• 폴리머
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• 제24권4호
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• pp.538-544
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• 2000

폴리프로필렌 수지를 연속공정으로 발포시킬 때의 공정 변수에 따른 발포체의 구조와 셀 형성에 관한 특성을 연구하였다. 본 실험에서 고려된 발포 공정 변수들은 발포제 함량, 핵제 함량, 다이 온도, 그리고 다이의 치수였다. 셀이 붕괴없이 성장하는데 있어서 발포제인 이소펜탄의 함량은 약 14.5 wt% 이하이었고, 그 이상의 발포 가스가 주입되었을 때에는 압출물이 팽창하는 가스 압력을 극복하지 못하여 셀이 붕괴되는 현상이 나타나며 불안정한 셀 구조를 형성하였다. 핵제는 1 wt%의 소량만으로도 핵제 없이 발포제만으로 생산된 발포체에 비해 약 1/7로 밀도가 감소하였고 셀 밀도는 핵제의 함량에 따라 4배 이상까지 비례하여 증가하였다. 또한, 본 실험에서 상대적으로 낮은 다이 온도였던 17$0^{\circ}C$에서 안정한 셀 구조를 형성하였다. 그러나, 다이 치수를 변화시켜 유도한 압력 감소 속도의 효과는 본 실험에서 두드러지게 나타나지 않았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.80-85
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• 2016

탄소섬유강화 복합재는 기계적 물성이 우수하여 다양한 산업분야에서 활용되고 있으나 섬유길이가 짧은 단섬유 형태로 함침 되고 있어 강도와 강성을 증대시키는데 한계가 있다. 이를 보완하기 위한 LFT-D성형은 탄소 또는 유리섬유를 열가소성 수지와 혼합하여 압출 후 프레스 성형하여 제품을 만드는 공법으로 연속공정이 가능하고 사출성형에 비해 생산성이 높아 자동차 구조용 부품을 제작하는데 사용할 수 있다. 본 연구에서는 LFT-D공법으로 성형된 탄소 장섬유강화 열가소성 복합소재의 기계적 특성을 파악하기 위하여 탄소 장섬유의 함침과 압출공정을 수행할 수 있는 Lab scale의 소형 압출기 시스템을 제작하였다. Lab scale의 소형 압출기를 사용하여 제작된 탄소 장섬유 복합소재를 프레스 성형하여 시편을 제작하고 재료의 기계적 특성을 평가한 결과, 탄소섬유길이, 프레스 가압압력 및 탄소섬유 함유량이 복합소재의 강도 및 강성의 증가에 영향을 미침을 알 수 있었다. 향후 탄소 장섬유 복합소재의 기계적 성질 향상을 위해서 혼합 스크류 설계, 탄소 섬유코팅 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.210-213
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• 1995

In this study,the effect of both process parameters (wheel velocity, friction coefficients between die and billet, etc) and die-shape (abutment height and shape, flash gap, etc.) on the surface defect on forming process is theoretically investigated. For this work, computer simulation was performed by using the DEFORM, a commercial FEM code. Through numerous simulations with different parameters and die shapes, We propose one optimal die shape for CONFORM process which can remove surface defect.

• 유변학
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• 제8권1호
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• pp.11-29
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• 1996

스크류 채널 내에 주기적을 배리어를 설치함으로써 단축 스크류 압출 공정에서의 혼합 성능이 높여질수 있음이 S.J. Kim과 T.H. Kwom에 의해 밝혀진 바있다. 그들은 이새 로운 스크류를 통한 혼합이 카오틱하는 점으로부터 이 새로운 스크류를 카오스 스크류라고 명명했다. 우리는 카오스 스크류가 장착된 단축 압출공정에서 역학계 이론과 혼합운동학을 연계하여 연구를 수행하였다. 포인카레 단면을 통한 연구로부터 우리는 배리어의 배열이 islan의 크기에 대단히 밀접하게 관련되어 있음을 발견하였다. 연속적인 쉘 변형은 카오틱 유동에서 유체 요소를 지수 함수 형태로 늘이는 늘임과 접힘으로 이루어진 카오틱 혼합 메 카니즘을보여준다. 유체요소의 국부 늘임은 원리상으로는 계산되어질수 있으나 수치 해석상 의 어려운 점이 있다. 정규 유동에서와 달리 카오틱 유동에서는 입자 추적이 Runge-Kutta 적분중의 시간간격에 대단히 민감하다. 그래서 실제 사용될수 있는 시간 간격에 의해 계산 된 국부 늘임율 및 혼합효율의 정확도가 보장되어지지 않는다. 이러한 점들을 고려하여 우 리는 새로운 혼합 척도로 $\sigma$z를 제안하는데 이값은 비교적 긴 유체선분이 채널방향을 따라 늘어나는 비에 관련된 값이다. 배리어 영역의 길이가 짧을수록 $\sigma$z는 큰값으로 나타나지만 포인카레 단면에 의한 연구에 따르면 배리어의 주기가 너무 짧다면 두 개의 거대한 island 가 존재하는 것으로 밝혀졌다. 그리고 이러한 사실은 유체요소의 늘임비가 크다는 것이 항 상 좋은 혼합성능을 뜻하는 것은 아니라는 점을 보여준다. 이러한 관점에서 볼 때 혼합 스 크류를 설계하는데 있어서는 포인카레 단면을 병행하여 ${\sigma}_z$의 값을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

