI 직접성형 기술 개발 (Development of Direct Molding Technology for Embedded VI)

  • 이재걸;변정무;이석원;신양섭;김영근
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.126-126
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    • 2010
  • 대표적인 친환경 차단부로 Vacuum Interrupter(VI)를 에폭시 수지로 성형한 Embedded VI 의 적용이 확대되고 있다. 이러한 Embedded VI의 제작에 있어, 기존에는 대부분 VI의 Ceramic 표면과 에폭시 성형층의 계면에 고무재질의 완충층을 적용하는 방식으로 제작되었다. 본 연구에서는 이러한 완충층 형성시 발생되는 문제를 해결하기 위한 방법으로 VI외부에 추가적인 완충층을 형성하지 않고, 에폭시 수지를 성형하는 Direct Molding 방안을 제시하고. VI표면과 에폭시간에 화학적 결합 메커니즘을 도출하여 Direct Molding 을 적용한 Embedded VI의 제작기술을 개발하였다.

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유한요소해석을 이용한 인라인스케이트 프레임의 사출성형해석 및 구조해석에 관한 연구 (Injection Molding and Structure Analysis of Inline Skate Frames Using FEA)

  • 박철우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권11호
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    • pp.1507-1514
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    • 2011
  • 플라스틱 재료를 사용한 가공법 중에서 가장 보편적인 가공법이 사출성형이다. 오늘날에는 플라스틱 재료의 활용도는 지속적으로 증가하고 있으며, 신소재 등의 개발로 그 적용범위 또한 확대되고 있다. 인라인 스케이트는 4 가지 구성품으로 이루어진다. 그 4 가지 구성품은 부츠, 프레임, 휠, 브레이크로써 프레임이 가장 중요한 부품이다. 사출 재질에 변화에 따른 사출 성형성을 알아보았다. 런너와 게이트의 치수 변화에 따른 제품의 사출 성형성을 알아보았다. 본 연구에서는 Moldflow를 이용해서 사출성형 해석을 수행하였다. ANSYS를 이용해서 구조해석을 수행하였다.