• Title/Summary/Keyword: 압출공법

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특집: 미래주도형 성형공정과 수치 해석기술 - 재료이용률 향상을 위한 차세대 압출공정

  • Choe, Ho-Jun;Im, Seong-Ju;Choe, Seok-U
    • 기계와재료
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    • v.23 no.3
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    • pp.96-113
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    • 2011
  • 녹색기술 및 친환경 공정의 필요성이 급증함에 따라 재료이용률 향상을 지향하는 차세대 압출공정의 대두가 필요하게 됨에 따라 유압 CNC(Servo) 제어를 이용한 가변단면 압출기술을 개발하게 되었다. 이러한 가변단면 압출(Varied section extrusion, VSE)기술은 공정 중에 압출구를 빠져 나가는 소재의 단면 형상을 변화시켜 재료이용률을 향상을 도모하였으며, 후가공 공정의 생략도 가능하여 국내 압출업체의 생산원가 절감 및 글로벌 기술경쟁력 확보에 큰 도움을 줄 수 있을 것이다. 아직은 소수의 선진국에서 시도한바 있으나 양산품 적용에는 생산원가 및 생산속도, 상품성 등에 문제가 있어 자동차 부품 적용에 한계를 보이고 있는 기술이다. 따라서 본 연구팀이 가변단면 압출용 금형을 포함한 최적의 압출공정 및 양산성 문제의 해결점을 거의 확보하고 있는 단계로 세계를 선도하는 리딩기술(Leading technology)을 보유하게 됨으로써 국가의 기술경쟁력 향상에 중요한 역할을 수행할 수 있을 것이다. 본 연구의 내용을 요약하여 정리해 보면 첫째로는 CNC 제어 가변단면 압출공정에 대하여 자세하게 소개하고 특징 및 장 단점을 설명하였으며, 자동차 부품군에로의 적용에 많은 이점들을 갖고 있음을 설명하였다. 두 번째로는 가변단면 압출을 위한 이동 금형(Moving die)부품을 갖는 구조의 압출금형에 관하여 기존의 압출금형과 비교하여 설명하였으며, 가변단면 압출용 금형의 구조 및 메커니즘의 최적화를 이루고자 하였다. 세 번째로는 가변단면 압출공정을 실현하기 위한 CNC 제어 압출시스템에 대하여 간략히 설명하였다. 네 번째로는 자동차 부품 적용을 위한 정밀 압출공정으로서 가변단면 압출공정에 대하여 유한요소해석을 통하여 가변단면 압출공정 변수 및 금형 변수 등에 대한 엄격한 검토를 선행적으로 수행하여 양산성 확보를 위한 정보들을 분석 정리하였다. 끝으로는 세 가지 단면형태를 갖는 가변단면 압출제 시제품에 대하여 CNC 제어 가변 단면 압출공정의 상용화 가능성을 확인 적용성 검토를 완료하였다. CNC 제어 가변단면 압출기술은 압출공정에 있어서 많은 경험과 기술적 검토가 선행되어져야 하는 고부가가치 성형공정으로써 재료 이용률을 획기적으로 향상시킬 수 있는 압출공법으로 향후 자동차 부품 뿐만아니라 다양한 알루미늄 제품군에 적용이 가능하다고 판단된다.

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A study on the properties of the carbon long-fiber-reinforced thermoplastic composite material using LFT-D method (LFT-D공법을 이용한 탄소 장섬유 강화 열가소성 복합재의 특성에 관한 연구)

  • Park, Myung-Kyu;Park, Si-Woo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.17 no.5
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    • pp.80-85
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    • 2016
  • Carbon fiber-reinforced composite materials have been widely used in various industrial fields, but there are limits to increasing their strength and stiffness, because of the short-length fibers that are impregnated in them. In this study, a lab-scale small extruder system was developed with the capability to perform the carbon fiber impregnation and extrusion process in order to evaluate the properties of long-length carbon fiber reinforced thermoplastic composite materials molded by the LFT-D method. Specimens were made with the small extruder to press-mold long-length carbon fiber composite materials and evaluate their material properties. As a result, it was found that the carbon fiber length, press load and carbon fiber contents have a considerable influence on the strength and stiffness. Additional studies on such factors as the mixing screw design and coating of the carbon fiber are needed in order to improve the mechanical properties of carbon fiber composite materials.

