• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.244-248
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• 2013

본 논문에서는 스마트 금속 주조 공정 관리 시스템을 사례 기반을 적용해 윈도우 환경에서 개발하였다. 금속 주조는 가장 일반적인 주조 공정이다. 이러한 금속 주조 공정은 복잡하고 각각의 해당 작업에 따라 작업 공정이 변하는 특성을 가진다. 특히 금속 주조 산업의 특성은 다양한 종류의 제품을 생산한다. 따라서 본 논문에서 개발한 스마트 금속 주조 생산 공정 관리 시스템은 복잡한 공정 과정을 사례에 기반한 추론을 통해 지능적으로 공정 단계를 생성하는 시스템이다. 따라서 본 논문에서 이들을 효과적으로 해결할 수 있는 금속 주조 생산 공정 관리 시스템을 터치스크린을 기반으로 개발하였다. 시스템에 대한 실험 결과는 수작업으로 하던 공정 관리보다 더욱 생산성이 향상되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.18.1-18.1
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• 2009

금속 다공체는 자동차, 선박, 건축 등의 분야에서 구조물이나 충격흡수제 등으로 응용되고 있는데 이들은 일반 금속 구조물에 비해 가볍고 플라스틱에비해서는 강한 장점을 지닌다. 현재 사용되고 있는 대부분의 금속 다공체는 발포 주조공정으로 제조된 알루미늄으로서, 철계 합금에 비해 가벼운 장점을 갖지만 강도가 상당히 떨어지고 가격이 높은 단점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 알루미늄 대신 철계 합금으로 다공체를 제조하고자 하였고 제조방법으로는 주조공정 대신 분말공정을선택하였다. 분말공정은 구형 스티로폼을 금속분말 슬러리로 코팅한 후 스티로폼을 제거하여 낱개의 금속중공체(Metallic Hollow Sphere)를 제조하고 이렇게 제조된 중공체를 뭉쳐 성형함으로써최종 형상의 다공체를 제조하는 방법이다. 이 방법으로 제조된 다공체는 주조공정으로 제조된 다공체보다높은 강도를 나타내며 낱개의 중공체는 성형공정을 거치지 않고 필터나 충진재 등의 새로운 용도로 활용될 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.441-448
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• 2023

제조 공정 데이터에 있어 주조 공정은 가장 중요한 공정이면서 높은 불량률의 원인을 발생시키는 공정이다. 주조 공정의 품질관리는 생산성과 품질평가의 핵심 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 공정 데이터를 통한 요인 분석, 상관 분석, 회귀 분석 결과를 기반으로 최적화 된 머신러닝 모델 알고리즘을 개발한다. 이를 적용한 주조공정을 통해서 불량률을 줄이고 스마트 팩토리의 데이터 적합성을 검증하고자 한다.

• 기계와재료
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• 제23권3호
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• pp.114-123
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• 2011

주조품 설계 및 제조에 있어서 기존의 유동 및 응고 해석뿐 아니라 최근에는 응력 해석 기법의 적용이 대두 되고 있다. 특히 자동차 산업에 있어서 부품의 경량화는 필수 불가결한 선택이며, 이는 설계자 및 제조업체에 복잡하고 얇은 알루미늄, 마그네슘 주물품에 대하여, 치수적인 문제와 강성의 문제를 동시에 해결하도록 요구하고 있다. 또한 경제적인 관점에서 긴 금형 수명이 요구되나 열 및 기계적인 피로 균열인 'heat checking'은 이러한 금형 수명을 저하시키는 가장 흔한 요소이다. 이런 무제를 해결하기 위해 해석 기법을 이용하여 주조 설계 및 공정을 최적화 함으로써 변형의 최소화 및 금형 수명의 최대화를 달성할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 기법을 성공적으로 적용하기 위해서는 주조 공정 해석, 재료 시험, 제품 설계 및 공정 최적화 설계가 통합적으로 이루어져야 한다. 본 고에서는 현재 최신 주조 해석 기법을 이용하여, 주조품 제조 공정에서 발생하는 응력과 관련된 문제들에 대한 수치해석 기법을 살펴보고, 이에 대한 리뷰를 제공하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.805-810
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• 2006

