• 한국주조공학회지
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• 제21권1호
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• pp.41-47
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• 2001

본 연구에서는 FDM법과 CA법을 결합하여 주물의 응고조직성장 예측 프로그램을 개발하였다. 새로운 농도장 분포 알고리즘을 개발하고, 이 결과를 1차원 해석해와 비교하였으며, 이를 2차원 응고조직 및 농도계산에 적용하였다. 3차원 응고조직 예측 해석연구를 통하여 복잡한 형상의 주물에 적용 하였으며, turbine blade형상의 응고조직 시뮬레이션을 통하여 인출속도가 응고조직에 미치는 영향에 대하여 조사하였고, 원하는 주조조업변수를 본 시뮬레이션에 의하여 결정할 수 있으리라 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3358-3365
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• 2012

본 논문은 전력 효율을 고려한 다이캐스팅 공정의 스케줄링 기법을 제안한다. 시프트(shift)마다 반복 작업하는 다이캐스팅 공정의 스케줄링 문제는 각 제품의 시프트별 생산량을 의사결정변수로 정의하여 용탕 효율을 최대화 시키는 선형계획법으로 표현 가능하다. 본 연구에서는 주조 공장의 전력 사용에 대한 제한 조건까지 고려하는 새로운 선형계획법 모델을 제시한다. 제안된 모델은 다이캐스팅 공정의 한 시프트가 소비하는 전력 사용량이 주어진 한계 전력량 범위를 넘지 않도록 하는 스케줄링 결과를 유도한다. 사례 연구를 통하여 제안된 모델의 우수성과 응용가능성을 검증한다. 본 논문은 스마트 그리드 환경에서 지능형 소비자로 분류되는 주조 공장이 전력 사용 제한 조건을 만족시켜야 하는 문제에 대한 기초 연구의 역할을 할 것이다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.597-608
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• 2021

The control head components used in small military vessels are designed to be domestically produced, prototypes, structural analysis, and casting methods are designed and cast. The control head assembly consists of a lever, an aluminum outside cover, Middle, front gear cover, back gear cover, and a zinc worm gear. In order to reverse the design of each component, 3D scanning device was used, 3D modeling was performed by CATIA, and prototype productions were carried out by 3D printer. In order to reduce the cost of components, gating system is used by gravity casting method. The SRG ratio of 1:0.9:0.6 was set by applying non-pressurized gating system to aluminum parts, 1:2.2:2.0 and pressurized gating system to zinc parts, and the shapes of sprue, runner and gate were designed. The results of porosity were also confirmed by casting analysis in order to determine whether the appropriate gating system can be designed. The results showed that all parts started solidification after filling completely. ANSYS was used for structural analysis, and the results confirmed that all five components had a safety factor of 15 more. All castings are free of defects in appearance, and CT results show only very small porosity. ZnDC1 zinc alloy worm gear has a tensile strength of 285 MPa and an elongation of 8%. The tensile strength of the four components of A356 aluminum alloy is about 137-162 MPa and the elongation is 4.8-6.5%.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.49-57
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• 2011

치열한 경쟁과 원자재 가격 급등은 시행착오를 최소화 하면서 제철소를 최적으로 설계하여 운영할 것을 한층 더 강력하게 요구하고 있다. 컴퓨터 시뮬레이션은 이 요구에 부합되는 방법론을 제공할 수 있다. 본 논문의 목적은 제강 연주 공장의 설계와 운영을 지원하기 위한 시뮬레이터를 제안하는 것이다. 본 연구에서 제안하는 시뮬레이터는 유지보수와 확장에 용이하도록 널리 알려진 Arena로 개발되었으며 사용의 편의성을 위하여 엑셀 기반으로 입출력 인터페이스를 설계하였다. 또한 운반 대차와 천정 크레인으로 구성되는 복잡한 운반 모듈을 포함하여 모델의 정확도를 높였다. 시뮬레이터는 생산량 분석과 물류 분석을 통하여 제강 연주 공장 설계안의 적정성을 평가하는데 유용하게 사용될 수 있다. 그리고 다양한 상황별로 최적의 제품 조합을 도출하는데 적용될 수 있으며, 공정별 설비별로 작업을 배정하는 조업 운영 패턴을 평가하고 정확도를 향상시키는 도구로써 활용이 가능하다.

