• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.42-47
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• 2017

본 연구는 광통신용 아답타의 필수품인 플랜지 개발을 위한 금속분말 사출성형해석에 관한 내용이다. 금속분말 사출성형법은 세라믹 또는 스테인레스 분말과 바인더를 혼합하여 복잡한 형상의 사출성형품을 제조하는 기술로써, 지금까지 가공기술로 제작이 복잡하거나 생산성이 저조한 제품들에 대한 생산을 대체 할 수 있는 기술로 관심을 받고 있다. 연구 목적은 기존의 기계가공을 통해 제작했던 제품에 대해 공정을 최소화하기 위함이다. 사출성형해석을 위해 먼저 스테인레스 계 STS316 금속분말과 바인더를 6대4 비율로 혼합하여 과립형 펠렛의 사출 성형재료를 완성하여 해결하였다. 이후, 3차원 모델링, 모델의 메시화 작업 등을 수행하여 최적의 사출성형 해석조건(금형 온도, 용융 온도, 사출 시간, 사출 온도, 사출 압력, 충진 시간 및 냉각 시간 등)을 도출하였다. 해석결과 성형품은 최초 사출 후 13.29초가 경과되면 취출이 가능하였다. 또한 용융수지는 스프루, 러너, 게이트를 거쳐 금형 내부까지 유동 및 충전이 안정적으로 진행되어 양호한 성형품의 제조가 기대되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권5호
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• pp.395-400
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• 2004

세라믹 사출성형시 결합체의 조성에 따른 혼합물의 유동학적 특성과 제조조건에 따른 시편의 결함 생성 및 탈지공정에 대하여 조사하였다. 2wt%의 stearic acid를 코팅한 세라믹 분말(65wt% $Al_{2}O_{3}$ㆍ35 wt% 장석)에 결합체로 15,20 및 25wt%의 Paraffin Wax (PW)와 High Density Polyethylene(HDPE)을 첨가하여 $160^{\circ}C$에서 2시간 혼합하였다. Capillary rheometer로 측정한 혼합물의 겉보기 점도는 shear rate가 $1000s_{-1}$일 때 80~300Pa.s로 사출성형에 적합한 유동성을 나타내었으며, 결합제의 조성에 의존하였다. 결합제의 조성이 15H5P5(총 15wt%의 결합체중, HDPE/PW 비=5:5)인 사출성형 시편은 사출압력과 관계없이 short shot가 생성되었으나, 사출압력이 45kgf/$cm^{2}$인 10H5P5 사출성형 시편은 결함이 관찰되지 않았다. 사출성형 시편 중의 pw를 $70^{\circ}C$의 n-heptane 용매에서 5시간동안 침지하여 제거한 후, $450^{\circ}C$에서 5시간 열처리하여 HDPE를 제거하였다. PW의 추출에 의해 형성된 연속기공을 통하여 HDPE의 효과적인 제거와 기계적 강도의 손상없이 사출성형이 가능한 결합체 조성은 20H5P5이었다. $1300^{\circ}C$에서 5시간 소결한 20H5P5 시편의 부피비중은 2.8, 기공률은 3% 이하 및 3점곡강도는 약 2,400kgf/$cm^{2}$으로 구조용 재료로서 사용이 가능하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 및 제8회 신소재 심포지엄 논문개요집
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• pp.315-315
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• 2005

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 1993년도 추계학술강연 및 발표대회강연 및 발표논문 초록집
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• pp.1-1
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• 1993

분말야금 또는 분말재료공정은 금속과 세라믹에 기초를 둔 신소재 가공기술로서 점차 그 역할이 증대되고 있다. 분말 공정은 합금의 신축성이라는 고유 잇점을 비롯하여, 조성적 균질성, 미세한 조직특성, 그리고 완성 또는 준 완성형태의 성형가능성 등을 제공하는 것으로 특징지워지는데 이러한 모든 것들은 첨단 재료의 제조가공을 위해서 요구되는 특징들이다. 본 강연의 전반부에서는 분말야금공정의 일반적 특징과 이제까지 개발된 첨단 재료들을 분류하고 그 현황을 살펴보았다. 강연의 후반부에서는 기계적 합금화, 고온등압성형, SHS, 금속사출성형과 같은 첨단 분말 공정을 간단하게 소개한다. 이들 새로운 공정은 대부분의 금속 및 세라믹 신소재의 제조가공기술로 도입되어 널리 응용되고 있다. 오늘날 분말재료공정은 신소재를 얻는 신기술 또는 신공정의 동의어로 이해되고 있다. 그러나 미래에 있어서도 더욱 새로운 첨단재료를 개발하는 데는 이러한 분말야금공정에 크게 의존하지 않을 수 없을 것이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권2호
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• pp.131-138
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• 1993

