• 제목/요약/키워드: Die strength

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CO2 레이저에 의한 Ti-6Al-4V 합금(合金)의 TiN 표면합금화(表面合金化) (TiN Surface-Alloying of Ti-6Al-4V Alloy by CO2 Laser)

  • 박상덕;이오연;송기흥
    • 열처리공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.32-43
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    • 1995
  • Ti-6Al-4V alloy are widely used in chemical and aircraft industries for their good corrosion resistance and high strength to weight ratio. Surface alloying of Ti alloy by $CO_2$ laser is able to produce few hundred micrometers thick TiN surface-alloyed layer with high hardness on the substrate very simplely by injecting reaction gas($N_2$) into a laser-generated melt pool and adjust the hardness to the specific requirements of the individual application by changing of laser processing parameters. This research has been investigated the effect of such parameters on TiN surface-alloying of Ti-6Al-4V alloy by $CO_2$ laser. The maximum hardness of TiN surface-alloyed zone waw obtained by injecting 100% $N_2$ gas and it was decreased as the amount of $N_2$ gas in Ar and $N_2$ gas mixture was decreased. As scanning speed was increased, the hardness and depth of TiN surface-alloyed zone was decreased at constant laser power. The surface hardness after double scanning laser treatment is higher than that of single scanning. At constant laser power, the surface roughness is increased after the surface alloying if laser scanning speed is decreased.

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자동차 부품의 강성 보강을 위한 섬유강화 플라스틱 사출성형품의 섬유 배향 및 기계적 특성에 관한 연구 (A study on the fiber orientation and mechanical characteristics of injection molded fiber-reinforced plastic for the rigidity improvement of automotive parts)

  • 정의철;김용대;이정원;홍석관;이성희
    • Design & Manufacturing
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    • 제16권4호
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    • pp.24-33
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    • 2022
  • Fiber-reinforced plastics(FRPs) have excellent specific stiffness and strength, so they are usually used as automotive parts that require high rigidity and lightweight instead of metal. However, it is difficult to predict the mechanical properties of injection molded parts due to the fiber orientation and breakage of FRPs. In this paper, the fiber orientation characteristics and mechanical properties of injection molded specimens were evaluated in order to fabricate automotive transmission side covers with FRPs and design a rib structure for improvement of their rigidity. The test molds were designed and manufactured to confirm the fiber orientation characteristics of each position of the injection molded standard plate-shaped specimens, and the tensile properties of the specimens were evaluated according to the injection molding conditions and directions of specimens. A gusset-rib structure was designed to improve the additional structural rigidity of the target products, and a proper rib structure was selected through the flexural tests of the rib-structured specimens. Based on the evaluation of fiber orientation and mechanical characteristics, the optimization analyses of gate location were performed to minimize the warpage of target products. Also, the deformation analyses against the internal pressure of target product were performed to confirm the rigidity improvement by gusset-rib structure. As a result, it could be confirmed that the deformation was reduced by 27~37% compared to the previous model, when the gusset-rib structure was applied to the joining part of the target products.

충격보강제로 강인화된 PLA와 cellulose ester 블렌드의 상용성 및 모폴로지, 열적, 기계적 특성에 관한 연구 (Study on miscibility, morphology, thermal and mechanical properties of elastomeric impact modifier reinforced Poly(lactide)/Cellulose ester blends)

  • 박준서;남병욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4081-4086
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    • 2014
  • CAB는 광학적 특성이 우수한 생분해성 수지이나 취약한 가공성으로 인해 필름 어플리케이션에 제한되어 있다. 본 실험에서는 비교적 가공성이 우수한 폴리락틱산을 이용하여 CAB의 가공성을 향상시키고, 충격보강제 도입으로 기계적 물성을 보완하고자 하였다. 이전 실험에서 PLA/CAB binary 블렌드의 PLA75CAB25조성이 상용성을 보이는 것을 확인하였으므로 PLA75CAB25 조성에 한하여 충격보강 연구를 수행하였다. 이축압출기를 이용하여 충격보강제를 도입하고, $140^{\circ}C$(hopper)-$200^{\circ}C$(die)의 온도 범위에서 200rpm의 속도로 제조하였다. 충격보강제 도입에 따른 상용성을 평가하기 위해 DSC와 FE-SEM을 통해 유리전이온도 거동과 모폴로지를 관찰하였다. 또한 충격보강효과를 확인하기 위해 DMA와 Izod 충격강도 시험기를 이용하여 저장탄성률과 충격강도를 측정하였다. 충격보강제가 10wt%가 도입되었을 때 상용성이 가장 좋았으며, Izod 충격강도가 PLA75CAB25 조성에 비해 4배 이상 향상되었음을 확인하였다.

