• 기계와재료
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• 제25권3호
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• pp.16-29
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• 2013

현재 전세계적으로 에너지 절감과 지구환경 보호를 위한 이산화탄소 가스 배출의 저감하는 피할 수 없는 생산제조산업 분야의 높은 장벽으로 다가서고 있다. 공작 기계류의 진보는 날이 갈수록 거듭되어 다양한 기술의 융복화 등 궁극적인 첨단 고도화에 이르고 있으나, 이와 같은 문제점들을 기본적으로 안고 있는 것은 사실이다. 그 대응 방안으로는 소성 성형 방식으로의 가능한 한 대체화가 될 수 있으며, 또한 기존에는 스프링 백 등의 고연성 등으로 인하여 성형이 곤란하여 기피하던 난성형재도 보다 경량화 등의 추세에 대응하기 위하여 불가피하게 사용되기 위해서도 획기적인 소성 성형 시스템을 필요로 한다. 이와 같은 차원에서 최근에 에코 융합화를 모색하는 새로운 서보모터 구동형 프레스 시스템의 도입이 적극적으로 이뤄지고 있으나 국내의 경우에는 국산화 개발이 늦어져 고부가가치 제품에 대한 기술종속성이 우려되고 있다. 최근 한국기계연구원을 중심으로 산학연 컨소시엄 형태로 산업원천기술개발사업의 일환인 지식기반 자율제어형 초정밀 디지털 서보프레스 시스템 개발에 관한 연구가 진행중이며, 기술선도국의 보유 기술 수위를 넘은 에코/정보/지식 융합화 모델을 궁국적으로 개발하고자 한다. 본문에서는 이에 대한 현재까지의 개발 진행 내용을 정리하여 간단히 요약하여 나타내었다.

• Composites Research
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• 제29권4호
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• pp.216-222
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• 2016

폴리디싸이클로팬타디엔 (p-DCPD) 수지를 경화하기 위해 개환반응이 사용된다. 이 반응은 텅스텐계 촉매를 이용한 반응이기 때문에 질소 조건에서 반응이 진행되어야 한다. 왜냐하면, 텅스텐계 수지는 촉매독 현상이 발생될 수 있기 때문에 대기조건에서는 사용이 어려운 것으로 알려져 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해 본 연구에서는 대기 조건에서 텅스턴 (W)을 촉매로한 p-DCPD 대해 프레스 성형법을 이용하여 수지를 경화시켰다. 프레스 성형을 통해 p-DCPD (W) 수지를 경화시킬 경우 기계적 강도가 향상되는 결과를 얻었으며, 이는 DCPD 성형 단계에서 발생되는 기체를 압으로 눌러 미세 기공의 발생을 줄였기 때문이다. 촉매 독 현상이 발생되는 것은 반응시간이 길 때에 발생되지만, 짧은 성형을 시도하는 프레스 성형에서는 촉매 자체로 인한 물성 저하가 발생되지 않았다. 궁극적으로 p-DCPD 성형을 위해 대기 조건에서 성형이 가능하였으며, 경화 시간, 압력 변수를 조절할 경우 기계적 물성이 향상을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.1-6
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• 2001

회전성형법은 프레스 축 중심에 대하여 일정한 각도로 경사진 요동축과 원추형상의 상부 금형을 축 중심에 대하여 회전시키고 소재를 상승 가압하면 상부금형과 소재가 점진적으로 접촉하면서 제품을 성형하는 공정이다. 본 연구팀에서 개발된 회전 분말단조 프레스(500kN)를 이용해서 산업용 고밀도 베벨기어의 성형성 실험을 수행하였다. 실험결과로 회전 분말단조 공정과 회전 분말성형 공정에서의 성형하중, 성형밀도, 경도, 미세조직 등의 변화를 조사하여 제품의 기계적 성질을 규명하고 실제로 산업 전반에 적용할 수 있는 가능성을 제시한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.36-44
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• 2019

