• 제목/요약/키워드: 프레스 가공

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무금형 다점 펀치를 사용한 선체외판의 분할 성형 가공 정보 계산 시스템 개발 (Mechanical Bending Process and Application for a Large Curved Shell Plate by Multiple Point Press Machine)

  • 황세윤;이장현;류철호;한명수;김광호;김광식
    • 대한조선학회논문집
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    • 제48권6호
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    • pp.528-538
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    • 2011
  • As a forming method for curved hull plates more efficient than the flame bending, mechanical bending using multi point press forming and die-less forming is discussed in this paper. the mechanical forming is a flexible manufacturing system for automatically forming of hull parts. It is especially suited to varied curved parts. This paper discusses a multiple point pressing machine composed of a pair of reconfigurable punches in order to achieve the rapid forming of curved hull plates using division forming and presents how forming information is obtained from the given design surface. Although the mechanical forming can be efficient in the metal forming, spring back after pressing is a phenomenon which must be carefully considered when quantifying the process variables. If the spring back is not accurately controlled, the fabricated shell plate cannot meet assembly tolerance. This paper describes the principles to calculate the proper stroke of each punch at the divided areas. the strokes are determined by an iterative process of sequential pressing and spring back compensation from an unfolded flat shape to its given design surface. FEA(finite element analysis) is used to simulate the spring back of the plate and the IDA(iterative displacement adjustment) method adjusts the offset of pressing punches from the deformation results and the design surface. The shape deviations of two surfaces due to spring back are compensated by integrated system using FEA and IDA method. For the practical application, It is aimed to develop an integrated system that can automatically perform the compensation process and calculate strokes of punches of the double sides' reconfigurable multiple-press machine and some experimental results obtained with mechanical bending are presented.

Air Jet Mill 공법과 PMMA의 단분산성이 프레스드 파우더의 밀착성 및 발림성 향상에 대한 연구 (A Study on the Improvement of Skin-affinity and Spreadability in the Pressed Powder using Air Jet Mill Process and Mono-dispersed PMMA)

  • 송상훈;홍경우;한종섭;김경섭;박선규
    • 대한화장품학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.61-68
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    • 2017
  • 베이스메이크업 중의 하나인 프레스드 파우더는 주요 품질 속성으로 밀착성과 발림성이다. 일반적으로 메이크업 화장료에서 밀착성을 향상시키면 반대속성인 발림성이 저하되기 때문에 밀착성과 발림성을 동시에 충족시키는데 한계가 있었다. 본 연구에서는 두 가지 주요 속성을 만족시키기 위해서 air jet mill 공정을 시도하였고, lauroyl lysine (LL)과 sodium cocoyl glutamate (SCG)의 혼합물로 습식 코팅 처리한 sericite를 적용하여 밀착성을 향상시켰다. 또한, 분산성이 단분산성을 이루고 있는 polymethyl methacrylate (PMMA)와 diphenyl dimethicone/ vinyl diphenyl dimethicone/ silsesquioxane crosspolymer (DDVDDSC)를 적용하여 발림성을 향상시켜 서로 양립하기 어려운 두 가지 품질 속성을 모두 만족시켰다. air jet mill 공정은 제약, 식품 산업에서 주로 적용되고 있으며 화장품 분야에서는 파우더 소재 가공을 위해 사용되고 있는 공법이다. 본 연구에서는 air jet mill 공정을 제조 공정단계에서 접목시켜 최적의 입경인 $6.8{\mu}m$의 화장료를 완성할 수 있었다. 그리고, EDS 매핑으로 Ti 원소가 화장료에서 전체적으로 고르게 분포하고 있음을 확인하였고, SEM 분석을 통하여 판상 입자의 모서리 부분이 둥글게 가공처리 됨을 확인하였다. 이는 화장 도구를 이용하여 화장료를 취하여 피부에 도포할 때, 발림성이 향상되는 효과를 줄 수 있다고 판단된다. 피부 친화성이 우수한 LL과 저자극이면서 코코넛에서 유래한 SCG를 습식 코팅하여 sericite의 밀착성을 더욱 향상시켰다. 그리고, PMMA의 분산성과 형태가 발림성에 미치는 영향을 평가하기 위해서 SEM을 분석하였다. 유사한 형태를 갖는 구형 및 진구형에서도 분포도가 균일하고 단분산상일 때 발림성 효과가 더욱 증가하는 것으로 나타났다. PMMA의 단분산성과 입경에 따른 발림성을 동마찰계수 측정으로 확인하였고, 최적의 함량을 결정하였다. 그리고, 실리콘 러버 파우더 종류에 따른 발림성과 경도, 낙하안정성 등을 확인하여 DDVDDSC를 결정하였다. 최종적으로 PMMA의 단분산성과 실리콘 러버 파우더가 발림성에 영향을 끼치는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 화장료는 적정한 경도를 갖으면서도 낙하안정성이 우수하며, 경시에 따른 안정성도 우수하였다. 본 연구 결과를 통해 본 논문에서 제시하는 프레스드 파우더의 밀착성과 발림성을 향상시킬 수 있는 한 가지 방법으로 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