공작기계의 4차 산업혁명에서 특수한 형상 포켓 곡면가공을 위한 초정밀 소형 앵글 스핀들 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Ultra-precision Small Angle Spindle for Curved Processing of Special Shape Pocket in the Fourth Industrial Revolution of Machine Tools)

  • 이지웅
    • 실천공학교육논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.119-126
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    • 2023
  • 오늘날 자동차의 연비 향상 과 동적 거동 향상을 위해서 자동차 부품의 경량화 및 간소화 시대가 형성되고 있다. 설계와 제작의 간소화를 위해 제품 형상을 다양한 부품의 일체화로 진행되고 있다. 예를 들어 3개의 제품을 1개의 제품화 시키기 위해서 아주 협소한 부분까지 제품 가공하는 일이 발생되고 있다. 기존의 부품의 경우 가공의 편의성을 위해 정밀 다이캐스팅 또는 주물 생산으로 가공 후 조립하는데 다중 조립체(multi-piece) 방식은 공정수가 많이 필요로 하며, 부품의 정밀도와 강도를 저하시키는 요인이 된다. 가공 공정을 단순화 시키고 부품의 강도를 확보하기 위해서 일체형으로 제작하는 것이 단점을 극복하는데 매우 유리하지만 깊고 좁은 포켓 부분을 가공 할 경우 장비 자체 스핀들로는 가공이 불가능하다. 문제점을 해결하고자 절삭가공에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 다축 복합가공 기술은 이러한 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 지금까지 하나의 공작기계로 여러 공정에 따른 유연한 절삭가공이 어려웠던 복합 형상에도 절삭가공이 가능하다는 등 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 고가의 장비로 인하여 제조경비 상승과 기계를 운영할 수 있는 기술자가 부족한 것이 현실이다. 5축 절삭 가공기에서는 깊고 협소한 구간의 제품을 생산할 때 공구의 간접으로 제품 생산에 사이클 타임이 늘어남은 물론 가공상에 문제점들이 많이 발생된다. 따라서 전용 공작기계 및 다축 복합가공기를 사용해야 한다. 그 대안으로 3축 머시닝센터에서 5축 이상의 다축 복합가공을 할 수 있는 특수 공구로서의 앵글 스핀들(angle spinde)이 사용될 수 있다. 앵글 스핀들 사용함으로 가공 진동 흡수, 낮은 열 발생과 작동 안정성, 우수한 치수 안정성, 강도 확보와 같은 분야에서 다양하고 지속적인 연구가 필요하다.

수분함량과 스크루 회전속도에 따른 압출성형 분리대두단백의 물리적 특성 (Effects of Moisture Content and Screw Speed on Physical Properties of Extruded Soy Protein Isolate)