The effects of silane coupling agents on the injection molding process were investigated using silicone nitride mixtrues with a binder system containing polypropylene as a major binder (55vol% solid loading). The formation of bonding between silicon nitride powder and coupling agents was confirmed through the analyses of powder surface. The use of coupling agents improved mixing characteristics judged by the torque change during mixing process. the coupling agents also reduced molten viscosity of the mixture considerably, which is a main factor to determine the flow of the mixture. However, the bonding between coupling agents and polymers had a negative effect on the debinding process by retarding the thermal decomposition.

• 세라미스트
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• 제4권3호
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• pp.18-28
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• 2001

세라믹스 부품의 실형상 제조기술은 실형상 성형기술과 더불어 반응소결기술의 발달에 의하여 거의 수축율이 제로인 기술로 발달하고 있다. 분말사출성형으로 대표되던 실형상 성형기술도 젤 캐스팅과 열경화 몰딩과 같은 화학적 성형기술의 도입에 따라 플라스틱과 같이 쉽게 부품을 성형할 수 있는 상태에 도달하고 있다. 특히, 나노분말의 실형상 성형은 화학적 방법에 의해서만 가능할 것으로 예상된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3396-3402
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• 2014

세라믹 사출공정(CIM)으로 성형되는 전자제품 케이스와 같은 판상 제품은 강도 보장을 위한 형상설계가 매우 중요하다. 본 연구에서는 CIM으로 성형된 판상 시편의 두께에 따른 3점 굽힘 시험을 통해 굽힘 강도 및 탄성계수를 도출하여 기계적 특성을 분석했다. 두께 0.48mm 시편은 파단하중이 82.9~94.5N이고, 1.0mm 시편은 233.6~345.8N으로 측정되었다. 시편의 두께가 0.5mm 증가했을 때, 파단하중은 3배가 증가하고 탄성계수는 20%가 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 또한 비커스 경도시험을 통해 시편의 두께가 두꺼워질수록 상대밀도와 표면경도가 작아지는 것을 보였다. 이러한 현상은 두께가 두꺼울수록 소결공정 이후 세라믹 혼합물 중 세라믹 분말의 체적분율이 작아지기 때문으로, 이에 따라 기계적 물성이 부분적으로 변할 수 있음을 실험과 해석결과 비교 분석을 통해 밝혔다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4392-4397
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• 2012

본 연구에서는 우레탄레진(TSR-755)을 이용하여 레이저 조형으로 시작형 몰드를 가공하고, 상용패키지(Unigraphics)를 이용하여 자동차 단자함 케이블 케이스를 설계한 후 사출성형해석(Simpoe-Mold)을 사용하여 충전, 보압, 냉각, 변형해석을 수행하여 게이트 위치 선정 및 냉각 사이클 등을 검토 하였다. 해석결과, 세라믹소재 가공 후 사출금형에 인서트시켜 성형 시 열전도도 및 냉각시간을 줄여 줌을 확인할 수 있으며, 게이트 및 냉각라인 선정을 빠른 시간에 결정할 수 있어 생산성 향상을 가져올 것으로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권8호
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• pp.823-828
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• 1994

Dispersion condition of Si3N4 powder in molten wax was established by comparing relative viscosity of mixture with 20 vol% solids loading, while the evaluation of compression-molded sample was demonstrated as an effective method for developing a binder system for injection molding. The best dispersion of Si3N4 powder in molten wax was achieved when Si3N4 powder was treated with 5% stearic acid, and the critical powder volume fraction was determined to be about 0.51 from density measurement of compression-molded samples. Samples containing polar secondary binder showed markedly improved green strength, higher thermal expansion and increased wicking rate in the early stage.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.275-278
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• 2005

This study has focused on manufacturing technique of powder injection molding of watch case which made from zirconia powder. A series of computer simulation process was applied to prediction of the flow pattern in the inside of the mould and defects as weld line. The material properties of melted feedstock inclusive of the PVT graph and thermal viscosity flowage properties were measured for obtaining the input data in computer simulation. Also, molding experiment was conducted and the results of experiment showed that good agreement with simulation results far flow pattern and weld line location. On the other hand, gravity and inertia effect have an influence on velocity of melt front because of high density of ceramic powder particles in powder injection molding against the polymer injection molding process. In the experiment, the position of melt front was compared with upper gate and lower gate position. The gravity and inertia effect could be confirmed in the experimental results.