Design and Safety Control in Construction Stage of Prestressed Concrete Box Girder Bridge with Corrugated Steel Web (파형강판 PSC 박스거더 교량의 설계 및 시공중 안전관리)

  • Kim, Kwang-Soo
    • Journal of the Korean Society of Safety
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    • v.23 no.2
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    • pp.87-97
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    • 2008
  • The Ilsun Bridge is the world's longest box girder bridge(801m) with corrugated steel webs and has the widest width($21.2{\sim}30.9m$: tri-cellular cross section) among these kinds of composite girder bridges. It has fourteen spans(50m, 10 at 60m, 50m, 2 at 50.5m) where twelve spans are erected by the incremental launching method and two spans by full staging method. Special topics related to the structural safety of prestressed concrete box girder bridge with corrugated steel web in construction stage and service were reviewed. Investigations focus on the span-to-depth ratio, shear stress of corrugated steel webs and optimization of tile length of steel launching nose. The span-to-depth ratio of Ilsun bridge has been found to be well-planned while the corrugated steel web has been designed highly conservative and it has been observed that the conventional nose-deck interaction equation do not fit well with corrugated steel web bridges. As a result, detailed construction stage analysis was performed to check the stress levels and the safety of preceding design conditions. Finally, from the design review of Ilsun bridge, this study suggests optimal design issues which should be of interest in designing a prestressed concrete box girder bridge with corrugated steel webs.

Techniques of Optimizing the Launching Nose under Conditions of Minimizing the Launching Bending Moment (압출가설시 발생하는 휨모멘트의 최소화 조건을 통한 압출노즈의 최적설계)

  • Choi, Hang Yong;Suh, Suk Koo;Oh, Myung Seok;Oh, Sae Hwan
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.4A
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    • pp.487-495
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    • 2008
  • The behavior of nose-deck system during launch was examined by three dimensionless launching parameters, such as the relative flexural stiffness, the relative nose weight, and the relative nose length. The techniques of optimizing the launching nose were illustrated and equations of relationship between relative nose weight and relative nose length were derived under minimum conditions of the launching negative and positive moment. Equations of maximum positive and negative moment were suggested under the conditions. The optimum design method of the launching nose was proposed in launched continuous girder bridges. It was found that the ideal launching nose was to design that with the relative nose weight of 0.167 and the relative nose length of 0.836 to minimize absolute values of the positive and negative moment during launch.

Slope Stability due to Additional Embankment (제방 추가성토에 따른 사면안정)

  • Lee, Seung-Hyun;Jang, In-Sung
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.13 no.7
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    • pp.3232-3236
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    • 2012
  • Consolidation and remedies for slope stability were considered for the slope with additional embankment. Transferred stresses due to additional embankment were assessed by the derived formula based on elasticity theory. Available remedies for slope stability with additional embankment including JSP method, stone column method and EPS method were studied. Caution needed for using JSP method is high pressure which can result in heaving of adjacent soils. Shortages of used case and noise of construction of stone column method are also considered for the safe remedy for slope stability.

Extrusion Technology for the Production and Processing of Korean Traditional Foods (Extrusion 기술을 이용한 전통식품의 생산과 가공)

  • Lee, Cherl-Ho
    • Journal of the Korean Society of Food Culture
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    • v.3 no.1
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    • pp.95-99
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    • 1988
  • The recent research results and applications of extrusion cooking in Korean traditional food processing are reviewed. It covers the development of rice bran extrusion stabilizer, instant rice cake production and researches in cereal based lactic beverage and alcohol beverage by using extrusion cooking technology.