  • 구본엽;류기형
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.751-758
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    • 2017
  • 본 연구는 수분함량과 스크루 회전속도가 식물성 단백질의 조직화 및 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 스크루 회전속도 250 rpm, 배럴 온도 $140^{\circ}C$로 고정하고, 수분함량을 40, 50, 60%로 조절하였다. 또 다른 압출성형공정은 수분함량 55%, 용융물의 온도 $140^{\circ}C$로 고정하고 스크루 회전속도를 150, 250, 330 rpm으로 조절하였다. 분리대두단백 압출성형물의 팽화율은 수분함량과 스크루 회전속도가 감소할수록 증가하였으나, 비길이는 수분함량과 스크루 회전속도가 증가할수록 증가하였다. 조각밀도는 수분함량과 스크루 회전속도가 감소할수록 증가하였다. 색도는 수분함량이 40%일 때 가장 낮은 명도($46.68{\pm}0.42$)와 황색도($19.37{\pm}0.52$)를 나타내었다. 수분함량이 50%에서 60%로 증가할수록 명도는 $52.25{\pm}0.27$, $52.70{\pm}0.42$로 증가하였다. 색도 차는 수분함량이 60%, 스크루 회전속도 250 rpm 일 때 $30.88{\pm}0.38$로 기존 원료의 색도와 차이가 가장 작았다. 수분흡착지수는 수분함량이 40%일 때 가장 큰 값인 482.24%였으며, 스크루 회전속도가 150 rpm에서 330 rpm으로 증가할수록 $258.90{\pm}8.26$, $294.71{\pm}4.30$, $347.84{\pm}10.30%$로 증가하였다. 탄성력과 응집력은 양의 상관관계를 보였으며, 수분함량이 40%일 때 탄력성과 응집성이 각각 $80.15{\pm}0.93$, $51.71{\pm}5.50%$였다. 50%에서 60%로 증가할수록 탄력성과 응집성은 감소하였으나 스크루 회전속도가 증가할수록 값은 증가하는 경향을 보였다. 절단강도는 수분함량이 40%에서 60%로 증가할수록, 스크루 회전속도가 낮을수록 높은 값을 나타냈다. 수용성 질소지수는 수분함량 55%, 스크루 회전속도 330 rpm일 때 가장 높은 값인 $80.57{\pm}3.06%$였다. 또한, 수분함량이 40%에서 50%로 증가할수록 $75.25{\pm}0.59$에서 $66.06{\pm}2.63%$로 감소하였다. 조직잔사지수는 수분함량이 증가할수록, 스크루 회전속도가 낮을수록 증가하였고, 스크루 회전속도가 150 rpm일 때 가장 높은 값(30.92%)을 나타내었다. 결론적으로 고수분함량(60%)과 낮은 스크루 회전속도(150 rpm)일 때 조직감과 조직잔사지수가 높고 수용성 질소지수가 낮았으므로 조직결착력이 향상된 것으로 생각된다.

HIV/AIDS 감염인의 감염 이후 삶의 긍정적 경험 : "추락하는 것에는 날개가 있다" (Life Experience of People Living with HIV/AIDS: rising up from despair)

  • 김경미;김민정
    • 사회복지연구
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    • 제41권1호
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    • pp.251-279
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    • 2010
  • 2009년 11월 30일 보건복지가족부는 1985년 국내에서 공식적으로 에이즈 '1호' 환자로 확인된 박모씨가 24년이 지난 지금도 매우 건강한 상태라고 발표하였다. 치료를 받은 환자라면 HIV/AIDS 감염인도 대부분은 일반인과 마찬가지로 HIV/AIDS가 아니라 암, 심혈관 질환 등의 질병으로 사망한다는 것이다. 그러나 아직 국내에서 HIV/AIDS는 죽음의 병이라고 알려져 있으며, HIV/AIDS 감염인은 사회에서 '추방된' 느낌을 가지고 살아간다. HIV/AIDS에 대한 치료가 발전했음에도 불구하고 HIV/AIDS 감염인에 대한 국내의 연구는 아직 초보적인 상태이다. 이에 이 연구는 HIV/AIDS 감염임들의 관점에서 이들의 생존경험을 기술하였다. 이를 위해 현상학적인 방법을 이용하여 6명의 HIV/AIDS 감염인을 인터뷰하고 그 결과를 분석하였다. HIV/AIDS 감염인의 감염 이후 삶의 경험은 시간에 따라 상호 연관되어 나타난다. HIV/AIDS에 감염되었다는 사실을 통보받고 감염인들은 "하늘이 무너져 버릴 것 같은" 충격을 경험한다. 또한 HIV에 감염되었다는 사실의 강제적인 노출은 세상으로부터 강요된 단절과 소외를 안겨주고, 직장에서 내몰려 생계의 위협을 받게 하며, 이들은 죽을 날만을 혼자 외롭고 무기력하게 기다린다. 그러나 몇 몇 의료진과의 접촉은 이들에게 HIV/AIDS는 평범한 '관리의 질병' 이라는 인식을 갖게 하며, HIV/AIDS를 "알아가며 이해해 가는" 시간을 갖게 한다. HIV/AIDS 감염을 긍정적으로 수용함으로써, 이들은 현재의 '삶' 에 충실하게 살며, 삶의 새로운 의미를 만들어간다. 주위 사람들에게 HIV/AIDS 감염을 떳떳하게 말하지 못하는 '거짓된 삶' 이 아닌 "진실된 모습으로 거듭나기 위해" 이들은 주위사람들에게 HIV/AIDS 감염사실을 알린다. HIV/AIDS 감염 사실을 알리는 것은 "내가 나를 인정하고", "나 자신을 강하게 만드는 원동력" 이 되어 이전보다 더 성숙해진 자신을 발견할 수 있게 한다. HIV/AIDS와의 이러한 상생의 전제는 바로 병에 대한 인식의 변화이다. '더러운 병, 죽는 병' 이 아니라 '관리가능한 질병' 이라는 인식의 변화는 HIV/AIDS 감염인들이 새롭게 태어날 수 있는 토대가 된다. HIV/AIDS 감염 이후 새로운 삶에는 자기만이 아닌 다른 사람들이 있다. 이는 나에게로만 향하던 관심에서 타인에 대한 관심으로의 변화를 의미하며, HIV/AIDS와의 상생을 촉진했던 것은 가족과 친구들의 변함없는 지지였다.