• 한국재료학회지
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• 제8권7호
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• pp.641-647
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• 1998

원심 분무법으로 제조된 P/M 2011 AI 합금 압출재의 절삭성을 조사하였다. 압출재 내에 분포된 Pb-Bi 입자들은 매우 균일하고 미세하게 분포된다. 절삭속도가 증가할수록 미세한 칩이 생성되며 이송량이 0.1mm/rev 이하에서부터는 연속칩이 생성된다. 표면의 상태는 이송량에 크게 의존하며 절삭깊이와 절삭속도에는 크게 의존하지 않는다. 불연속칩은 분산된 $AI_2O_3$입자와 공정 Pb-Bi 개재물의 존재로 인해서 생성된다.

• 유변학
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• 제8권3_4호
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• pp.177-186
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• 1996

압출가공으로 제조된 Polycarbonate(PC)/Acrylonitrile-Butadiene-Styrene(ABS) 블 렌드의 사출조건에 따른 모폴로지와 기계적 성질의 변화와 그 상관관계를 고찰하였다. 사출 온도와 금형온도가 높아질수록 분산상간의 coalescence 현상이 활발히 진행되었으며 이러한 모폴로지 변화로 인하여블렌드의 인장강도 굴곡강도 그리고 충격강도 등의 기계적 성질이 급격히 저하되었다. 사출온도와 금형온도의 증가에 따른 coalescence의 심화는 높은 온도에 서 연속상과 분산상의 점도가 저하되어 분산상 사이에 존재하는 연속상 성분의 배출이 보다 용이하게 이루어져 나타난 현상으로 설명된다. 실용적으로 특정한 상용화제가 투입되지 않 는 PC/ABS 블렌드를 사출공정을 거쳐 제품을 생산할 경우에는 급격한 모폴로지와 물성변 화가 일어나지 않는 범위에서 사출온도를 유지하는 것이 제품의 품질관리 측면에서 매우 중 요하다.

• 한국재료학회지
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• 제11권7호
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• pp.590-598
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• 2001

본 연구에서는 특별하게 고안된 In-situ VHP 제조 공정을 이용하여 상온에서 $500^{\circ}C$까지의 진공 열간 압축과 canning 작업 없이 $520^{\circ}C$에서 연속 압출옳 하여 Sicp/pure Al과 SiCp/2024Al MMCs를 제조하였다. 복합재료의 인장강도와 미세구조에 영향을 주는 SiC 입자크기, 체적률, 압출비에 대해서 조사하였다. 압출비 10:1의 경우에는 SiCp/pure Al과 SiCp/2024Al 복합재료 둘 다 건전한 외형과 SiCp의 일정한 분산을 가지면서 SiCp의 균열이 없는 좋은 미세 구조를 가지고 있었다. 그러나 압출비 16:1의 경우에는 체적률이 증가할수록 파괴된 SiC 입자의 수가 증가하였으며 2024Al 기지내의 복합재료와 순수한 Al 기지재 복합재료를 서로 비교하였다. 동일한 체적률과 압출비의 경우에는 SiCp의 크기가 작은 복합재료가 SiCp가 큰 복합재료보다 인장강도가 더 높았다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권7호
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• pp.1109-1113
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• 2005

