• 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 Safety Management and Science Conference
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• 2011.04a
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• pp.559-570
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• 2011

생산재와 소비재의 반제품을 이루고 있는 플라스틱 부품들이 다른 소재의 제품들을 대체하면서 급속히 증가하고 있다. 이는 사출성형의 공정으로 생산되는 제품들이며 플라스틱의 기능과 특성이 우수하다는 장점과 더불어 제품구현이 빠르고 대량생산이 가능하기 때문이기도 하다. 본 연구에서는 제조설비시스템(MES)를 임베디드 장치를 장착하여 플라스틱 사출금형으로 반제품을 생산하는 과정에서 공정상에 발생하는 이상 증후에 대한 진단과 장시간 생산이 진행되는 과정에서 사출성형조건의 지속성 유지의 문제점을 실시간으로 모니터링하여 예방과 대책 방법을 제시한다. 품질이상을 감지하기 위해 온도, 압력, 시간을 측정하기 위한 센서와 인터페이스 설계를 통해 작업자의 판단상황을 객관적으로 설치전과 후의 경제성 분석을 하였다.

• The Optical Journal
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• s.97
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• pp.58-61
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• 2005

복굴절이란 하나의 매질로부터 다른 매질로 진입하는 파동이 그 경계면에서 나가는 방향을 바꾸는 현상으로 등방성 매질에서 이방성 매질로 나아갈 때는 경계면에서 굴절파가 두 개로 나뉘어 굴절하게 되는 것을 말한다. 휴대폰용 카메라모듈 렌즈의 사출성형공정에서 발생하는 렌즈 내의 잔류응력에 의한 복굴절률은 사출공정에서의 렌즈불량 발생의 원인이 되며, 잔류응력은 또한 사출성형 이후에 완화되어 렌즈의 외관 치수의 변형을 가져오게 된다. 그러나 플라스틱류를 사용하는 정밀가공 생산 공정 등 실생활에서는 제품의 제조에 있어서 복굴절은 광학적 특성을 결정하는 가장 중요한 요소 중의 하나로서 성형시 복굴절을 최소화할 필요가 있다. 이를 어느 정도 달성했는가의 수준에 따라 플라스틱 정밀 성형 제품의 등급이 결정되는 중요한 측정요소이다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2005.05a
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• pp.263-266
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• 2005

본 연구는 플라스틱 사출 금형 견적 산출 전문가 시스템모듈에 관한 내용이다. 일반적으로 경험에 의한 견적 산출은 프라스틱 사출 금형 제조 회사의 경험이 많은 엔지니어가 직접 작성하게 된다. 이렇게 되면, 시간은 많이 소요되지 않지만, 객관성과 과학성이 결여된 견적이 산출된다. 때때로, 고객과 제조회사 간의 분쟁이 발생하게 되는 원인이 되기도 한다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 본 연구로 개발된 시스템이 대안이 될 것이다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.7
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• pp.671-677
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• 1996

본 논문은 Sr 페라이트 플라스틱자석의 자기특성에 관하여 연구한 것이다. Sr 페라이트의 조성은 SrO5,9Fe2O3에 CaO, SiO2, Na2SiO3 및 AI2O3를 미량 첨가하고, PVA(polyvinylalchohol) 7%수용액을 가하여 질소분위기에서 120$0^{\circ}C$, 2시간 소성하였다. PVA를 이용한 탄소코팅법으로 분말제조시 분쇄효과를 얻었으며, 페라이트의 함량을 증가시켜서 자기특성을 향상시켰다. Sr 페라이트분말과 폴리아미드 6을 75-90wt%로 혼련한 수 0-10 kOe의 자장을 인가하여 이방성 Sr 페라이트 플라스틱 자석을 제조하였다. 자석제조시 사출온도 27$0^{\circ}C$, 사출압력 120kg/$\textrm{cm}^2$, 자장으 세기 8 kOe 및 자장인가시간 6초에서 최적의 사출성형조건을 얻었다. 실험결과 자장중 사출성형법을 이용하여 제조한 이방성 플라스틱자석에서 (BH)max=-2.0MGOe의 특성을 얻었다.

