• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권4_2호
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• pp.675-682
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• 2020

Multi-wire sawing is the prominent technology employed to cut hard material ingots into wafers. This paper aimed to research the effect of diamond toughness index on the cutting performance of electroplated diamond wire. Three different toughness index of diamond abrasives were used to manufacture electroplated diamond wires. The cutting performance of electroplated diamond wire is verified through experiments, in which sapphire ingot are cut using single wire sawing machine. A single wire saw for constant load slicing is developed for the cutting performance evaluation of electroplated diamond wire. Choosing the cutting depth, total cutting depth, cutting force and wear of electroplated diamond wires as evaluation parameters, the performance of electroplated diamond wire is evaluated. The results of this study showed that there was a significant direct relationship between the toughness index of diamond abrasives and the cutting performance. Results demonstrated that diamond abrasive with a high toughness index showed higher cutting performance. However, all diamond abrasives showed similar cutting performance under low load conditions. The results of this paper are useful for the development of cutting large diameter ingots and cutting high hardness ingots at high speed.

• Design & Manufacturing
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• 제16권4호
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• pp.34-39
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• 2022

Sustained economic development around the world is accelerating resource depletion. Research and development of secondary batteries that can replace them is also being actively conducted. Secondary batteries are emerging as a key technology for carbon neutrality. The core of an electric vehicle is the battery (secondary battery). Therefore, in this study, the temperature change by the heat source of the hammer and the rotational speed (rpm) of the abrasive disc of the Classifier Separator Mill (CSM) was repeatedly calculated and analyzed using the heat flow simulation STAR-CCM+. As the rotational speed (rpm) of the abrasive disk increases, the convergence condition of the iteration increases. Under the condition that the inlet speed of the Classifier Separator Mill (CSM) and the heat source value of the disc hammer are the same, the disc rotation speed (rpm) and the hammer temperature are inversely proportional. As the rotational speed (rpm) of the disc increases, the hammer temperature decreases. However, since the wear rate of the secondary battery material increases due to the strong impact of the crushing rotational force, it is determined that an appropriate rpm setting is necessary. In CSM (Classifier Separator Mill), it is judged that the flow rate difference is not significantly different in the direction of the pressure outlet (Outlet 1) right above the classifier wheel with the fastest flow rate. Because the disc and hammer attachment technology is adhesive, the attachment point may deform when the temperature of the hammer rises. Therefore, it is considered necessary to develop high-performance adhesives and other adhesive technologies.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권2호
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• pp.88-93
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• 2005

아크 이온 플레이팅과 스퍼터로 구성된 하이브리드 시스템을 이용하여 다성분계 Ti-Al-Si-N 코팅막을 WC-Co 기판에 증착하였다. 증착시 Si 함량을 변화시켜 코팅막의 마모특성에 Si 함량이 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 마모 특성을 관찰하기 위하여 Ti-Al-Si-N 코팅막이 증착된 WC-Co 원판에 3N의 하중, 0.1 m/s의 속도로 볼 온 디스크(ball-on-disk) 형태의 마모시험기를 이용하여 건식 마모 실험을 하였다. 상대재로는 스틸볼과 지르코니아볼을 사용하였다. 상대재가 스틸볼의 경우 Ti-Al-Si-N 코팅막의 마찰계수가 Ti-Al-N 코팅막의 마찰계수보다 낮게 나타났다 이는 Si가 첨가되어 마모시 상대재와 코팅막 사이에 자기윤활효과(self-lubricant effect)에 의한 것으로 여겨진다. 코팅막과 스틸볼 사이에 응착 마모 거동을 보였으며, Si의 함량이 증가함에 따라 마찰계수는 감소하였다. 한편, 상대재가 지르코니아 볼의 경우 코팅막과 지르코니아 볼 사이에서 연삭마모 거동이 더 지배적이었고, Si 함량이 증가할수록 마찰계수는 증가하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권1호
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• pp.21-28
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• 2009

