• Composites Research
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• 제35권2호
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• pp.93-97
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• 2022

열가소성 복합재의 핫프레스 성형공정에서 근적외선 가열의 적용은 소재를 성형온도까지 고속가열함으로써 공정 전체의 생산성을 확보할 수 있으나, 고에너지, 높은 성형온도, 고속가열에 의해 소재의 열화가 발생하여 재용융 성능 등의 소재 특성이 저하될 수 있다. 이에 본 연구는 고성능 항공소재로 활발히 연구개발되고 있는 Carbon fiber reinforced Polyetherketoneketone(CF/PEKK) 복합재에 적합한 핫프레스 성형공정의 최적화된 공정조건을 확립하기 위하여 근적외선 고속가열을 적용하였을 때, CF/PEKK 복합재에서 발생할 수 있는 열화 메커니즘과 그 특성을 형태학적, 열적 특성 및 기계적 성능 시험을 통해 평가하였다. 열화 반응에 따른 메커니즘 규명은 광학현미경을 활용하여 PEKK의 결정구조의 형태학적 조사를 기반으로 분석하였다. 그 결과, 열화가 진행됨에 따라 구결정의 크기가 감소하며 최종적으로 완전 열화 시 구결정이 소멸되는 것을 확인하였다. 열적 특성은 용융온도, 결정화온도, 발열량이 열화가 진행됨에 따라 감소하는 경향이 관찰되며, 460℃ 장시간 노출에서 결정구조가 소멸된 것을 확인하였다. 랩전단강도(Lap shear strength)시험 결과, 열화된 표면에서는 낮은 접합강도가 관찰되며, 접합면 분석에서 특정 면에서는 열에 의한 용융 특성이 나타나지 않았다. 결론적으로 CF/PEKK 복합재의 근적외선 고속가열 적용에 있어 특정 온도에서 열화 진행되며, 이에 구결정의 형태학적 변화와 열가소성 소재의 재용융 특성의 저하를 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권6호
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• pp.634-641
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• 2001

형상기억복합재료는 복합재료내에 압축잔류응력을 발생시킴으로써 재료의 인장강도를 증가시키는데 사용되어 지고 있다. 본 연구에서는 형상기억복합재료를 제조하기 위하여 TiNi 강화재와 A16061 기지재를 사용하였으며 핫프레스 방법에 의해 TiNi/A16061 형상기억복합재료를 제조하였다. 그러나 핫 프레스 방법에 의해 제조된 형상기억복합재료는 하중을 받을 시 강화재와 기지재 사이에 계면손상현상이 발생하였으며 이를 위하여 내간압연을 실시하였다. 냉간압연을 받은 시험편은 냉간압연을 받지 않은 시험편에 비하여 인장강도가 현저히 증가하였다. 또한 본 연구에서는 고온에서 형상기억복합재료의 미시적 손상을 평가하기 위하여 음향방출기법을 이용하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.186-189
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• 2008

The flex plate, an automotive part which mounts to the automotive engine to transfer torque to transmission, should have considerable hardness and shape accuracy. As a way to produce the flex plate, the hot press forming technology which takes advantages of high formability at elevated temperature, enhanced strength and shape stability was introduced. Therefore, as one of major process parameters the heat treatment condition should be determined to obtain appropriate hardness in the range of manufacturer's specifications. In this study, two heat treatments, austempering and quenching and tempering (QT), were compared as feasible conditions fur the hot press forming of high-carbon tool steel and the hardness and toughness after heat treatments were evaluated. The study showed that both heat treatments resulted in improved hardness but only quenching and tempering showed practicable range of toughness.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.155-156
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• 2012

• 한국기계가공학회지
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• 제20권4호
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• pp.106-112
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• 2021

