• 대한기계학회논문집A
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• 제23권7호
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• pp.1075-1084
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• 1999

The family of unidirectional continuous fiber reinforced polymeric composites are currently used in automotive bumper beams and load floors. The material properties and mechanical characteristics of the compression molded parts are determined by the curing behavior, fiber orientation and formation of knit lines, which are in turn determined by the mold filling parameters. In this paper, a new model is presented which can be used to predict the 3-dimensional flow under consideration of the slip of mold-composites and anisotropic viscosity of composites during compression molding of unidirectional fiber reinforced thermoplastics for isothermal state. The composites is treated as an incompressible Newtonian fluid. The effects of longitudinal/transverse viscosity ratio A and slip parameter $\alpha$ on the buldging phenomenon and mold filling patterns are also discussed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권10호
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• pp.2628-2636
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• 2000

Densification behavior of mixed copper and tool steel powder under cold compaction- was investigated. By mixing the yield functions proposed by Fleck et al. and by Gurson for pure powder in terms o f volume fractions and contact numbers of Cu powder, new mixed yield functions were employed for densification of powder composites under cold compaction. The constitutive equations were implemented into a finite element program (ABAQUS) to compare with experimental data and with calculated results from the model of Kim et al. for densification of mixed powder under cold isostatic pressing and cold die compaction. Finite element calculations by using the yield functions mixed by contact numbers of Cu powder agreed better with experimental data than those by volume fractions of Cu powder.

• 유변학
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• 제10권4호
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• pp.217-226
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• 1998

단섬유 강화 고분자의 사출성형시 고분자 수지의 유동에 의하여 섬유배향이 필연적으로 일어나며, 섬유배향에 의한 이방성 (anisotropy)은 최종성형물의 품질과 기계적인 특성 등에 많은 영향을 미친다. 사출공정 중에서 충전과정(filling stage)은 섬유배향에 지배적인 역할을 하므로, 충전과정의 유동장을 정확하게 해석하는 것은 매우 중요하다. 형상이 복잡한 캐비티(cavity)와 다중 캐비티에서는 먼저 충전이 완료되어 현탁액(suspension)이 압축을 받고 있는 영역들이 존재하게 된다. 기존의 방법처럼 사출성형의 충전과정을 비압축성 유동으로 가정하면 정확한 유동장을 계산할 수 없다. 본 연구에서는 충전과정에서 압축성을 고려한 혼합 유한요소법/유한차분법을 이용하여 유동장을 계산하였다. 충전이 완료되는 순간에서, 이차배향텐서에 대한 배향변화방정식을 4차 Runge-Kutta 방법을 이용하여 해석함으로써 3차원 섬유배향장을 예측하였다. 충전시간이 다른 4개의 캐비티를 갖는 금형을 제작하여 충전과정에서 압축성 효과를 고려한 수치해석 결과가 실험과 잘 일치함을 보였다. 또한, 압축성과 비압축성 유동장에서 이론적으로 계산된 섬유배향의 차이를 정성적 및 정량적으로 비교하였다.

• 폴리머
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• 제38권2호
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• pp.144-149
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• 2014

일반사출성형은 공정 중 보압단계에서 캐비티에 높은 압력이 작용하여 성형품에 큰 잔류응력이 남게 된다. 또한 캐비티 내 위치 별로 압력분포가 달라 균일한 물성의 제품을 얻는데 한계가 있다. 다수 개 빼기 일반사출성형에서는 캐비티간 충전 불균형이 일어나 캐비티간 품질의 편차를 일으킨다. 이와 같은 한계를 극복하기 위해 사출압축성형 공정을 사용하는 경우가 많다. 본 연구에서는 다수 개 캐비티를 갖는 금형을 이용하여 일반사출성형과 사출압축성형을 비교 분석하였다. 실험과 해석을 통하여 연구를 수행하였으며 투명한 수지인 PC와 PS를 이용하여 시편에 나타나는 복굴절을 관찰하여 일반사출성형과 사출압축성형에서 나타나는 성형특성을 비교하였다. 연구결과, 사출 압축성형으로 제작된 시편에서 캐비티 내의 압력이 균일하여 복굴절과 성형수축률이 낮고 균일하게 나타났다. 그리고 일반사출성형에서 나타나는 캐비티간 충전 불균형에 의한 캐비티간 물성의 편차가 사출압축성형에서는 크게 줄어들었다. 본 연구를 통하여 사출압축성형은 다수 개 빼기 사출성형에서 캐비티 내 균일한 물성확보뿐만 아니라 캐비티간 품질 불균형을 해소하는데 유용함을 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제12권5호
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• pp.31-39
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• 1999

