• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.13 no.1
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• pp.123-130
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• 1996

The procedure on the design of a new tungsten cabide throw-away cutting tool system for deep grooving or cut-off machining is suggested. For relieving the maximum stress level at the corner radius of the blade holder, the finite element method is used. Also the pulling test device is proposed for measuring the holding force of the insert between the blade holder and the insert considering the materials in contact and configuration parameters of the holder.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.255-255
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• 2013

WC-Co 초경합금은 실온경도, 고온경도, 강도, 내마모, 내충격 등 기계적 특성이 우수하여 공구재료, 절삭공구 및 고압용 부품 등 다양한 응용분야를 가지고 있으며 WC-Co 분말 코팅같은 경우 항공분야, 일반 공업 분야에 내마모 특성 및 내열특성 향상을 위한 코팅용 소재로서 활용되어 지고 있다. 활용분야가 넓은 WC-Co 초경합금의 제조방법은 WC, Co 분말을 혼합하여 약 900도에서 1차 예비소결 후 원하는 형상 가공 후 약 1,300~1,600도에서 2차 소결을 진행한다. 지금 현재 초경분말의 조성, 크기와 같은 변수들에 따른 초경합금의 기계적 특성 변화에 대한 연구가 계속적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 WC-Co 분말의 소결 특성을 향상시키고자 Planetary ball mill 장비를 활용하여 볼 밀링 공정을 진행하였고 Spark plasma sintering 장비를 활용하여 빠른 소결을 진행하였다. WC-Co 분말의 미세구조, 입도, 조성 및 분산의 변화를 관찰하기 위해 볼 밀링 전, 후 분말을 분석하였고 제조된 분말의 소결 특성을 확인하기 위해 상용화 된 WC-Co 분말의 소결 특성과 비교 평가하였다. 분석 결과 볼 밀링 공정 후 분말은 약 15 ${\mu}m$에서 4.4 ${\mu}m$로 미세해지는 것을 확인하였고 밀링 후 분말로 초경합금을 제작하였을 때 기존 상용화 초경합금제작 온도보다 약 100~400도 낮아지면서 경도 값은 약 20% 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.99-99
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• 2013

나노결정질 다이아몬드(Nanocrystalline Diamond: NCD) 박막은 고경도와 낮은 마찰계수를 가지고 있어 초경합금이나 고속도강과 같은 절삭공구 위에 코팅하여 공구의 성능 향상을 도모하려는 노력이 있어 왔다. 그러나 NCD 박막의 잔류응력이 크고, 초경합금과 철계 금속에 NCD가 증착되지 않는다는 문제점이 있다. 따라서 잔류응력 완화와 다이아몬드 핵생성을 위하여 제3의 중간층 재료가 필요하다. 본 연구에서는 W과 Ti을 중간층으로 하여 초경합금(WC-Co)과 고속도강(SKH51)에 NCD 박막을 코팅하고 기계적 특성을 비교하였다. 초경합금 또는 고속도강기판 위에 W 또는 Ti 중간층을 DC magnetron sputter를 이용해 각 1 ${\mu}m$의 두께로 증착하고 그 위에 MPCVD (Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition)를 이용해 NCD 박막을 2${\mu}m$의 두께로 코팅하였다. FESEM을 이용하여 표면과 단면의 형상을 관찰하였고, XRD와 Raman spectroscopy를 통해 NCD 박막의 결정성을 확인하였다. 그리고 tribology test를 실시하여 코팅된 박막의 내마모성을 비교하였으며, Rockwell C indentation test를 이용하여 밀착력을 비교하였다. 초경합금에 적용 시, W이 Ti보다 중간층으로서 더 우수한 것으로 나타났으며 이는 열팽창계수 차이에 의한 잔류응력의 차이에 의한 것으로 여겨진다. 중간층 두께에 따른 박막의 기계적 특성 변화를 알아보기 위해 W 중간층의 두께를 1, 2, 4 ${\mu}m$로 변화를 주었다. 중간층 두께가 2 ${\mu}m$ 이상일 때 박막의 밀착력이 증가되는 것으로 나타났다. 고속도강 위에 같은 방법으로 1 ${\mu}m$의 W 또는 Ti 중간층 위에 2 ${\mu}m$의 NCD 박막을 코팅한 시편들은 초경합금에 코팅한 것과 달리 두 시편 모두 낮은 밀착력을 나타내었다. 열팽창계수 차이에 의한 잔류응력을 완화하기 위해 고속도강에 W/Ti 복합박막을 중간층으로 Ti, W순으로 각각 1 ${\mu}m$ 두께로 증착 후 그 위에 NCD 박막을 2 ${\mu}m$ 두께로 코팅 한 후 특성을 비교하였다. Ti/W 복합 중간층 위에 코팅된 NCD 박막의 밀착력이 W 혹은 Ti 단일 중간층에 코팅된 박막에 비해 우수한 것으로 나타났다. 그러나 실제 공구에 적용하기에는 박막의 밀착력 개선이 요구되며 이를 위해서 더 연구가 필요하다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.153-157
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• 1992