멀티 롤 포밍 공정의 품질 안정성에 대한 해석 및 실험적 연구 (Analytical and Experimental Study on the Quality Stability of Multi Roll Forming Process)

  • 손재환;한창우;류경진;강해동;김철홍
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.6977-6984
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    • 2015
  • 품질 향상을 위해 연속적인 소성 변형을 이용한 롤 포밍 공정에 피어싱, 벤딩, 트리밍 등 별도의 가공공정을 통합한 볼 슬라이드 레일의 멀티 롤 포밍 공정의 필요성이 대두되고 있다. 하지만 프레스기의 진동 및 소음은 이 공정에서 생산되는 슬라이드 레일의 품질 저하를 유발한다. 본 연구에서는 롤 포밍 유한요소 프로그램으로 최적 변형률을 고려하여 롤을 설계하였다. 그리고 멀티 공정의 정적 안정성을 예측하기 위해 구조해석 프로그램으로 프레스기에 대한 응력 및 변형량을 계산하였다. 또한 공진영역에서의 장치들의 운전을 회피하기 위해 Modal 해석을 통해 1, 2차 모드에서의 고유진동수를 계산하였다. 그 결과 공정의 동적 안정성 개선을 확인하기 위해 마이크로폰과 가속도계를 이용하여 기존 및 연구 공정들의 소음, 진동의 크기를 비교하였다. 그리고 기존 및 연구 공정으로 생산되어진 레일의 폭 치수와 표면거칠기를 측정하였다. 따라서 해석 및 실험적 연구를 통해 멀티 롤 포밍 공정이 안정하다는 것을 알 수 있었다.

열간자유단조와 링롤링공법을 이용한 풍력발전기용 도아프레임 개발 (A Door Frame for Wind Turbine Towers Using Open-Die Forging and Ring-Rolling Method)

  • 권용철;강종훈;김상식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권7호
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    • pp.721-727
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    • 2015
  • 풍력 발전기용 기계부품은 주로 자유단조 공법을 통하여 제조된다. 본 연구는 풍력발전기용 타워부품인 도아프레임의 제조하기 위한 발전된 단조공법에 관한 연구이다. 개발된 단조공법의 장점은 원소재 회수율을 높임에 따라 원소재 투입량을 줄임으로 제조원가를 낮춘다. 기존의 단조공업은 유압프레스를 이용하여 단조작업이 이루어지며 최종제품과 단조품의 형상 차이로인하여 많은 부분이 가공으로 제거된다. 하지만 제안된 단조공법은 열간 자유단조와 링롤링공법을 통하여 원소재 회수율을 높이게 된다. 새로운 공법의 유효성은 링롤링 블랭크의 치수와 밀접한 관련이 있기 때문에 유한요소해석을 통하여 블랭크의 치수를 최적화 하였다. 유한요소해석을 통하여 얻은 단조품의 치수는 시제품 생산을 통하여 검증하였다.

금형재료용 주철의 다이오드 레이저 표면경화처리에 관한 연구(II) - 표면경화의 적용 부위에 따른 열처리 특성의 차이 - (A Study on the Diode Laser Surface Hardening Treatment of Cast Iron for Die Material(II) -Comparison of Hardening Characteristics by the Parts Applied Heat Treatment-)

  • 김종도;송무근;황현태
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권8호
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    • pp.1048-1054
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    • 2011
  • 레이저 표면경화처리는 고밀도 에너지 열원에 의해 레이저 조사부위만 급속 가열한 후 표면의 열이 내부로 전도되어 급속히 자기냉각 됨으로써 표면을 경화시키는 방법이다. 이 표면처리 방법은 열처리에 의한 열변형이 거의 없고, 표면경화처리 이후 다른 공정을 수반하지 않는다. 또한 국부적인 가공이 가능하기 때문에 복잡한 형상을 가지는 금형에는 적합한 표면처리 방법이다. 본 연구에서는 열처리에 적합한 빔 프로파일을 가진 고출력 다이오드 레이저를 이용하여 금형재료용 주철의 표면처리를 실시하였다. 프레스 금형 공정에 따른 금형의 형상이 다르기 때문에 적용부위에 따라 시험편을 평면과 모서리부로 나누어 열처리를 실시하였다. 이때 모서리부의 열처리는 광학헤드를 $10^{\circ}$ 기울인 상태에서 진행하였다. 그 결과, 모서리부의 열처리는 평면부와 비교하여 형상에 따른 열전달 루트가 제한되므로, 입열이 집중되기 쉬워 평면 열처리보다 빠른 이송속도에서 경화가 이루어졌다.