연구목적: 2종의 열가압 도재 (e.max Press, Empress Esthetic)와 법랑질 간의 마모양상을 알아보기 위하여 장석계 도재 및 제 3형 금합금과 비교, 관찰하였다. 연구 재료 및 방법: 열가압 도재 e.max Press, Empress Esthetic 및 금속도재관 제작용 장석계 도재 Cermaco 3, 제 3형 금합금으로 원반형 시편을 제작하고, 상대 마모재로는 발거된 건전한 소구치의 교두를 이용하여 Pin-on-disk tribometer 상에서 마모시험 하였다. 법랑질의 마모량은 마모 전후 치아 시편의 무게 변화를 측정하여 부피로 환산하였고, 도재 및 금합금 시편의 평균 표면 조도와 마모트랙 깊이를 표면조도기로, 마모트랙 폭을 주사전자현미경으로 측정하여 마모 양상을 비교하였다. 결과: 1. 법랑질의 마모량은 Ceramco 3군에서 가장 크고 Empress Esthetic군, e.max Press군, 금합금군 순으로 작았으며, Ceramco 3군과 Empress Esthetic군 사이와, Empress Esthetic군, e.max Press군 및 금합금군 사이에는 유의한 차이가 없었다 (P>.05). 2. 마모시험 후 도재 시편의 평균 표면 조도는 Ceramco 3군, Empress Esthetic군, e.max Press군 순으로 작았으며, Empress Esthetic군과 Ceramco 3군 사이에는 유의한 차이가 없었다 (P>.05). 3. 마모트랙의 깊이는 모든 군 사이에 유의한 차이는 없었고 (P>.05), 마모트랙의 폭은 법랑질 마모량 순서와 동일하게 Ceramco 3군, Empress Esthetic군, e.max Press군, 금합금군 순으로 작았으며, e.max Press군과 Empress Esthetic군 사이 및 Empress Esthetic군과 Ceramco 3군 사이에 유의한 차이는 없었다 (P>.05). 결론: 열가압 도재는 장석계 도재보다 법랑질을 더 마모시키지는 않았다.

• Tribology and Lubricants
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• 제40권3호
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• pp.103-110
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• 2024

Gas foil thrust bearings (GFTBs) are oil-free self-acting hydrodynamic bearings that support axial loads with a low friction during airborne operation. They need solid lubricants to reduce dry-friction between the runner and top foil and minimize local wears on their surfaces during start-up and shutdown processes. In this study, we evaluate the lift-off speeds and load capacity performance of a GFTB with Polytetrafluoroethylene (PTFE) surface coating by measuring drag torques during a series of experimental tests at increasing ambient temperatures of 25, 75 and 110℃. An electric heat gun provides hot air to the test GFTB operating in the closed booth to increase the ambient temperature. Test results show that the increasing ambient temperature delays the lift-off speed and decreases the load capacity of the test GFTB. An early developed prediction tool well predicts the measured drag torques at 60 krpm. After all tests, post inspections of the surface coating of the top foil are conducted. Scanning electron microscope (SEM) images imply that abrasive wear and oxidation wear are dominant during the tests at 25℃ and 110℃, respectively. A quantitative energy dispersive spectroscopy (EDS) microanalysis reveals that the weight percentages of carbon, oxygen, and nitrogen decrease, while that of fluorine increases significantly during the highest-temperature tests. The study demonstrates that the increasing ambient temperature noticeably deteriorates the static performances and degrades the surface coating of the test GFTB.

• 대한소아치과학회지
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• 제28권2호
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• pp.261-270
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• 2001

본 연구에서는 최근 치과임상에서 이용되고 있는 7종의 복합레진을 시험재료로 선택한 다음 법랑질과 복합레진 충전재가 대합하는 경우의 마모 양상을 조사하기 위해 광중합형 복합레진과 제2소구치 교두를 핀-디스크 구동 방식의 전동식 마모시험기에 고정한 다음 68.6N의 하중을 가한 상태에서 30,000회전시켜 $1.3{\times}10^3m$의 미끄럼 접촉을 가하였다. 마모도를 평가하기 위해 복합레진의 종류에 따른 제2소구치 교두의 수직고경 변화, 시편의 두께 감소와 체적 손실 및 마모시험 전후의 표면을 주사전자현미경으로 관찰하였고, 표면경도가 마모도에 미치는 영향을 평가하기 위해 누프 경도를 측정한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 누프 경도는 Spectrum 군에서 70.4로 가장 높고 Heliomolar 군에서 19.8로 가장 낮은 값을 보였으며, Tukey 다중범위검증법에 의해서 각 군 사이의 통계적 유의성을 검증한 결과, Spectrum 군, Z100 군 및 Clearfil AP-X 군을 제외한 나머지 모든 군들 사이에서 상호간에 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 2. 법랑질의 내마모성은 microfill 형인 Heliomolar 군과 대합하는 경우에 가장 높게 나타났으며, 구치부용에서는 구상의 zirconia silica 미세 입자를 복합화한 micro hybrid 형의 Palpique 군에서 가장 높게 나타났다. 3. 복합레진의 연마성 마모에 대한 저항성은 필러의 평균 입경이 작고 미세 필러를 고밀도로 분산시켜 복합화한 hybrid 형 복합레진에서 높게 나타나는 경향을 보였다. 4. 주사전자현미경 관찰 결과, 마모면에서는 필러의 돌출, 마멸과 탈락 및 기질레진의 미세 균열 진전과 표면층의 박리 등이 관찰되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.39-58
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• 2024