기존의 일반적인 주조공정에 의한 은제품 주얼리는 경도가 약해서 내구성이 떨어지고, 산화되기 쉬어서 표면색이 변하고, 주조공정 중에 발생한 표면 기공 잔류 등의 문제가 있었다. 이러한 기존 은 주얼리 제품의 결점을 해결하기 위해 92.5%Ag-6.5%Cu-1%Zn 조성을 가진 내식성이 강화된 소재에 일단 기존 주조공정으로 실린더형의 링을 만들고, 이 링에 일축 압력을 가하여 소성 변형시켜 표면경도와 표면기공의 저감 등 기존 공정의 단점들을 극복할 수 있는 신공정을 제안하였다. 주조된 실린더 링 시편에 일축방향의 힘으로 소성변형을 유발시키고 이 정도에 따른 시편의 비커스 경도와 밀도, 일축방향의 힘에 따른 미세구조 변화를 관찰하였다. 결과적으로 주어진 소성변형과 기계가공의 후속공정을 통하여 단순 주조 제품보다 그레인 사이즈가 50% 감소되어 경도가 2.3배 이상 향상되고 표면기공이 없는 은 합금 링 소재를 개발하였고. 이를 이용하여 기존 주조공정으로는 제작이 불가능하였던 텐션 스타일의 은합금 반지 제작에 성공하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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• pp.55-57
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• 2005

기존의 장신구 은제품은 무르고 주조공정 특유의 미세한 표면결함을 가져서 착웅 중 쉽게 변색되는 문제가 있었다. 본 연구에서는 내식성을 향상시키기 위해 $92.5\%Ag-6.5\%Cu-1\%Zn$의 삼원계 은합금을 기초 소재로 해서 반지장신구를 상정하여 기존의 주조공정으로 대략의 형태를 만들고 금형과 유압프레스로 성형 가압시켜서 적극적으로 주조 시에 발생한 미세기공을 제거하고 결정립을 미세화하여 표면경도와 밀도를 향상시켰다. 선반가공과 미세연마를 실시하여 내식성이 향상된 표면과 기존 주조공정에 비해 3배 이상 향상된 경도를 가져서 스프링백 효과에 의해 귀보석을 세팅할 수 있는 개선된 텐션형 은장신구 공정을 개발하였고 이때의 최적 성형 정도를 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.18.1-18.1
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• 2011

가공용 마그네슘합금 중간재를 저비용으로 제조하는 공정기술의 하나인 수평연속주공정을 통해 판재 및 빌렛을 제조하는 공정에 대한 연구결과를 소개하고자 한다. 수평연속주조공정은 기존의 반연속주조공정에 비해 저비용 공정이며, 실용화 초기단계에 있는 제조공정인 strip casting으로는 제조가 불가능한 고합금계의 마그네슘 중간재를 제조할 수 있는 공정기술이다. 또한 연속주조한 빌렛의 압출공정에서 압출속도를 향상시킴으로써 미세조직을 제어하고 제조 비용을 절감하기 위한 연구로서 고속압출용 신합금 설계기술과 압출공정제어에 대한 연구결과를 소개하고자 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
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• pp.12-12
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• 1999