중심압축력을 받는 내진 건축구조용 각형강관 CFT 부재의 구조성능평가 (Structural Performance Evaluation to Centrally Compressed CFT Columns Using Seismic Rectangular Steel Tube)

  • 심현주;최병정;이은택
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.443-450
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    • 2012
  • 이 연구에서는 내진구조용 강재(SN)의 냉강롤성형된 각형강관을 사용한 CFT 부재의 중심축하중에 대한 구조성능을 평가한다. 일반적으로 냉간롤성형 및 냉간프레스형성으로 인하여 각형강관의 코너부와 평판부 모두 SN강재에 비해 재질변화가 발생하며, 항복강도와 인장강도 및 항복비의 상한치가 높아지는 경향을 나타낸다. 이러한 현상은 강관의 국부좌굴 이후의 비선형거동에 의해 영향을 주며, 이는 CFT 합성 부재와 같이 비선형해석모델에 대하여 영향을 미친다. 따라서 각형강관의 가공열화도를 평가하기 위하여 각형강관의 재료시험을 수행하였고, 세장비 및 판-폭두께비를 실험변수로 하여 일축 압축력을 받는 CFT부재의 구조성능을 평가하였다.

프레스 금형 마모에 대한 음-초음파 신호 특성 분석 (Characterization of Acousto-ultrasonic Signals for Stamping Tool Wear)

  • 김용연
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.386-392
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    • 2009
  • This paper reports on the research which investigates acoustic signals acquired in progressive compressing, hole blanking, shearing and burr compacting process. The work piece is the head pin of the electric connector, whose raw material is the preformed steel bar. An acoustic sensor was set on the bed of hydraulic press. Because the acquired signals include the dynamic characteristics generated for all the processes, it is required to investigate signal characteristics corresponding to unit process. The corresponding dynamic characteristics to the respective process were first studied by analyzing the signals respectively acquired from compressing, blanking and compacting process. The combined signals were then periodically analyzed from the grinding to the grinding in the sound frequency domain and in the ultrasonic wave. The frequency of around 9 kHz in the sound frequency domain was much correlated to the tool wear. The characteristic frequency in the acoustic emission domain between 100 kHz and 500 kHz was not only clearly observed right after tool grinding but its amplitude was also related to the wear. The frequency amplitudes of 160 kHz and 320 kHz were big enough to be classified by the noise. The noise amplitudes are getting bigger, and their energy was much bigger as coming to the next regrinding. The signal analysis was based on the real time data and its frequency spectrum by Fourier Transform. As a result, the acousto-ultrasonic signals were much related to the tool wear progression.

핫스탬핑용 보론 강판의 열처리 조건에 따른 재질분석 및 점용접 특성 연구 (A Study on Spot-Welding Characteristics and Material Analysis of Boron Steel for Hot-Stamping under Different Heat-Treatment Conditions)

  • 제환일;손창석;남기우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권4호
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    • pp.383-391
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    • 2011
  • 최근 차체 경량화를 위한 여러 가지 방법 가운데 고온에서 가공하여 성형성을 확보하고, 이후 열처리를 통하여 고강도를 가질 수 있는 프레스 열간 성형 및 핫스탬핑 기술이 각광을 받고 있으며, 이에 따라 핫스탬핑용 재료인 보론 첨가 강판의 수요도 늘어나고 있는 추세이다. 본 연구에서는 핫스탬핑용보론 첨가 강판의 우수한 경화능을 보이는 임계 최적 열처리 조건을 파악하고자, Al+Si 코팅이 된 보론강판을 각기 다른 온도로 열처리하여 수냉 조건에 따른 기계적 특성 및 조직을 관찰하였다. 또한, 이 결과를 토대로 선별된 기계적 특성이 우수한 보론강 시험편과 일반 냉연 강판인 SPRC 340과 SPRC 590 2종류의 상대재를 활용하여 특정 점용접 조건에서 용접을 실시하고, 보론강 및 상대재의 기계적 특성 변화에 따른 용접 후의 기계적 특성 및 조직, 그리고 코팅층 유무에 따른 특성 변화를 연구하였다.