Al6061 판재성형에서 핫 포밍 ��칭의 성형성 및 기계적 특성 평가 (Evaluation of Formability and Mechanical Characteristic for Hot Forming Quenching in Sheet Forming of Al6061 Alloy)

  • 고대훈;김재홍;이찬주;고대철;김병민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권4호
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    • pp.483-490
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    • 2013
  • 알루미늄 소재의 냉간 판재성형에서는 낮은 성형성과 성형 후 과도한 스프링백에 의한 치수정밀도가 저감되는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 기존 제조공법의 문제점을 개선하기 위해 새로운 제조공법인 Hot forming quenching(HFQ)을 제시하고자 한다. HFQ 은 용체화처리 온도로 가열된 알루미늄 판재를 열간성형하고, 다이 내에 설치된 냉각채널에 의해 ��칭하여 열간성형과 열처리를 동시에 함으로써 성형성 향상, 스프링백 저감 효과를 얻을 수 있다. 기존의 냉간성형 대비 HFQ 의 성형성 향상효과를 에릭슨 시험을 통해 평가하였다. 스프링백 특성을 파악하기 위해 V-beding 시험에 HFQ 를 적용하여 굽힘 성형된 제품의 치수정밀도를 기존의 냉간성형과 비교하였다. 또한 강도 및 경도를 측정하여 기존 냉간 성형에 의한 값들과 비교함으로써 알루미늄 제품 성형에 HFQ 을 적용하기 위한 타당성을 평가하였다.

용융침투법으로 제조한 유리-알루미나 복합체: II. Kinetic 연구 (Glass-alumina Composites Prepared by Melt-infiltration: II. Kinetic Studies)

  • 이득용;장주웅;이명현;이준강;김대준;박일석
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.145-152
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    • 2002
  • 상용 알루미나 분말(0.5, 2.8, 12, 45 ${\mu}m$)을 die-press법을 이용하여 1120$^{\circ}C$에서 2시간 1차 소결하여 다공성 전성형체를 제조하고 1100$^{\circ}C$에서 0∼2시간까지 $La_2O_3-Al_2O_3-SiO_2$계 유리를 용융 침투시켜 유리 침투 깊이와 침투 시간간의 kinetic을 조사하였다. 침투시간이 증가할수록 유리 침투깊이는 Washburn 식의 포물선 관계를 가지면서 증가하였으며 침투 상수인 K는 알루미나 입도가 증가할수록 증가하였다. 유리-알루미나 복합체의 강도값은 2.8${\mu}m$ 알루미나가 분산된 복합체까지 충진률의 증가로 인하여 증가하다가 알루미나 입도가 증가할수록 감소하였다. 파괴인성은 알루미나 입도가 증가할수록 균열 휨 현상과 균열과 알루미나 입자간 결합에 의하여 증가하였다.