압출성형 온도에 따른 백삼과 홍삼분말의 팽화현상을 살펴보기 위해 팽화율, 미세구조 및 유동특성을 분석하였다. 압출성 형 공정 변수는 원료(백삼과 홍삼가루)와 사출구 부위온도($100^{\circ}C$ 와 $115^{\circ}C$)로 설정하였다. 사출구 부위온도가 $120^{\circ}C$ 이상의 고온에서 잘 팽화되지만, 백삼분말과 홍삼분말은$100^{\circ}C$에서 사출구 직경방향으로 팽화율이 높았으나 $115^{\circ}C$로 증가와 함께 사출구 직경방향 팽화율은 감소하였으나 가로 방향으로 팽화율이 증가하여 비연속적인 팽화가 일어나 압출성형물 표면은 기공의 파열에 거칠었다. 또한 백삼 압출물의 미세구조는 사출구 온도$100^{\circ}C$에서 기공이 작고 균일하였지만 $115^{\circ}C$로 증가와 함께 기공의 파열에 의해 기공의 크기가 불균일하고 크기도 증가한 것을 관찰하였다. 백삼분말과 압출성형 백삼분말은 의가소성유체였으며 고유점도는 사출구 부위온도가 증가함에 따라 감소하여 사출구 부위온도의 증가와 함께 백삼전분의 구조가 파괴되어 분자량이 감소하는 것으로 판단되었다. 분자량의 감소와 함께 용융반죽의 점도가 낮아져 압출성형 온도 $115^{\circ}C$에서 직경 팽화율의 감소와 함께 불연속적인 팽화가 일어난 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.104-112
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• 2021

프로세스 산업 군에 속하는 압출 공정에서도 스마트팩토리 구축의 필요성은 증가하고 있다. 그러나 대부분의 압출 생산 현장에서는 생산방식이 연속적이며, 데이터의 속성이 비정형적이므로 데이터 처리의 어려움을 겪고 있다. 많은 중소기업 공장에서는 데이터 수집을 위해 수기 기록을 주로 하고, 바코드를 많이 활용하고 있다. 생산에 관련된 데이터를 종이양식에 수기 기록하게 되면 별도의 EXCEL프로그램 등에 다시 기록해야 하는 이중 작업을 할 수 밖에 없는 단점이 있다. 바코드는 주로 재고관리에 활용하고 있으며 프린팅을 위한 유지보수 비용이 요구된다. 또한 설치를 완료하면 변경이 어려워 활용성이 낮다고 할 수 있다. 이를 해결하기 위해 데이터의 수기입력이 아닌 NFC 센서를 활용한 방법론을 제시하였다. 이를 가능하게하기 위해 공장 내에 인터넷이 가능하도록 무선 네트워크 환경을 구축하였고 생산 공정프로세스를 분석하고 이를 기반으로 관계형 데이터베이스를 구축하였다. 비접촉 근거리 통신방식(NFC: Near Field Communication, 이하 NFC)을 통한 생산 실적 자료 입력 방법을 연구하였고, EXCEL 프로그램의 피벗 기능을 사용하여 제품 생산 시 발생할 수 있는 품질문제에 대해 쉽고 빠르게 분석하여 원인을 파악하고 조치할 수 있게 하는 분석방법을 구현하였다. 결과적으로 NFC 기능을 활용한 데이터 입력이 자동화되었으며, 작업자의 데이터 처리 시간 감소라는 정량적 효과를 얻게 되었다. 또한 입력된 데이터를 활용하여 품질 문제로 인한 Bottleneck이 개선된 사례를 제시하고자 한다.

• 폴리머
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• 제26권1호
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• pp.53-60
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• 2002

Polypropylene(PP : 연속상)/poly(styrene-co-acrylonitrile)(SAN : 분산상), 그리고 PP/poly (acronitrile-butadiene-styrene)(ABS : 분산상)블렌드를 혼합 조성, shear rate, 그리고 상용화제(PP-SAN copolymer)의 첨가량을 변화시켜가면서 이축압출기를 통해 제조하였다. 압출공정시 PP/SAN 블렌드에서 SAN을 0에서 40 wt%로 첨가함에 따라 분산상의 크기가 증가하였으며, 굴곡강도와 인장강도는 하락하는 경향을 나타내었다. 스크류의 속도가 10에서 60 rpm으로 증가됨에 따라 분산상의 크기가 감소하였고, 굴곡강도와 인장강도는 상승하였다. 상용화제가 5 phr 첨가된 PP/SAN 블렌드에서 최대의 기계적 물성값과 최소의 분산상 크기를 나타내었다. 상용화제가 첨가됨에 따라, PP/ABS 블렌드의 굴곡강도와 인장강도가 증가되었고, 상용화제가 5 phr 첨가되었을 때 굴곡강도 및 인장강도가 최고값을 나타내었다.