식품 중 홍국색소의 분석법에 관한 연구 (Studies on the Determination Method of Monascus Pigments in Foods)

  • 이달수;이영자;권용관;박재석;고현숙;심규창;이주연;신재욱;송지원;이철원
    • 한국식품과학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.641-644
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    • 2001
  • 우리나라에서 허용된 천연색소인 홍국색소는 "천연식품[식육류, 어패류(경육포함), 과실류, 채소류, 해조류, 두류 등 및 그 단순가공품(탈피, 절단 등)], 다류, 고춧가루 및 실고추, 김치류, 고추장 및 식초"에 사용금지토록 사용기준이 규정되어 있으나, 현재 식품중 홍국색소의 분석방법이 아직 확립되어 있지 않은 실정이므로 식품중 홍국색소의 최적분석방법을 확립하고자 하였으며, 확립된 분석법을 적용하여 국내유통중인 식품중 홍국색소의 함유량을 조사하였다. 따라서, 식품중의 홍국색소는 TLC, HPLC, Prep. HPLC, $H^1-NMR$ 및 MS로 홍국색소성분 중 monascin과 ankaflavin을 분리 확인하였으며, 이 두 성분을 표준물질로 하여 다음과 같은 정량분석법을 확립하였다. 역상계 칼럼인 Capcell pak $C_{18}$ UG120을 이용하여 HPLC 분석을 하였으며, 이 때 이동상 및 파장조건은 각각 메틸알콜 : 물 : 초산(75 : 25 : 0.5) 및 390 nm이었다. Monascin, ankaflavin의 회수율은 혼합어육소시지, 시럽, 맛살, 반건조소시지, 혼합프레스햄, 소시지 순으로 나타났으며, 혼합어육소시지에서는 평균 94.1%, 92.9%로 가장 높았고 맛살에서는 평균 85.1%, 85.8%의 회수율을 나타냈다. Monascin은 소시지, 반건조소시지, 혼합프레스햄, 시럽 등에서 평균 $71.5{\sim}88.6%$로 양호하였으나, ankaflavin은 평균 $40.0{\sim}59.4%$로 비교적 낮은 회수율을 나타냈다. 조사대상식품인 국내유통 가공식품중 맛살, 소시지, 혼합어육소시지, 반건조소시지, 혼합프레스햄 및 시럽 등 총 6종에 대하여 monascin과 ankaflavin의 함량을 확립된 분석법으로 정량분석한 결과는 다음과 같았다. Monascin의 경우 맛살에서 $0.01{\sim}3.31\;g/g$ 혼합어육소시지에서 $0.05{\sim}0.10\;g/g$, 반건조소시지에서 $0.34{\sim}0.35\;g/g$이 각각 검출되었고, 나머지 품목에서는 모두 불검출이었다. 한편, ankaflavin의 경우 맛살에서만 $0.02{\sim}0.89\;g/g$이 검출되었으며, 나머지 품목에서는 모두 불검출이었다.

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국내산 육가공제품의 유형별 첨가물과 영양성분함량 및 표시실태 조사 (Non-meat Ingredient, Nutritional Composition and Labeling of Domestic Processed Meat Products)

  • 조수현;성필남;박범영;김진형;박은혜;하경희;이종문;김동훈
    • 한국축산식품학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.179-184
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    • 2007
  • 본 연구는 국내육가공제품의 질적 향상 및 성분표시의 필요성을 도모하기 위하여 국내 유통 중인 육가공제품 총 57종(햄 31종,소시지 26종)을 수거하여 성분을 조사 분석하였다. 현행 축산물가공기준 및 성분규격법의 표시규정에 따르면 육함량과 주종이 되는 첨가제 표시를 의무화하고 있다. 그러나 본 연구결과 국내 유통되고 있는 육가공제품 중 혼합프레스햄류, 돈육소시지류 및 분쇄육가공제품의 종류가 크게 증가함에 따라 동일한 유형의 제품 내에서도 육, 지방, 칼로리, 콜레스테롤 및 지방산 함량 차이가 큰 것으로 나타났다. 육함량, 단백질, 지방, 콜레스테롤 수준 및 칼로리 범위는 햄제품의 경우 75-98, 12-23, 1-16%, 7-50 mg/100g 및 1,620-3,127 cal/g이었고, 소시지 제품의 경우 60-96, 5-17, 3-27%, 5-73 mg/100g, and 1,271-3,546 cal/g이었다. 포화지방, 단가불포화지방 및 다가불포화지방 함량은 햄제품의 경우 31-40, 44-53 및 60-72%이었고 소시지 제품의 경우 17-38, 34-61 및 13-37% 인 것으로 나타났다. 따라서 이러한 육가공제품들에 대하여 영양성분 및 함량을 구분하여 명확하게 표시해 줌으로써 소비자들은 육제품 구입시 각자에 필요한 영양성분에 대한 유용한 정보를 제공 받도록 할 수 있을 것으로 생각된다. 이와 같이 제품별로 정확한 영양성분 정보 공개는 소비자의 알권리 충족 및 각자에게 적절한 식품선택 기회를 제공해 주고 또한 경쟁력 있는 육가공품 생산을 유도하는 계기를 마련해 줄 것으로 기대된다.