• 한국주조공학회지
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• 제17권2호
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• pp.130-134
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• 1997

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1161-1162
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• 2011

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.808-816
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• 2012

본 논문은 열 해석 시뮬레이션과 주조로의 구조 변경을 통한 실리콘 잉곳의 방향성 응고에 대한 연구이다. 열 해석 시뮬레이션에 의한 결과, 용융은 유지 시간이 80분일 때 실리콘이 전체적으로 고르게 용융 온도에 도달하였고 냉각은 상부 냉각 온도가 $1,400^{\circ}C$와 60분 냉각 시 가장 좋은 결과 값을 나타내었다. 제작된 웨이퍼가 기존의 상용웨이퍼보다 결정립계에서의 에칭이 훨씬 적게 이루어졌다. FTIR 측정결과 산소와 탄소 모두 모두 임계값 이하의 불순물로 존재함을 확인하였다. NAA 분석 결과 총 18가지 금속 불순물이 검출 되었지만, 농도 분포는 같은 위치에서 위와 아래의 차이는 크게 나지 않고, 어떤 특정한 위치에서 한쪽으로 집중되거나 어떤 경향성 없이 전체의 샘플의 모든 부분에서 농도가 거의 일정하게 분포를 나타냈다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.229-234
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• 2005

Following the recent trend in the automotive manufacturing technologies, the product design subject to the die casting becomes more and more complex. The requirement of the die design becomes more demanding than ever before. In some cases the product's shape can have multiple slender manifolds. In such cases, design of the inlet and outlet parts of the die is very important in the whole manufacturing process. The main issues required for the qualified products are to attain gentle and uniform flow of the molten liquid within the passages of the die. To satisfy such issues, the inlet cylinder ('bed cylinder' in this paper) must be as large as possible and simultaneously the outlet opening at the end of each passage must be as small as possible. However these in turn obviously bring additional manufacturing costs caused by re-melting of the bed cylinder and increased power due to the small outlet-openings. The purpose of this paper is to develop effective simulation methods of calculation for fluid flows in multiple columns, which mimic the actual complex design, and to get some useful information which can give some contributions to the die-casting industry. We have used a commercial code CFX in the numerical simulation. The primary parameter involved is the size of the air-vent. We will show how the very small opening of the outlet, i.e. the air-vent, can be treated with the aid of the porous model provided in the code. To check the validity of the numerical results we have also conducted a simple experiment by using water.

• 한국주조공학회지
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• 제20권5호
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• pp.290-299
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• 2000

A three-dimensional model was developed in order to simulate heat and fluid flow of a continuous casting billet. The model was coded with the general-purpose CFD program FIDAP, using the finite element method. The present model consists of 2 individual calculation schemes, named model 1 and model 2. Mold region only was calculated to check the pouring stream through submerged nozzle with model 1. Entire region, which consists of mold, secondary cooling, radiation cooling was calculated to predict crater end position, temperature profile and solid shell profile(model 2). Standard $k-{\bullet}\hat{A}$ turbulence model has been applied to simulate the turbulent flow induced by submerged nozzle. Enthalpy method was adopted for the latent heat of solidification. Fluid flow in mushy zone was treated using variable viscosity approach. The more casting speed and superheat increased, the more metallurgical length increased. The shell thickness at the mold exit is proved to be mainly controlled by superheat by the present simulation. It may be concluded that the present model can be successfully applied far the prediction of heat and fluid flow behavior in the continuous casting process.

• 한국주조공학회지
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• 제20권2호
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• pp.97-103
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• 2000

In this study, a design of experiment, Taguchi method, was applied to optimize gating system design of escalator step die casting parts. Six shape factors which affect filling sequence of melt are adopted and divided into two levels respectively. Initial feeding differences of melt which were calculated by using S/N(signal-to-noise) ratio in each condition were demonstrated with the simulation of Flow-3D software program. Variations of S/N ratio according to shape factors were obtained and the optimal condition of gating system could also be obtained. It could be found that width of gate, contact angle of gate, thickness of runner are more effective factors on the filling sequence of melt than the others in this case of escalator step die casting parts. It showed that the economical gating system and sound filling sequence of melt were obtained by using Taguchi method.