최근에 플라스틱 복합재료는 고강도, 초경량이라는 재료의 우수한 성질과 높은 생산성으로 인해서 그 활용도가 급속히 증가하고 있고, 그 중 섬유강호 플라스틱 복합재료는 가장 각광받는 재료중 하나이다. 본 연구에서는 연속섬유강화 플라스틱 복합재료를 열간 압축성형법을 이용하여 성형조건을 변화시켜 성형한 후 성형품의 성형성에 대하여 연구하였다. 연속섬유강화 플라스틱 복합재료를 압축 성형할 때 발생하는 문제점은 유동 속도차에 의한 섬유와 모재간의 분리현상이다. 이 분리현상으로 인해 성형품은 불균질해지고 이방성이 되어 기계적 특성 등에 영향을 받는다. 그러므로 분리에 영향을 미치는 섬유구조 및 기하하적 형상 등 성형조건을 연구할 필요가 있다. 니들펀칭 횟수 NP=0 punches/$\textrm{cm}^2$인 경우 성형시 모재와 강화재간의 분리현상이 증가하여 성형품의 성형성에 큰 영향을 미친다. 또한 펀치의 반경 rp=1mm일 경우 압축성형에 의한 큰 형상변화에 의하여 역시 분리현상이 증가한다. 본 논문에서는 성형공정 인자들이 제품의 성형성에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 연속섬유강화 플라스틱 복합재료를 니들펀칭 횟수를 변화시켜 복합판을 제작한 후, 펀치의 반경을 변화시켜 고온 압축성형 하였을 때 일어나는 불균질도와 성형품의 두께를 측정하여 비교하고, 이에 미치는 금형 코너부의 반경 및 니들펀칭 횟수의 영향에 대해서 검토한 결과를 보고한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권6호
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• pp.838-847
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• 2004

The effect of a metal mold on densification behavior of stainless steel 316L powder was investigated under warm isostatic pressing with a metal mold. We use lead as a metal mold and obtain experimental data of metal mold properties. To simulate densification behavior of metal powder, elastoplastic constitutive equation proposed by Shima and Oyane was implemented into a finite element program (ABAQUS) under warm die pressing and warm isostatic pressing with a metal mold. Finite element results were compared with experimental data for densification and deformation of metal powder under warm isostatic pressing and warm die pressing.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.543-547
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• 2004

The molding characteristics of large-sized orthogonal stiffened plastic plates were investigated in the present study. Models with the geometry of 1800$\times$600$\times$12mm and 1200$\times$600$\times$12mm were designed for injection molding(IM) and injection-compression molding(ICM), respectively. To determine a mold system and reduce the warpage of the presented model after molding process, IM and ICM analyses using MOLDFLOW$^{TM}$ were performed. Also, the experiments were performed to verify the suggested mold system. It was shown that the change of molding method could significant effect on the warpage of designed model.l.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 1998년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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• pp.13-18
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• 1998

vortex tube는 간단한 구조의 관을 이용하여 어떠한 화학작용이나 연소작용 없이 압축유체를 저온 및 고온부분으로 분리하는 에너지 분리장치이다. 금속학자 Georges Joseph Ranque에 의해 vortex tube의 에너지분리 현상이 발견된 후 vortex tube는 공작기계에 의한 금속가공에 있어서 가공물의 열변형을 막기 위한 국소냉각, 금형제품의 급속냉각 또는 냉각복(air cooling jacket)에 사용하거나 공기공급식 호흡보호구의 공기공급시스템에 많이 활용되고 있다. vortex tube를 이용한 냉각복 및 호흡보호구는 소형, 경량으로서 근로자의 직접적인 조작이 간단하고, 열기가 신체에 직접적으로 닿지 않아 안전하고, 냉각효율이 높을 뿐만 아니라 매우 경제적이어서 그 이용률이 점차 확대될 전망이다. (중략)

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권2호
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• pp.43-53
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• 1997

The complete joining method for dissimilar press punch materials and its real-time evaluation method is not available at present. Brazing method has been used for joining them, but it is known that the welded joint by the brazing has the lower bonding efficiency and reliability than the diffusion welding. The friction welding with a diffusion mechanism in bonding was applied in this study. This work was carried out to determine the proper friction welding conditions and to analyze mechanical properties of friction welded joints of sintered carbide tool materials (SKNM50 for the blade part of press punch) to alloy steel (SCM440 for the shank part of press punch) using aluminum (A6061 for the interlayer material) as an insert material between the sintered carbide tool materials and the alloy steel. In addition, acoustic emission test was carried out during friction welding to evaluate the weld quality.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.507-512
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• 2003

A finite element analysis for near-net-shape forming of Al6061 powder was performed under warm pressing. The advantages of warm compaction by rubber isostatic pressing were discussed to obtain parts with better density distributions. To simulate densification and deformed shape of a powder compact during warm pressing, the elastoplastic constitutive equation based on yield function of Shima-Oyane was implemented into a finite element program(ABAQUS). The hyperelastic constitutive equation based on the Ogden strain energy potential was employed to analyze nonlinear elastic response of rubber. Finite element results were compared with experimental data for Al6061 powder compacts under warm pressing.