• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.105-105
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• 2010

자동차 차체부품에 적용되는 플라스틱 소재는 강도와 내마모성, 내충격성의 충분한 물성확보가 필요하며, 이에 플라스틱 소재의 기계적 특성 향상을 위해 유리 섬유가 다량 함유된 복합소재적용이 증가하고 있다. 반면 플라스틱이 고강도화함에 따라 제품 성형을 위한 사출 금형을 손상시키는 사례가 빈번하게 발생하고, 소재의 유동성 저하에 따른 사출 불량이 증가하고 있어 고강성 플라스틱 복합소재에 대응하는 고경도, 고내마모 특성이 부여된 사출 금형의 개발이 시급한 실정이다. 특히 사출 금형에 사용되는 소재는 기존 소재에 비해 우수한 내마모성과 함께 고광택을 유지하는 것이 더욱 중요해졌으며, 이에 따라 유럽, 일본과 국내 연구진에 의해 다양한 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 일본에서 개발되어 국내에도 소개된 래디칼 질화는 기존 질화법에 표면의 화합물 층만을 제어하는 것으로 다소의 표면 광택 효과는 있으나, 플라스틱 사출에 그대로 적용하기에는 무리가 따르므로 그 용도가 극히 제한적이다. 본 연구에서 적용한 나노 질화기술은 0.1torr 이하의 고진공에서 고밀도의 플라즈마 에너지를 발생시키는 방법으로 화합물층이 없는 나노 크기의 질화층을 소재 표면에 형성시키는 기술로서, 처리 후에도 표면의 색상 및 광택의 변화가 없는 것을 특징으로 한다. 또한 표면 경도 및 피로 특성을 향상시킴으로써 금형의 내구 수명을 향상시킬 것으로 기대된다. 본 연구에서는 KP4 금형 소재를 사용하여 플라즈마 이온 질화 시험 조건에 따른 소재의 경도 및 내마모 특성을 파악하고, 미세 조직 분석 및 XRD 분석 등을 통해 내마모 특성 향상에 대한 기본 특성을 평가하였다. 또한 인장시험을 통해 인장강도, 항복강도 및 연신율을 파악하고, 이를 토대로 고주기 피로시험을 실시함으로써 S-N curve를 얻고, 이를 통해 피로 강도 및 피로 수명에 미치는 나노 질화 처리의 영향을 파악하고자 하였다. 플라즈마 이온 질화 시험은 질소와 수소 비율($N_2:H_2$), 진공도, Screen bias voltage, Bias voltage를 변화시켰으며, 챔버 온도는 $400^{\circ}C$로 고정하였으며, 처리시간도 3시간으로 고정하였다. 질소와 수소의 비율은 3:1일 때 최고의 내마모 특성을 보였으며, 진공도는 내마모 특성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 관찰되었다. KP4의 초기 경도값은 약 302 Hv인 반면 최적의 나노 질화처리를 거친 시편에서는 800Hv 이상의 Vickers 경도값을 보였다. SEM 미세조직 분석과 EPMA를 통한 성분 분석을 시행한 결과 표층으로부터 약 $1.5{\mu}m$의 나노질화층을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.05b
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• pp.689-692
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• 2010