본 연구의 목적은 강 - PC 복합모듈 골조를 구성하는 프레스 성형된 비대칭 기둥과 보 접합부의 구조적 성능을 평가하는 것이다. 모듈러 골조를 구성하는 대부분의 접합부는 폐쇄형의 사각형 강재 기둥 단면을 주로 사용한다. 폐쇄형의 기둥 단면을 사용한 기둥-보 접합부는 시공성을 감소시키고 내화성을 확보하는데 어려움이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 강판을 프레스로 성형하여 비대칭 개방형 단면 내에 콘크리트를 충진하는 것이다. 프레스 성형된 비대칭 기둥-보 접합부의 구조적 성능을 조사하기 위해 총 4개의 실험체를 제작하였다. 실험결과, 비대칭 기둥의 구조적 성능과 거동이 비대칭 기둥 단면이 합성되는지 또는 기둥의 폭-두께 비율에 따라 달라지는지를 보여주었다. 프레스 성형된 비대칭 기둥-보 접합부의 구조적 성능은 실험결과와 이론식을 비교하여 평가하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권3호
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• pp.251-258
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• 2014

선루프 트랙은 알루미늄을 압출하고 프레스성형하여 생산한다. 프레스성형 중 날카롭게 굽혀진 좌면의 가장자리를 따라 균열이 발생하였다. 좌면의 가장자리를 절단하여 펀치와 다이 모서리의 최종위치를 측정하고 균열발생과의 관계를 조사하였다. 그리고, 이 최종위치까지 굽힘을 유한요소 시뮬레이션하여 임계변형률을 구하였다. 한편, 소재의 방향, 경도, 굽힘 가장자리 길이, 굽힘반경의 여러 가지 다른 조합에 대하여 3점굽힘시험을 수행하였다. 그리고, 3점굽힘시험에 대한 유한요소 시뮬레이션을 수행하여 임계변형률을 구하여 비교하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.21-26
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• 2000

플로포밍은 무절삭 점진성형공정으로 축 대칭 원형제품의 다품종 소량생산에 있어 스템핑이나 딥드로잉과 같은 박판성형 공정과 비교했을 때 매우 경제적이며 효율적인 공정이다. 본 연구에서는 기존 공정과의 품질비교를 통한 플로포밍 공정의 유용성 검토를 위해 현재 프레스 드로잉 공정으로 생산중인 자동차용 자동변속기 부품을 1-롤러 플로포밍 공정을 이용하여 대체 성형해 보았다. 실험결과 플로포밍 공정은 제조부품의 형상변화에 따른 설비변경 비용과 개발기간이 짧아 효과적인 유연 생산 시스템임을 알 수 있었다. 또한 플로포밍 공정을 프레스 드로잉 공정과 연계하여 성형하면 성형품의 정밀도와 생산성 향상에 매우 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.95-95
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• 2010

자동차 산업에서 차체를 성형하는 프레스 금형 산업은 꾸준히 증가하고 있는 자동차 생산대수와 함께 성장해가고 있으며, 자동차 산업의 국제 경쟁이 심해지고 소비자들의 요구가 다양해짐에 따라 신제품 개발주기에 발맞추어 금형의 제작에도 단납기 및 비용절감을 위한 노력과 제품의 품질 향상을 위해 신기술, 신공법이 적용되고 있다. 한편 자동차 차체를 제작하는 프레스 금형가공은 박판소재를 원하는 형상으로 제작하는 공정으로써, 프레스의 상 하 운동을 이용하여 강판을 성형한다. 이러한 금형의 형태는 곧 자동차 차체 제품의 형태를 완성하므로 제품을 성형하는 도중에 금형과 소재의 마찰에 의해 금형의 마모나 마멸이 발생하여 제품의 품질을 저하시킬 우려가 있다. 따라서 금형의 내마모성 및 수명을 향상시키기 위한 방안들 중 표면경화처리가 행해지고 있으며, 그중 공정 속도가 빠르고 국부적인 열처리가 가능한 레이저 표면처리 방법이 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 이러한 금형의 성질을 향상시키기 위해 고출력 다이오드 레이저를 이용하여 프레스 금형공정 중 드로잉(drawing) 공정에의 적용을 위한 표면경화처리를 실시하였다. 최대출력 4.0kW의 다이오드 레이저를 사용하였으며, 6축 외팔보 로봇에 열처리용 광학계를 장착하여 열처리를 실시하였다. 또한 광학계 부근에는 적외선 온도센서가 부착되어있어 열처리시 시험편의 표면온도를 실시간으로 측정할 수 있도록 구성되어져있다. 시험편은 금형재료용 구상흑연 주철인 FCD550 소재를 사용하였으며, 공정변수에 따른 열처리 특성을 파악하고, 그 경화특성을 평가하였다. 실험 결과, FCD550 소재의 표면 열처리시 레이저 출력 3.5kW, 빔 이송속도 3mm/sec에서 최적의 열처리 특성을 나타내었으며, 이때의 최고 경도는 930Hv을 나타내며 모재에 비해 경도가 3배 정도 상승하는 우수한 경화특성을 보였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.38-43
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• 1993