레이저 열원을 이용한 보론강 및 핫스탬핑강의 용접특성에 관한 연구 (I) - 핫스탬핑 공정에 사용되는 Al-Si 코팅된 보론강의 레이저 용접특성 - (The Study on Weldability of Boron Steel and Hot-Stamped Steel by Using Laser Heat Source (I) - Laser Weldability of Al-Si Coated Boron Steel Used for Hot Stamping Process -)

  • 김종도;최소영;이수진;서정
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권12호
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    • pp.1367-1372
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    • 2014
  • 전세계적으로 환경문제에 대한 위기의식이 고조됨에 따라 운송산업 분야에서는 차체경량화를 통해 이와 같은 문제를 해결하고자 하였다. 차체경량화의 방법으로써 보론강을 $900^{\circ}C$이상의 온도에서 가열한 후, 성형과 동시에 냉각하여 1500 MPa 이상의 강도를 얻을 수 있는 핫스탬핑 공정이 제시되고 있다. 하지만 핫스탬핑 공정에 일반적으로 사용되고 있는 보론강의 레이저 용접성에 대한 연구결과는 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 보론강의 레이저 용접특성을 조사하기 위해 레이저 매개변수에 대하여 기초적 연구를 실시하였다. 실험결과, 실드가스에 대한 매개변수의 최적의 조건은 $Q=20{\ell}/min$, ${\alpha}=40^{\circ}$, d = 20 mm, l = 0 mm이며, 맞대기 용접부의 경도는 용접부에서 마르텐사이트 형성으로 인해 급격하게 상승하였다.

도재전장금관을 위한 코핑의 변형에 관한 연구 (A STUDY ON THE DISTORTION OF THE COPINGS FOR CERAMOMETAL CROWNS DURING REPEATED FIRING)

  • 이기홍;정헌영;이선형;양재호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.706-718
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    • 1997
  • Ceramometal crowns are common restorations in fixed prosthodontics because of their casting accuracy, the high strength properties of the metal, and the cosmetic appearance of porcelain. However, deterioration of the initial fit of the metal coping has been observed after the porcelain firing cycle. The distortion due to repeated firing makes it difficult to fit crown margin and elicits microleakage. The major causes of distortion are the residual stress that accumulate during wax-up, casting, cold work and the induced stress caused by the mismatch of porcelain-metal thermal contraction. This study examined the marginal fit changes of metal copings in relation to repeated firing and the effects of heat treatment that reduce the distortion resulted from residual stress. The marginal changes of the copings that were treated with conventional method and those treated with heat before repeated firing, were evaluated. The metal die which represented preparations of a maxillary central incisor was fabricated, and 45 wax patterns were cast with nonprecious metal alloys. The heat treatment of each group was performed as follows. Group 1(control) : Casting - Devesting - Cold work - Firing Group 2 : Casting - Heat treatment - Devesting - Cold work - Firing Group 3 : Casting - Devesting - Cold work - Reinvesting - Heat treatment - Devesting - Firing The copings were fired 3 times. After each firing, the marginal fit changes were measured with inverted metallurgical microscope at the 4 reference points located at labial, lingual, and both proximal surface. Measurements were compared, and statistically analyzed. The results were as follows ; 1. In all groups, the highest value of marginal fit changes of the copings studied were found after the first firing cycle. 2. When the distortion of each experimental group at the first firing cycle were compared, group 1 exhibited the greatest changes($20-27{\mu}m$), followed by group 2($9-13{\mu}m$), and group 3($8-10{\mu}m$). 3. The copings treated with heat before devesting(group 2) revealed significantly smaller marginal fit changes than the copings treated with conventional method(group 1). (p<0.01) 4. The copings treated with heat after reinvesting(group 3) revealed significantly smaller marginal fit changes than the copings treated with conventional method(group 1). (p<0.01) 5. No siginificant differences in marginal fit changes were found between the copings treated with heat before devesting(group 2) and the copings treated with heat after reinvesting(group 3). (p>0.01)

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