TBM (Tunnel boring machine)은 터널 굴착 과정에서 여러 디스크 커터를 이용하여 암석을 절삭한다. 디스크 커터는 암석과의 지속적인 접촉과 마찰로 인해 마모된다. 디스크 커터의 표면이 마모되면 절삭 능력이 감소하고 굴착 효율이 떨어진다. 암석의 마모성은 디스크 커터 마모에 큰 영향을 미친다. 높은 마모도를 가진 암석은 커터에 더 큰 마모를 일으키며, 이는 디스크 커터의 수명을 단축시킨다. 세르샤 마모지수(Cerchar abrasivity index, CAI)는 암석의 마모성을 평가하는데 널리 사용되는 지표로 CAI는 암석의 마모특성을 나타내며, 디스크 커터의 수명과 성능 예측에 필수적인 요소로 인식되고 있다. 본 연구의 목적은 암석의 강도, 암석학적 특성과 선형회귀, 머신러닝 기법을 이용하여 CAI를 효과적으로 추정하는 새로운 방법을 개발하는 것이다. 문헌 조사를 통해 CAI, 일축압축강도, 압열인장강도, 등가석영함량이 포함된 데이터베이스를 구축하고 파생변수를 추가하였다. 통계적 유의성과 다중공선성을 고려하여 다중선형회귀분석을 위한 입력변수를 선정하였고, 머신러닝 모델의 입력변수는 변수중요도 분석을 통해 선정하였다. 머신러닝 예측모델 중 Gradient Boosting 모델의 예측 성능이 가장 높게 나타나 최적의 CAI 예측 모델로 선정되었다. 마지막으로 본 연구에서 도출한 다중선형회귀분석과 Gradient Boosting 모델의 예측 성능을 선행연구들의 CAI 예측모델과 비교하여 연구 결과의 타당성을 확인하였다.

• Advances in materials Research
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• 제1권2호
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• pp.129-146
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• 2012

Polycrystalline diamond is an ideal material for parts with micro-holes and has been widely used as dies and cutting tools in automotive, aerospace and woodworking industries due to its superior wear and corrosion resistance. In this research paper, the modeling and simultaneous optimization of multiple performance characteristics such as material removal rate and surface roughness of polycrystalline diamond (PCD) with ultrasonic machining process has been presented. The fuzzy logic and taguchi's quality loss function has been used. In recent years, fuzzy logic has been used in manufacturing engineering for modeling and monitoring. Also the effect of controllable machining parameters like type of abrasive slurry, their size and concentration, nature of tool material and the power rating of the machine has been determined by applying the single objective and multi-objective optimization techniques. The analysis of results has been done using the MATLAB 7.5 software and results obtained are validated by conducting the confirmation experiments. The results show the considerable improvement in S/N ratio as compared to initial cutting conditions. The surface roughness of machined surface has been measured by using the Perthometer (M4Pi, Mahr Germany).

• 한국기계가공학회지
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• 제2권1호
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• pp.32-38
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• 2003

Engineering ceramics have many unique characteristics both in mechanical and physical properties such as high temperature hardness, high thermal, chemical and electrical resistance. However, its machinability is very poor in conventional machining due to its high hardness and severe tool wear. In the current experimental study alumina($Al_2O_3$) was ultrasonically machined using SiC abrasives under various machining conditions to investigate the material removal rate and surface quality of the machined samples. Under the applied amplitude of 0.02mm, 27kHz frequency, three slurry ratios (abrasives water by weight) of 11, 13 and 15 with different tool shapes and applied pressure levels, the machining was conducted. Using the mesh number of 240 abrasive, slurry ratio of 11 and static pressure of $25kg/cm^2$, maximum material removal rate of $18.97mm^3/mm$ was achieved with mesh number of 600 SiC abrasives and static pressure of $30kg/cm^2$, best surface roughness of $0.76{\mu}m$ Ra was obtained.

• 수산해양기술연구
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• 제45권3호
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• pp.188-193
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• 2009

The present study was undertaken to evaluate the effect of temperature on the results of Charpy impact test for glass fiber reinforced polyurethane(GF/PUR) composites. The Charpy impact test were conducted in the temperature range from -50$^{\circ}$ to 50$^{\circ}$. The impact fracture toughness of GF/PUR composites was considerably affected by temperature and it was shown that the maximum value was appeared at room temperature. It is believed that sensitivity of notch on impact fracture energy were increased with decrease in temperature of specimen. As the GF/PUR composites exposed in low temperature, impact fracture toughness of composites decreased gradually owing to the decrease of interface bonding strength caused by difference of thermal expansion coefficient between the glass fiber/polyurethane resin. And decrease of interface bonding strength of composites with decrease in specimen temperature was ascertained by SEM photographs of Charpy impact fracture surface.