• Composites Research
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• v.24 no.4
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• pp.41-47
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• 2011

This paper deals with anisotropic property and structural analysis for short fiber reinforced plastic composites manufactured by the injection molding process. The common approach for modeling this type of material is the consideration of the material as homogenous and isotropic. However, the common isotropy approach often results in unexpected failure. To overcome this, new structure analysis methodology was developed in order to consider fiber orientation effect using injection mold flow analysis and Halpin-Tsai equations for unidirectional composites and taking an orientation average. The numerical predictions are compared to experimental data for tensile specimen. The predicted mechanical properties agree well with experimental data for fiber orientation and weld line effect. The analysis system was also applied to an automobile part. The proposed anisotropic model predicted different mechanical properties by position of the part and different mechanical performance of the part was changed according to injection gate position.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.1
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• pp.39-46
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• 2013

This study aims to develop a plastic aspheric lens for a 13-megapixel mobile phone camera by injection-compression molding. A mold for injection-compression molding experiments was fabricated with a movable upper plate and four springs. During cavity filling for an aspheric lens with a thickness ratio of 2, a weldline was formed under conventional injection molding, whereas no weldline was formed under injection-compression molding with a compression stroke of 0.3 mm. The flow patterns were in good agreement with the simulation results. The birefringence decreased as the compression stroke increased, and the birefringence produced by injection-compression molding was very low and more uniform compared with that produced by injection molding. In addition, the bulk birefringence of an assembly composed of four plastic lenses was significantly affected by the orientation of the lenses to be mounted.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.11
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• pp.5352-5356
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• 2013

Plastic product manufacturing industry has usually focused on a mechanical and physical characteristics of molding. Recently, not only these characteristics but also the aesthetic value is significantly considering. Especially, the molding's gloss, which we can easily distinguish, is an important aesthetic point. In this study, it were investigated that the gloss variation of ABS moldings by changing injection conditions such as injection pressures, injection speed, holding pressures melt and mold temperatures by injection molding experiment. The experimental results revealed that the holding pressure was the most active condition on gloss of ABS molding.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.209-210
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• 2014

사출금형은 자동차의 경량화 요구에 따라 일반 엔지니어링 플라스틱에서 고강도 플라스틱 성형을 위한 사용 환경으로 변해가고 있다. 이에, 사출금형의 표면은 마모에 대한 내력을 갖는 고경도 특성과 수지의 유동성을 양호하게 하기 위한 저마찰 특성의 요구가 점차 증가하고 있다. 본 연구는 사출금형 소재 표면의 고경도 저마찰 특성 부여를 위하여 대형 플라즈마 표면처리 공정을 이용하여 각각 질화처리와 비정질 탄소 코팅 공정기술에 관한 연구를 수행하였다. 각각의 플라즈마 처리된 샘플은 표면처리 공정 변수에 따른 경도 및 마찰계수 평가를 통하여 사출금형 소재 표면의 물리적 특성 변화를 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.100-101
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• 2011

사출금형은 자동차의 경량화 요구에 따라 일반 엔지니어링 플라스틱에서 고강도 플라스틱 성형을 위한 사용 환경으로 변해가고 있다. 이에, 사출금형의 표면은 마모에 대한 내력을 갖는 고경도 특성과 수지의 유동성을 양호하게 하기 위한 저마찰 특성의 요구가 점차 증가하고 있다. 본 연구는 사출금형 소재 표면의 고경도 저마찰 특성 부여를 위하여 대형 플라즈마 표면처리 공정을 이용하여 각각 질화처리와 비정질 탄소 코팅 공정기술에 관한 연구를 수행하였다. 각각의 플라즈마 처리된 샘플은 표면처리 공정 변수에 따른 경도 및 마찰계수 평가를 통하여 사출금형 소재 표면의 물리적 특성 변화를 관찰하였다.