• 한국결정성장학회지
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• 제32권6호
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• pp.251-261
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• 2022

본 연구에서는 냉간단조공정에서 성형하중과 금형내 응력집중 감소를 위해 자동차 엔진 밸브 스프링 리테이너 제품의 형상최적화를 위한 금형형상 최적설계를 수행하였다. 기존 생산에 사용되는 각 성형공정별 냉간단조 금형에 대한 유한요소해석 시뮬레이션을 통해 절단공정을 포함해 총 6공정으로 구성되어 있는 냉간단조공정 별 단조 프리폼의 성형 시에 발생하는 성형하중과 성형유동 특성을 분석하였으며, 이를 통해 금형 내 응력집중이 발생하는 주요 설계인자를 확인하였다. 상형금형과 하형금형부의 챔퍼(chamfer) 및 에지필렛(edge fillet) 형상을 대상으로 4인자 3수준 설계인자 및 변수 수준을 설정하고, 성형해석 시뮬레이션과 다구찌법을 활용하여 설계인자별 영향도를 분석하여 최적의 최적설계인자를 결정하였다. 본 연구를 통해 얻어진 최적설계변수를 적용하여 엔진밸브 스프링 리테이너의 최적설계 시뮬레이션 결과, 각 프리폼 성형공정별로 최대 36 %, 전체 공정 평균 20 %의 성형하중 감소 효과를 얻을 수 있었다. 엔진의 고효율, 고출력, 고성능화 목표가 지속적으로 높아짐에 따라 고강도 소재의 활용이 많아지게 되어 이에 대응할 수 있는 성형공정 및 금형설계의 최적화가 필요하며, 향후 연구 결과를 활용하여 현업에 적용하여 제품단조성형성 개선 및 금형수명관리를 위한 기술자료로 활용하고자 한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제48권4호
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• pp.273-279
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• 2010

연구 목적: 본 연구의 목적은 전통적인 금속 도재관과 열-가압을 이용한 금속-도재관의 변연 적합도를 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 상악 제1소구치 레진 치아를 교합면 2.0 mm, 협, 설면과 인접면을 1.0 mm 두께로 삭제하였으며, 변연 형태는 chamfer margin으로 그리고 축면 경사는 6도 taper로 삭제하였다. 삭제한 레진치를 복제하여 금속 다이 20개를 제작하였고, 이 금속 다이를 인상 채득하여 작업을 위한 석고 다이를 제작하였다. 금속 도재관과 $PoM^{(R)}$ 시스템 (Ivoclar vivadent., Liechtenstein)의 두 그룹으로 나누어 금속 코핑을 각각 10개씩 총 20개를 제작하였으며, 광학 현미경을 이용하여 변연 간격을 측정하였다. 도재 축성 후, 위와 동일한 방법으로 변연 간격을 측정하였다. 통계 처리는 Wilcoxon Signed Ranks test와 Mann Whitney U test를 이용하여 분석하였다. 결과: 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 금속 도재관은 코핑 상태 ($64.93{\pm}12.48\;{\mu}m$)와 도재 축성 후 ($63.43{\pm}12.86\;{\mu}m$)의 변연 간격에 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. 2. $PoM^{(R)}$ 시스템은 코핑 상태 ($50.00{\pm}12.28\;{\mu}m$)와도재축성후($56.72{\pm}13.80\;{\mu}m$)의 변연 간격에 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. 3. 금속 도재관과 $PoM^{(R)}$ 시스템 변연 간격은 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. 결론: $PoM^{(R)}$시스템은 왁스 소결법을 이용해 변화가 적은 기술적인 이점이 있으며, 세밀한 기술을 요구하는 축성 방법과는 대조적으로 왁스 성형으로 도재의 완전한 형태를 만들 수 있는 편리함을 제공하는 장점을 가진다. 본 연구 결과와 이런 장점을 토대로 앞으로 임상적 사용을 고려해 볼 수 있을 것으로 사료된다.