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압출조리를 이용한 쌀 이유식 제조에서 아밀라제 첨가가 물성변화에 미치는 효과

  • 이강권;김지용;이철호
    • Proceedings of the Korean Society of Postharvest Science and Technology of Agricultural Products Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.214.2-215
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    • 2003
  • 압출조리 공법에 의한 한국형 쌀 이유식 제조에서 아밀라제 첨가가 압출미분의 물성 변화에 미치는 영향을 알아보았다. 압출조리기의 스크류 회전수는 200rpm, 원료의 사입속도는 180g/min로 고정하여 작동하였다. 원료 쌀가루의 수분함량은 18, 23, 28%로 가수하였고 첨가된 아밀라제는 Bacillus licheniformis로부터 분리한 Termamyl 120LS(NOVO사), Bacillus amylolichuefaciens로부터 분리한 BAN 240L(NOVO사) 및 맥아분말이다. 아밀라제 첨가에 의해 압출미분의 수용성지수는 3배까지 증가했고, 환원당 생성량은 원료의 수분함량에 크게 영향을 받아 28% 수분함량에서 급격히 증가하여 수용성지수와는 다른 경향을 나타내었다. 겔 투과크로마토그래피에 의한 분자량적 구조 변화 측정 결과 아밀라제 첨가에 의해 고분자 획분이 상당히 감소했으며 상대적으로 저분자 획분이 증감함을 알 수 있었다. 아밀라제의 잔존환성은 아밀라제 종류에 따라 다르며 가장 내열성인 Termamyl 120LS의 경우 용융부위 온도 14$0^{\circ}C$에서 27%까지 감소하였다. 침전법에 의한 분산특성은 아밀라제 작용에 의해 수용성 물질이 증가함에 따라 침전층의 감소를 나타내었으나 처리온도가 14$0^{\circ}C$로 증가하면 침전층의 높이는 증가하였다. 겉보기 점도는 아밀라제 첨가에 의해 무처리 압출미분의 1/4~1/200로 감소하였다. 시판 이유식의 권장농도에서의 점도와 같은 점도 수준에 도달하기 위해서는 원료의 수분함량(18, 23, 28%), 아밀라제 종류 및 첨가량, 계량부위 온도에 따른 각 작동조건의 압출미분을 최고 1.8배의 양을 사용할 수 있었다. 이상에서 살펴본 바와 같이 원료 쌀가루에 첨가된 아밀라제가 압출조리기내를 통과하면서 쌀가루의 가수분해를 일으켜 환원당 등 수용성 물질이 증가하고 분산특성이 좋아지며 점도가 낮아지고 결국 이유식의 열량밀도를 증가시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

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A study for PP resin High magnification MCPs Extrusion foaming (MCPs 압출 공법을 이용한 PP 수지의 고배율 압출 발포 연구)

  • Hyun C.H.;Cha S.W.;Kim H.B.
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2005.10a
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    • pp.1046-1050
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    • 2005
  • Micro Cellular Plastics create a sensation at polymer industrial for lowering product cost & overcoming a lowering of mechanical intensity. There Is much development from injection molding pans but Extrusion parts is slow. This research is MCPs Extrusion parts, It is basis experiment for Process to make beads that is basis raw material of Package used most by shock mitigative of industry.

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Simplified Analysis of Superstructure Section Considering Diaphragm and Optimum Design Conditions for ILM Bridge (다이아프램이 고려된 ILM 교량 상부단면의 단순해석 및 최적설계조건)

  • Lee, Hwan-Woo;Park, Yong-Jin
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.27 no.5
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    • pp.459-467
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    • 2014
  • ILM(Incremental Launching Method) bridges pass both the middle of spans and supports during launching. The launching noses are used to minimize the maximum positive moments and negative moments of the superstructure occurring during launching for ILM bridges. In this study, the simplified analysis formula considering diaphragm to calculate the bending moment that occurs during launching is induced and analyzes the optimum design conditions considering diaphragm. The accuracy of the proposed simplified analysis formular compared to the MIDAS Civil has an error of less than 5%. There is a difference up to 13% in the moment between the cases when the diaphragm is considered and is not. In addition, the criteria for deciding the unit weight of equivalent cross section and average stiffness value of equivalent cross section that can be applied to the simplified analysis formula is proposed. In this study, an effective way to optimize the launching nose is proposed that the optimum design is taken in the condition of minimizing the negative moment because of the mechanic characteristic of ILM bridges.