Thermoplastic microfluidic devices are used in BioMEMS for medical and biotechnology applications, such as gene extraction, DNA analysis, and virus detection. In this research, a simple fabrication protocol with a commercially available pneumatic hot press is proposed and demonstrated for polycarbonate microfluidic devices. Microfluidic channels with a width of 200 ㎛ and a height of 10 ㎛ were designed and machined onto a brass plate as a mold insert using a CNC milling machine. The resulting microfluidic channels on the mold insert were assessed and found to have an actual width of 198 ㎛ and a height of 10 ± 0.25 ㎛. The microfluidic channels were replicated on a polycarbonate sheet using the proposed replication technique at 146℃ for 20 minutes under a constant load of 2400 kgf. The devices were then naturally cooled to 100℃ while maintaining the same pressure. It was found that the microchannels were successfully replicated in the polycarbonate, with a width of 198 ㎛ and a height of 10.07 ㎛. The proposed replication technique thus offers the rapid mass production of high-quality microfluidic devices at a low cost with a process that, unlike conventional photolithography systems, does not require expensive equipment.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권11호
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• pp.1267-1273
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• 2009

Hot press forming can produce high-strength components by rapidly cooling between closed punch and die after hot forming using quenchable boron steel austenized in a furnace. In the hot press forming process, the cooling rate is influenced by the size, position and arrangement of the cooling channel and the file condition of cooling water in the die. Also, mechanical properties of the final components and operation time are related to cooling rate. Therefore, the design of optimized cooling channel is one of the most important works. In this paper, the effect of position and size of the cooling channel on the cooling rate was investigated by using design of experiment and FE analysis in hot press bending process. Therefore the optimum cooling channel ratio was presented in the HPB.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.493-496
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• 2008

The residual stress generated in the boron steel blank formed via hot press forming process was predicted by JMatPro, a material property modeler, and Abaqus. The numerical predictions were compared by the experimental measurements obtained by the instrumented indentation. Both the predicted and measured principal stresses monitored at the outer surface of central bending position were qualitatively in good agreement. It was concluded that the residual stresses generated from hot forming process is not negligible as it has been generally assumed, although the spring back deformation is quite small. This should be specially considered from the part design stage since the tensile nature of the residual stress exhibited on the surface may lead to the stress corrosion cracking.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권1호
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• pp.7-13
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• 2003

형상기억복합재료를 제조하기 위하여 핫프레스 방법을 이용하여 최적의 제조조건을 도출하였으며 냉간압연에 의해 기지재와 강화재의 계면접합을 강화하여 강도를 증가시켰다. 이러한 방법에 의해 제조된 형상기억복합재료에 대하여 외부 하중에 의한 손상정도와 균열의 발생을 감지하여 균열 발생 및 진전을 억제하는 온라인 모니터링 시스템을 개발하고자 한다. 이를 위하여 음향방출 신호의 파라미터를 이용하여 손상에 따른 최적의 AE 파라미터를 도출하였으며 가역시스템을 이용하여 형상기억합금을 가열함으로써 형상기억합금의 수축에 의한 복합재료 내부에 균열진전을 억제시키는 시스템을 개발하였다

• Composites Research
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• 제33권2호
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• pp.76-80
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• 2020

본 연구에서는 우수한 물성과 표면품질을 가지는 오토클레이브 성형공법의 비효율적인 공정을 개선하여 탈 오토클레이브(Out-of-autoclave, 이하 OOA) 공정으로써 활용이 가능한 진공백 핫 프레스 공정(Vacuum bag hot-press, 이하 V-HP)을 이용하여 탄소섬유 복합재료를 제작하고 오토클레이브(Autoclave, 이하 AC) 공정과 핫 프레스공정(Hot-press, 이하 HP)으로 제작된 복합재료간 물성 및 미세구조를 분석하였으며, OOA공정으로의 가능성을 확인하였다. V-HP공정을 사용한 복합재료의 인장강도는 320.6 MPa로써, AC공정을 이용한 복합재료의 인장강도 335.3 MPa에 상당히 근접한 물성을 보이는 것을 확인하였다. SEM을 이용한 복합재료 표면품질을 확인한 결과 V-HP공정의 경우, 수지내 휘발용매로 인한 기공의 제거상태가 AC공정과 비교하여 다소 낮으나 HP공정과 비교하여 상당히 우수한 표면을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

• 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.