최근 텔레비젼 화면의 선명도에 대한 일반적인 요구가 높아져서 통신 방식에 있어서도 고품위 텔레비젼(HDD TV)방식의 개발이 진행되고 있다. 선명도의 요망이 높아짐에 따라 CRT(텔레비젼 수상관)의 해상도를 향상시킬 것이 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 고온의 프레스 성형공정을 도입하여 정확한 형태로 인바 재료 섀도우마스크를 성형하여 고화질의 CRT를 얻을수 있도록 성형 공정을 확립하고 이를 위한 금형 시스템을 개발하는 데 있다. 본 연구에서는 인바 섀도우 마스크의 열간 재료시험을 통해 온도에 따른 물성 공정을 장대칭단면에 대해 강점소성 유한 요소법을 이용하여 해석하였다

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.80-85
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• 2016

탄소섬유강화 복합재는 기계적 물성이 우수하여 다양한 산업분야에서 활용되고 있으나 섬유길이가 짧은 단섬유 형태로 함침 되고 있어 강도와 강성을 증대시키는데 한계가 있다. 이를 보완하기 위한 LFT-D성형은 탄소 또는 유리섬유를 열가소성 수지와 혼합하여 압출 후 프레스 성형하여 제품을 만드는 공법으로 연속공정이 가능하고 사출성형에 비해 생산성이 높아 자동차 구조용 부품을 제작하는데 사용할 수 있다. 본 연구에서는 LFT-D공법으로 성형된 탄소 장섬유강화 열가소성 복합소재의 기계적 특성을 파악하기 위하여 탄소 장섬유의 함침과 압출공정을 수행할 수 있는 Lab scale의 소형 압출기 시스템을 제작하였다. Lab scale의 소형 압출기를 사용하여 제작된 탄소 장섬유 복합소재를 프레스 성형하여 시편을 제작하고 재료의 기계적 특성을 평가한 결과, 탄소섬유길이, 프레스 가압압력 및 탄소섬유 함유량이 복합소재의 강도 및 강성의 증가에 영향을 미침을 알 수 있었다. 향후 탄소 장섬유 복합소재의 기계적 성질 향상을 위해서 혼합 스크류 설계, 탄소 섬유코팅 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.3559-3566
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• 2009

종래에는 신발 부품 등을 제작하는데 주조금형을 가열, 냉각하는 별도의 가열판과 냉각판을 사용해 왔다. 그러나 이것은 금형을 가열 및 냉각하는데 시간이 너무 오래 걸리는 단점이 있었다. 따라서 본 연구에서는 기존의 가열판과 냉각판을 사용하던 방법을 대체하여 파이프 인서트 주조 금형을 사용한 신발창의 프레스 성형에 대한 적용 가능성을 제안하였다. 유한요소법을 사용한 수치해석이 금형의 온도분포 해석에 적용되었으며, 또한 LabView에 의해 그 온도를 실제로 측정하였다. 프레스 성형용 파이프 인서트 주조금형에 의해 부품을 제작하는 공정은 특히 생산성면에서 아주 효과적이라고 검증되었다.