여러 가지 공학 재료들의 기계적인 특성이나 물리적인 특성들은 하중, 온도, 환경과 같은 재료들이 사용되는 여러 가지 조건들에 적합하게 대응되어 결정되어야 한다. 탄화텅스텐계의 초경합금은 내충격성, 내마모성, 내식성, 고항절력등 공구에 필요한 요구사항을 만족시키기 때문에 여러 가지 공구용으로 많이 사용되어 왔다. 본 연구에서는 충격시험기의 텁에스트레인 게이지를 붙여 회로를 구성한 후, 충격실험에서 얻게 되는 최대점의 하중신호를 정적보정 및 동적보정을 사용하여 하중값으로 환산하여 동적 균열개시인성치를 구하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.24 no.10 s.181
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• pp.2496-2501
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• 2000

High speed ball end milling is attracting interest in the aerospace industry for the machining of complex 31) airfoil surfaces in nickel based superalloys, Experimental work is detailed on the effect of cutter orientation on tool life, cutting forces, chip formation, specific force and workpiece surface roughness, when high speed ball end milling nickel based supperalloy(lnconel 718). Dry cutting was performed using 8min diameter solid carbide cutters coated with either TiA1N or CrN for the workpiece mounted at an angle of 45˚ from the cutter axis. A horizontal downwards cutting orientation provided the best tool life with cut lengths~50% longer than for all other directions. Evaluation of cutting forces and associated spectrum analysis of results indicated that cutters employed in a horizontal downwards direction produced the least vibration.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.247-247
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• 2004

세라믹의 완전 소결체는 높은 경도와 취성을 가지기 때문에 연삭과 같은 입자가공이 행해지게 되어, 가공능률이 매우 낮고, 복잡한 형상 창성이 어렵다. 완전소결된 세라믹의 절삭가공에서는, 공구수명이 짧고, 가공속도가 매우 늦어 일반의 부품가공에 적용하기 어렵다. 또한 소결이 전혀 행해지지 않은 성형체의 절삭가공은 공작물의 강도가 약하기 때문에 가공속도, 가공능률, 부품의 척킹 및 치수 정밀도 등에 문제가 있다고 할 수 있다 이러한 문제 때문에 엔지니어링 세라믹의 고능률, 고품위 절삭에 관한 연구가 필요하다.(중략)

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.20 no.9
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• pp.48-56
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• 2021