일반형 자동차 내장부품은 외부가 플라스틱 사출 성형한 형태로 사용되지만, 고급 차종은 내장재의 미감이나 질감을 위하여 사출물 표면에 엠보싱 무늬가 형성된 표피재가 수지에 추가로 부착되어 제작된다. 부착하는 방법은 한 장비에서 저압 사출 후 플라스틱이 완전 응고 전에 표피재를 넣고 압입하는 저압 사출법과 표피재 수지를 기 사출된 제품위에 놓고 압착시키는 압착법이 있으나 이 두 방법 모두 엠보싱 무늬가 형성된 표피재를 넣고 작업하기 때문에 고온 압착시 기존 무늬가 찌그러지고 코너 부위가 경화되어 기존의 질감을 얻지 못하며, 치수 공차가 변형되어 불량률이 증가하므로 이를 시급히 개선할 새로운 제조 기술의 필요성이 대두된다. 본 연구는 가열 압착기로 지그 및 금형을 새로 개발하여 도어 트림 제조시, 기 사출물을 금형 쪽으로 기 조직을 삽입한 후 엠보싱 무늬가 없는 원소재 표피재로 상부 금형 쪽으로 소재조직을 진공으로 흡입하여 무늬를 성형한 후 하강시켜, 기 사출물에 압착시키는 가열 압착으로 엠보싱무늬의 손상을 방지하는 금형을 제안하였으며 그에 대한 해석, 설계, 실험을 통하여 성능을 평가 분석 하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.4 no.3
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• pp.183-188
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• 2003

Non-molding and welding line happen by the assembly of gas at the connector terminal. There is not good phenomenon of burr by increasing the over injection pressure, the temperatures of die and resin to prevent from them. Therefore, the connector mold to apply the vacuum molding system is developed in this study. The vacuum pressure is controlled systematically with the optimum conditions in the important ingredients of injection molding that are the temperatures of melting resin and die and cooling condition. The badness in charging is cleared by making a vacuum to non-charging part of the deep bottom part of each cavity. And the vacuum system to reduce the cycle time is applied as the study envelopment of molding work. So, the good product and the productivity improvement can be obtained in this study.

• 한국금형공학회:학술대회논문집
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• 2008.06a
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• pp.69-73
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• 2008

본 연구에서는 고분자 플라스틱 부품의 친환경 외장성형공법인 Insert Film 사출성형공법중 첫 번째 공정인 진공성형공정에서 진공금형의 표면온도 균일화 기술에 대해 연구를 수행하였다. 진공금형의 온도분포 균일화를 위한 금형설계 및 설계된 금형에 대한 온도분포 평가를 위한 ANSYS를 이용한 유한요소열해석을 수행하였으며, 이때 정상상태 및 과도상태를 함께 평가하였다. 설계 결과를 바탕으로 금형을 제작하였으며, 생산성을 고려하여 4캐비티로 제작된 금형에 대해 금형표면의 온도분포 평가실험을 수행하였다. 또한 금형내 캐비티 온도센서 및 제어시스템을 설치하여 진공금형표면 온도분포가 항상 일정하게 유지될 수 있도록 금형시스템을 개발하였다. 결과적으로 일정한 온도범위의 금형표면온도제어가 가능하였다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.19 no.3
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• pp.92-98
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• 2020

In this study, an injection mold with conformal cooling channels was designed and manufactured for use in the production of a thick plastic cosmetic container that required high gloss surfaces. A cooling analysis verified the design of the conformal cooling channel for the cosmetic container, and also showed that the cooling efficiency was superior to that of the straight cooling channel. Slide cores designed with the conformal cooling channel were manufactured using the Layers Parting method and vacuum diffusion bonding. Subsequent test injection and quality inspection showed no problem in the appearance and dimensional accuracy of the produced product. The cycle time for product production was about 110 seconds, sufficient for mass production.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.4 no.2
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• pp.116-126
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• 1992

본 연구에서는 형내압 파형제어 시스템, 초고속, 사출성형, 그리고 금형진공 시스템 등을 갖춘 사출 성형기를 이용하여 정밀 구면렌즈를 성형하기 위한 실험을 수행하였다. 이 러한 목적을 위해 성형공정 변수인 사출시간 충전압력 그리고 보압시간이 성형품에 미치는 영향을 중량과 곡률반경 구면 정밀도 그리고 구면오차의 간접무늬를 측정하여 연구하였다. 그결과로서 성형품의 중량(칫수)과 곡률반경에 지대한 영향력을 행사하는 변수는 충전압력 이며 사출시간과 보압시간은 곡률반경과는 무관해 보이고 중량의 증가에는 기여하지만 공정 사이클 시간을 증가시키는 문제가 지적된다. 구면정밀도 측정실험 결과 길지도 짧지도 않는 15∼20초 사이의 보압시간 4초이내의 빠른 사출시간 그리고 860kg/cm2 이상의 높은 충전압 력에서 우수한 결과를 보여주었다, 마지막으로 구면의 형상에 대한 간접무늬 측정결과는 성 형공정을 이해하는데 강력한 도구가 됨을 발견하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.480-481
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• 2012

