• 한국정밀공학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.80-88
• /
• 2006

In this study, unsintered and presintered low purity alumina ceramics were machined with various tools to clarify the machinability and the optimum cutting conditions. The main conclusions obtained were as fellows. Machined with ceramic tool, the ceramics presintered at the temperature range of $1000\~1100^{\circ}C$ showed the best machinability due to the adhesion formed in weared surface within a certain cutting speed range. In the above combination and conditions, the ceramic tool showed the highest productivity through all experiments. The life of CBN tool was longer in machining of the ceramics presintered at $1000^{\circ}C$ than in the case of that presintered at $600^{\circ}C$, but the diamond tool showed adverse tendency. In machining of the ceramics presintered at $1000^{\circ}C$, the ceramic tool exhibits the longest tool life in high speed, the tool lives became extremely worse in the order of CBN tool and diamond tool. However, in the case of the ceramics presintered at $600^{\circ}C$, the diamond tool shows the longest tool life, the tool lives was much worse in the order of CBN tool and ceramic tool.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제21권6호
• /
• pp.1002-1012
• /
• 1997

When the presintered ceramics are machined with ceramic tool, the tool life becomes extremely short. The CBN tool exhibits the best performance in dry machining of the ceramics presintered at $1450^{\circ}C$ among all cutting tests. The roughness of the machined surface of the ceramics presintered below $1350^{\circ}C$ is smaller than that of the ceramics presintered at $1450^{\circ}C$ While the performance of the cemented carbide and CBN tools is better in dry than in wet machining, the diamond tool shows adverse tendency. The tool life is not affected by the feed rate and depth of cut. During the following full-sintering after the machining of the presintered ceramics, the surface roughness decreases up to 62%. The finished surface in machining the presintered ceramics is much better than that in machining the full-sintered ceramic.

• 멤브레인
• /
• 제20권1호
• /
• pp.69-75
• /
• 2010

수소투과금속인 tantalum과 세라믹 지지체로 $Y_2O_3$-stabilized $ZrO_2$ (YSZ)를 이용하여 cermet 수소분리막을 제조하였다. Ta/YSZ cermet 분리막은 헬륨분위기에서의 예비소결과 고진공 하에서의 본소결을 통해 제조하였으며, 소결 및 밀봉 과정에서 발생하는 불순물은 연마를 통해 제거 가능하였다. 이렇게 제조된 분리막은 tantalum의 연속상이 잘 발달된 치밀구조를 보였다. 수소 해리를 위해 팔라듐 코팅을 한 Ta/YSZ 분리막을 이용하여 $200{\sim}350^{\circ}C$의 범위에서 수소투과실험을 수행하였다. $300^{\circ}C$에서 분리막에 균열이 형성되었고 Pd 코팅층은 몇 곳이 박리되었다. XRD 결과는 tantalum이 수소와 반응하여 $Ta_2H$가 생성되는 것을 보여주며, $Ta_2H$에 인한 격자 팽창이 분리막의 결함을 초래하였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제37권11호
• /
• pp.1078-1083
• /
• 2000

정전안정화 및 입체안정화를 동시에 적용한 복합안정화기구에 의하여 25 부피%의 나노 $Al_2$O$_3$슬러리를 제조하고, 이로부터 얻은 주입성형체, 원심성형체, 진공성형체의 기공구조 분석을 통하여 입자충전거동을 살펴보았다. 나노 알루미나 분말의 습식 성형체의 충전구조는 성형방법에 의하여 가해지는 외력의 영향을 크게 받지만, 반발력을 제공하는 표면장벽층의 상호작용에 의해서도 현저한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 예비소결실험을 통하여 나노분말에서도 기공크기가 작고, 크기분포가 좁으며, 높은 밀도를 가진 균일성형체의 미세구조가 소결미세구조를 균일하게 하는데 필수적인 조건임을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.62-66
• /
• 2016

본 연구에서는 열간가압소결법으로 SiC를 소결하여 균열자기치유 특성을 분석하였다. SiC는 $Al_2O_3$와 $Y_2O_3$를 소결조제로 $1950^{\circ}C$, 50 MPa, 아르곤(Ar) 분위기에서 소결하였다. 소결된 시편을 $3{\times}4{\times}40mm$, 절단 및 가공하고, Vickers 경도기를 이용하여 49.6 N으로 예비균열을 생성하였다. $1200{\sim}1400^{\circ}C$, 1~10시간 산화분위기에서 열처리한 후 XRD, SEM, 3점 굽힘강도를 측정하였다. $1300^{\circ}C$ 1시간에서 741 MPa, 5시간에서 770 MPa로 가장 우수한 균열자기치유 효과를 나타내는 것으로 분석되었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제24권8호
• /
• pp.2042-2049
• /
• 2000