Tungsten carbide (WC) circular saws have been widely used to cut plywood. Recently, expensive polycrystalline diamond (PCD) were adopted to extend the tool life of circular saws. This study developed a PCD-WC combination circular saw and compared its performance with that of existing WC and PCD saws. Flank wear of WC saw blades and edge chipping of rectangular PCD was observed during the experiments. The PCD-WC saw replaced half of the chamfered teeth with PCD and applied tough WC for all rectangular teeth. In the experiments, edge chipping was not observed in rectangular WC teeth and the flank wear of chamfered teeth was decreased compared with that of conventional circular saws.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.04a
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• pp.55-59
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• 1992

최근 신 연삭 공구인 미세한 지립의 다이아몬드 휠을 이용함으로써 고경도와 취성을 지니는 엔지 니어링 세라믹스등의 신소재및 초경재 등 난삭재류를 대상으로 경면 가공을 추구하고자 노력이 진행중이다. 이는 래핑이나 폴리싱 등의 유리 지립에 의한 경면 창성법에 비하여 가공 능률이나 가공 정도가 높고 곡면이나 홈 등의 복잡 형상부의가공에도적용할 수 있다는 잇점이 있기 때문이다. 따라서 현재 이러한 신 연삭 가공법은 지금까지 연삭 가공후에 연마 가공 공정을 부가함으로써 초정 밀 효과를 지닐 수 있었던 각종 부품들에대한 단일 최종 마무리가공 공정으로의 응용에많은 기대를 걸고 있다. 본 연구는 높은 압축 강도치, 고온경도치와 내마모성, 강성 등을 지님으로써 외부 압력에 대한 변형률이 극히 적어 금형 칫수에가까운 제품을 생산할 수 있다는 특성으로 근래그 사용도가 급증 하고 있는 초경합금 금형재를 대상으로 해그 동안 난삭재에 대한 최적 가공 조건 설정이 정립되어 있지 못했던 관계로 인하여 기존의 숙련자 경험에만 주로 의존 할 수 밖에 없었던 단순한 다이아몬드 연삭 공구의 활용추세로부터 탈피하고 Diamond wheel 및 범용 연삭 공구를 최적으로 활용함으로써 연삭 가공의 초정밀화를 달성하며후 가공을 생략할 수 있는 가공 공정을 창출 해내기위하여, 상관 관계를 연삭 저항 및 가공 표면 품위등의 측면으로분석, 평가해봄으로써 초정밀 가공 차원에서의 최적 가공 조건 설정을 위한 지침을 명확하게 규명하기 위하여 실험적으로 수행하게 된 것이다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.21 no.5
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• pp.34-39
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• 2022

The ion implantation technology changes the chemical state of the surface of a material by implanting ions on the surface. It improves the wear resistance, friction characteristics, etc. Plasma ion implantation can effectively reinforce a surface by implanting a sufficient amount of plasma nitrogen ions and using the injection depth instead of an ion beam. As plasma ion implantation is a three-dimensional process, it can be applied even when the surface area is large and the surface shape is complicated. Furthermore, it is less expensive than competing PVD and CVD technologies. and the material is The accommodation range for the shape and size of the plasma is extremely large. In this study, we improved wear resistance by implanting plasma nitrogen ions into a carbide end mill tool, which is frequently used in high-speed machining

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.6 no.2
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• pp.102-111
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• 1997

This paper deals with the machinability based on turning of WC-Co allows with the coated and the sintered diamond tools. The main conclusions obtained are as follows. (1) When machining WC-10%Co alloy, the flank wear of sintered diamond tool increases more largely with the increase of cutting speed in comparison with coated diamond tool. The tool wear decreases with the increase of the grain size and nose radius of sintered diamond tool. (2) When machining WC-20%Co alloy, the tool wear and cutting force decrease with the decrease of rake angle. Their exists a certain cutting speed range to exhibit the smallest tool wear in machining the WC-20%Co alloy, and this critical cutting speed becomes higher by 2 times in the case of coated diamond tool compared with sintered diamond tool. (3) The machinability becomes better with the increase of Co content. The effects of cutting speed and feed rate on the roughness of machined surface become smaller with the increase of Co content.