LED (Light Emitting Diode)는 친환경적이며 고수명 등의 여러 장점을 가지고 있어서 액정디스플레이의 광원으로 널리 사용되고 있다. 그러나 LED 제품을 제조하기 위해서는 칩, 패키지, 모듈, 시스템으로 구성된 4단계의 복잡한 제조공정을 거쳐야 하므로 가격이 높은 단점이 있다. 이를 개선하기 위해서 패키지, 모듈, 시스템의 3단계의 공정을 하나로 통합한 hybrid LED package(HLP) 개념이 제시되었다. HLP는 LED chip을 PCB에 직접 실장한 뒤 초정밀 가공 및 성형 기술을 활용하여 일체형 광학패턴을 인가함으로써 공정을 단순화하면서도 광효율을 향상시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 다구찌 실험계획법을 사용하여 디스플레이에서 중요시되는 휘도를 높일 수 있는 일체형광학패턴 형상 최적화를 실시하였으며, 최적화된 일체형 광학패턴을 제조하기 위한 초정밀 가공 및 성형기술을 개발하였다. 최적화 결과 높이 25um, 꼭지각 90도의 음각형태의 사각피라미드 패턴이 최적형상으로 결정되었으며, 패턴이 없을 때와 비교하여 휘도가 약 32.3% 높아지는 것으로 나타났다. 이러한 일체형 광학패턴을 제품으로 구현하기 위하여 초정밀 절삭기술을 활용하여 마스터 금형을 제작하였다. 최종적으로 사출성형을 통해 일체형 광학패턴을 제작하게 되는데 이때 사출기 내부 공기흐름 및 진공도를 최적화함으로써 패턴 내부에 불필요한 기포가 발생하지 않도록 하는데 성공하였다. 이를 통해 생산성이 높은 사출성형으로 HLP 제품을 양산할 수 있는 가능성을 확인하였고, 추후에는 실제 제품을 제작하는 연구를 수행할 예정이다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2003.06a
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• pp.136-139
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• 2003

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2002.04a
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• pp.43-43
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• 2002

인공위성은 일반적으로 추력기(thruster)에서 플룸(plume)을 거의 진공에 가까운 외부환경으로 사출하여 자세를 제어한다. 이 때, 사출되는 플룸에 의해 위성체의 고도에 영향을 줄 수 있는 교란추력/교란토크, 열하중(thermol loading), 정밀계측장비에 영향을 주는 오염(contamination) 등, 여러 부정적인 효과들이 야기될 수 있으며, 이들 효과들은 결론적으로 위성체의 수명을 단축하기 때문에 이들에 대한 정확한 예측은 위성체 설계단계에서 매우 중요하다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.12 no.1
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• pp.28-34
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• 2013

For the senses of beauty and texture, internal components of small passenger cars are manufactured by texturing plastic with drawplate but those of deluxe passenger cars are manufactured by bonding pre-embossed skin to the surface of drawplate. As the pre-embossed skin is bonded at high temperature and pressure, the pattern of skin is distorted. The corner part is hardened and its dimension tolerance is changed by resulting in the increase with its defective rate. This study provides the method to design and manufacture the door trim track by vacuuming the non-patterned skin to upper-side drawplate which forms the pattern of descending skin. It is pressed to the plastic product with hot-press method and the damage of bossed-pattern is prevented. Valuation in this study has been done by analyzing, designing and experimenting method.