This paper is concerned with the comparison of forging characteristics between forward and backward processes, through the three-dimensional finite element simulation, for the aluminum powder forging of engine pistons. Starting from the theoretical formulation of velocity and temperature fields in the sintered preform during the process, we examine the comparative distributions of relative density, effective stress and temperature as well as the variations of total forging load and total volume reduction. Through the comparative results, we find out that the forward method provides better forging characteristics than the backward method.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.14-21
• /
• 2010

In this study, presintered low purity alumina ceramics were machined with various tools to clarify the effects of the tool material, cutting condition and tool geometry on machinability. The main conclusions obtained were as follows. (a)The wear of tungsten carbide tool becomes smaller with the increase of the feed and clearance angle, and with the decrease of rake angle, especially exhibiting considerably smaller wear with both the decrease of rake angle and the increase of clearance angle. (b) So far as turning the ceramic presintered at low temperature, the diamond tool shows the best performance with higher feed. (c) The effect on the tool wear of the feed, clearance angle and rake angle becomes smaller in turning the ceramic presintered at higher temperature. (d) The tool wear is not severely affected by the depth of cut.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.19-28
• /
• 1995

Powder forging is a combined technology of powder metallurgy and precision hot forging. Recently, the technology is developing rapidly because of its economic merits, especially in automotive part manufacturing. In the present study, the finite element technique was developed to predict density variation during P/M forging and the technique was applied to analysis of forging of a P/M connecting rod. Although deformation mode of the connecting rod was quite complex, several sections were selected and analyzed under an assumption of asymmetric or plane strain deformation. It was found that some modifications were necessary on the cross section of the beam portion. Therefore, the cross section was modified repeatedly until a satisfactory result of the analysis was obtained. On the other hand, no modifications were necessary in the ring and the pin portions. It is anticipated that the developed technique can be used to optimize preform design and manufacturing processes in P/M forging, which are highly critical to produce successful products in practice.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권10호
• /
• pp.206-211
• /
• 2020

텅스텐 합금은 일반 산업분야 뿐만 아니라, 방산 분야에서도 다양하게 활용되고 있다. 방산 분야에 활용되는 일반적인 합금의 제조 방법은 주조를 통하여 제조된 합금을 단조, 압연, 압출 등의 1차 가공 후 원소재로 공급하여 제품을 생산 한다. 하지만, 텅스텐 합금은 주조 공정에 어려움이 있어 분말야금법을 활용하여 제품을 제작하고 있다. 분말야금법은 미세한 분말을 이용하여 기계적 물성과 생산성을 높일 수 있으나, 양산 단계에서 제품 간 편차를 유발할 수 있다. 미세한 분말의 장점과 제품 간 편차를 감소하기 위하여 각 장점을 갖는 과립분말 제조에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 볼밀을 이용하여 균질화를 시킨 텅스텐과 니켈, 철의 혼합분말을 용매인 순수에 투입하고 결합제인 PVA를 첨가하여 분무건조용 혼합액을 제조하였다. 혼합액을 분무건조기를 이용하여 과립분말을 제조하였고, 분말야금법의 성형 및 소결 공정 중 제품 간 편차를 줄일 수 있는 과립분말의 제조를 목표로 연구를 수행하였다. 과립 공정에서는 다양한 변수(혼합물의 농도, 결합제의 용량, 분무건조기의 건조 온도, 분무 회전 속도) 간 영향성을 확인하기 위하여 예비 실험을 실시하였다. 예비 실험 결과를 통해 분무건조용 혼합물의 용매의 용량을 독립변수로 본 실험을 수행하였고, 기존 양산 조건과 유사한 평균 입도를 가지며, 겉보기 밀도가 증가한 개선된 과립분말을 제조하였다. 추가적으로 성형 및 소결 공정에 대한 파일럿 시험을 진행하여 개선된 과립분말이 양산 제품의 특성 편차(중량 편차)를 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.178-185
• /
• 1999

Si3N4 겔캐스팅공정 제어를 위하여, 슬립 조성의 영향이 슬립의 점성특성과 성형체의 기계적 특성 및 소결체의 밀도에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 아크릴아마이드 모노머, 고분자전해질, 그리고 질화규소의 혼합물을 어트리터에 예비혼합한 후 볼밀링하여 슬립을 제조하였다. 개시제가 혼합된 슬립을 진공탈포하고 몰드에 주입하고 중합을 진행하였으며, 겔화된 슬립을 건조하여 성형체를 얻었다. 슬립의 특성과 성형체의 기계적 특성을 평가하기 위해, 슬립의 점도 측정과 직경방향 압축시험을 행하였다. 그 결과, near net shaping을 위한 낮은 점도를 갖는 46 vol%의 고농도 질화규소 슬립의 제조가 가능하였다. 성형체가 기계적 특성은 주로 모노머의 농도에 비례하여 증가하였다. 또한, 겔캐스트 성형체의 인장강도가 약 3MPa이 넘으면 기계적 가공이 가능하였으며, 겔캐스팅 성형체를 176$0^{\circ}C$, 3시간 상압소결하여 약 98.5%의 상대밀도를 얻을 수 있었다.