온도에 따라 물성치가 변화하는 재료의 열응력 예측은 연속주조공정에 의한 제품 생산에서 중요하다. 연속주조공정에서 금속이 급속히 냉각됨으로 인하여 응력이 크게 발생될 뿐만 아니라 금속 내부에 크랙이 발생될 수 있으며, 이는 최종제품의 품질에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 연속주조공정에서 양호한 주조제품을 얻기 위해서는 냉각조건 등과 같은, 주조시 수반되는 여러가지 주조결함의 원인을 제어해 주어야한다. 주조결함에는 주물 주입에 기인하는 결함과 주입 완료 후 응고과정에서 주물의 수축으로 기인하는 결함이 있다. 공기 및 가스의 포집, 개재물의 혼입 등이 전자에 속하며, 응고층 내부의 온도차, 응고수축(solidification shrinkage), 응력변형 등으로 인한 주물변형 및 표면결함 등이 후자에 속한다. 주물의 응고시에 고상화된 영역에서의 온도구배와 시간에 따른 온도변화는 금속내부에서의 열변형으로 인한 열응력을 발생시키고, 이것은 잔류응력이나 크랙 등과 같은 최종제품의 결함의 원인이 될 수 있다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.43.2-43.2
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• 2009

Al-Mg 알루미늄 합금은 강도가 높고 성형성이 우수하여 수송기기 경량화용 소재로서 사용량이 증가하고 있다. 특히고강도 특성을 보이는 Al-Mg-Mn합금은 자동차, 선박및 철도차량등의 형재 및 판재로 그 사용량이 증가하고 있다. 또한 결정립을 미세화 시킨 Al-Mg-Mn합금판재의 경우에는 온간성형으로 복잡한 형상의 판재부품제조에 사용되고 있다. 연속주조공정인 Twin roll strip casting(TRC)은용탕으로부터 직접 판재를 생산할 수 있는 공정으로 주로 순알루미늄계열의 판재 생산에 사용되고 있으나 최근에는 고강도 판재의 저비용 생산을 위하여 고합금계 판재에 적용하는 연구가 수행되고 있다. 합금량이 높은 고강도Al-Mg계 합금의 TRC 주조시 고액공존구간이 커서 더욱 정밀한 공정제어가 필요하다. 또한 기존의 슬라브주조방식보다 높은 냉각속도로 주조가 가능하기 때문에 결정립 및 정출상의 미세화공정으로 응용되기도한다. 본 연구에서는 TRC공정을 기초로 주조시 열간 압연의효과를 동시에 부여하는 용탕직접압연공정을 개발하였으며 상용 고강도 알루미늄 합금인 5083합금 판재를제조하였다. 또한 기존 Al-Mg 합금에 Mn을 첨가하여 용탕직접압연함으로서 정출상의 크기 및 밀도를 제어하여 강도가 우수한 Al-Mg-Mn 합금판재를 제조하는 기술을 개발하였다. 용탕직접압연된 Al-Mg-Mn계 합금의 경우에 주조시 높은 냉각속도로 인하여 결정립이 미세하고 Al6Mn과 같은 미세한 정출상이 다량 형성되었으며, 최종압연 및 열처리에 의하여 높은 강도를 갖는 고강도 알루미늄 합금 판재의 제조가 가능하였다.

• 기계와재료
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• 제21권2호
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• pp.122-135
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• 2009

타이타늄은 경량성, 고강도성, 내화학성, 인체친화성, 내환경성 등의 물성을 이용하여 다양한 산업분야에 활용되고 있다. 다양한 산업분야에 정형부품으로 타이타늄을 가공하는 기술 중에서 가장 경제성이 높은 분야로 주조공정을 들 수 있다. 주조공정으로 부품을 제조하면 복잡한 형상을 기계가공하지 않고 거의 정형으로 제조할 수 있으며, 기계적 물성 또한 단조품에 버금가는 제품을 생산할 수 있다. 또한 다량의 제품을 생산할 수 있기 때문에 경제성에서도 유리하다. 이와 같은 주조품을 제조하는데는 진공에서 불순물의 유입을 최소화 할 수 있는 특수용해공정과 주형과의 반응을 최소화 할 수 있는 주형재료와 주조방안이 필수적이다. 본 고에서는 반응성이 높은 타이타늄을 용해하는 기술과 주형과의 반응이 최소활 될 수 있는 주형재료의 선정, 그리고 실 제품에 활용하기 위한 다양한 후처리 기술에 대하여 요약하였다.