• 대한기계학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.393-398
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• 1990

A method is proposed which can be used to obtain the fibesr content distribution of compression molded long fiber-reinforced thermoplastic sheet for nonisothermal state. The fiber is modelled to be a sphere. Once the one-dimensional unsteady state heat conduction equation in solved, the mean temperature in defined across the thickness direction. The viscosity of matrix is determined with the mean temperature. Using the obtained viscosity, two-dimensional sheet0like part compression molding is simulated with the finite element method. Comparison with experiments shows that the method accurately predicts the distribution.

• Composites Research
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• 제33권6호
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• pp.383-389
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• 2020

열가소성 복합재료를 적용하여 자동차 도어 임팩트 빔을 설계하고 시생산을 통해 생산성 및 성능을 검증하였다. 자동차 안전법규는 지속적으로 강화되어 왔으며 최근 자동차 산업에서 경량화가 필수 요건이 되면서 고성능 경량 부품에 대한 요구가 크게 증대되고 있다. 본 연구는 섬유강화 열가소성 복합소재를 도입하여 기존 탄소강 제품 대비 경량화 되면서 성능은 향상된 도어 임팩트 빔 개발을 목표로 하였다. 연속섬유 복합재료와 장섬유 복합재료(LFT)를 혼합 적용한 도어 임팩트 빔 제작 공정을 제시하며, 생산성이 우수한 인서트 사출 공정을 활용하여 구현하였다. 시생산된 도어 임팩트 빔은 3점 굽힘 시험을 통하여 성능을 평가하였다. 열가소성 복합재료는 경량화 설계와 함께 높은 생산성 구현이 가능하여 다양한 자동차 부품으로 복합소재의 적용을 확대시킬 것이다.

• Composites Research
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• 제30권6호
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• pp.399-405
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• 2017

ILC 기술을 이용하여 장섬유강화 플라스틱 자동차 언더커버 시제품을 제작하고, 시제품의 성형성, 기계적성질 및 내구성을 평가하였다. 언더커버에 대한 사출성형해석과 경량화를 고려하여 시제품을 위한 사출금형을 제작하였다. 보강섬유의 잔존길이 및 분포도를 평가하여 시제품의 성형성을 검토하였고 굴곡강성 및 강도, 충격강도 등의 기계적 성질도 조사하였다. 자동차 내장부품 내구수명 평가 방법인 KLT(Key Life Test)법으로 내구성을 평가하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제18권3호
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• pp.63-67
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• 1994

A main property for fiber reinforced thermoplastic composite material in compression molding is the flow of fibers. This flow is so effective a long direction of acting force that this study examined for the inclined angel of 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$ and 6$^{\circ}$. Below the near softing temperature of plastic, the fiber has been fractured at a point so that the fiber strength is smaller then the local hydrostatic stress in the mold. It has been found that the position of fracture is changing accrding to the incling angle. In case of the above softing temperature, the larger the inclined is, the farther the flow of fiber move. Also the plastic flow has been progresed with the cicular are type.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권5호
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• pp.25-30
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• 2017

Carbon-fiber-reinforced plastic (CFRP) composite materials have been widely used in various industrial fields because the design variables can be adjusted according to the application of the required structure. Thermosetting and thermoplastic resins are used as the base materials of CFRP composites for the lightweight construction of automotive components. Thermoplastics have several advantages such as no curing and recyclability compared to thermosetting resin. In this study, CFRP composites were made using the Long-Fiber Thermoplastic-Direct (LFT-D) process. The LFT-D process includes an in-line production system that directly impregnates a thermoplastic resin, extrudes the composite material, and molds it. This process increases the strength and decreases the molding time. The tensile strength characteristics on the mechanical properties of CFRP were analyzed according to the parameters of LFT-D based on thermoplastics. To analyze the properties of CFRP, the specimens were prepared based on the tensile test standard ASTM 3039 of composite materials.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.80-85
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• 2016

탄소섬유강화 복합재는 기계적 물성이 우수하여 다양한 산업분야에서 활용되고 있으나 섬유길이가 짧은 단섬유 형태로 함침 되고 있어 강도와 강성을 증대시키는데 한계가 있다. 이를 보완하기 위한 LFT-D성형은 탄소 또는 유리섬유를 열가소성 수지와 혼합하여 압출 후 프레스 성형하여 제품을 만드는 공법으로 연속공정이 가능하고 사출성형에 비해 생산성이 높아 자동차 구조용 부품을 제작하는데 사용할 수 있다. 본 연구에서는 LFT-D공법으로 성형된 탄소 장섬유강화 열가소성 복합소재의 기계적 특성을 파악하기 위하여 탄소 장섬유의 함침과 압출공정을 수행할 수 있는 Lab scale의 소형 압출기 시스템을 제작하였다. Lab scale의 소형 압출기를 사용하여 제작된 탄소 장섬유 복합소재를 프레스 성형하여 시편을 제작하고 재료의 기계적 특성을 평가한 결과, 탄소섬유길이, 프레스 가압압력 및 탄소섬유 함유량이 복합소재의 강도 및 강성의 증가에 영향을 미침을 알 수 있었다. 향후 탄소 장섬유 복합소재의 기계적 성질 향상을 위해서 혼합 스크류 설계, 탄소 섬유코팅 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 폴리머
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• 제25권1호
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• pp.122-132
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• 2001

본 연구에서는 온도의 상승에 의하여 팽창하는 열팽창 기능을 가지고 있으면서 부피의 감소에 의하여 발생하는 압력의 손실을 상쇄시킬 수 있는 고무 치공구를 열가소성 고분자의 필름 함침공정에 적용하였다. 일반적인 압축성형공정에서는 온도의 상승에 의하여 수지가 용융되고 이에 수지가 함침됨에 따라 압력이 감소하지만, 고무 치공구를 사용한 경우에는 수지의 함침을 보상한 고무 치공구가 팽창하여 감소된 압력을 보상하기 때문에 급격한 압력의 강하를 억제할 수 있었다. 이렇게 수지의 함침에 따른 고무 치공구의 부피 팽창 그리고 이에 따른 수지 함침속도의 변화를 고려하여 고무 치공구를 이용한 필름 함침공정 모델을 제안하였다. 또한 고무 치공구를 사용하지 않는 일반적인 압축공정에 있어서 수지의 함침에 따른 섬유층 탄성력의 변화를 실험적으로 측정하여 단계적인 압축공정에 있어서 수지의 함침속도를 예측할 수 있는 모델을 제안하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.261-264
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• 2000

The objective of this work was to characterize mechanical properties of thermoplastic composites for various forming condition in compression molding. Randomly oriented long glass fiber reinforced polypropylene(PP) was used in the work. The composite materials contained 20%, 30%, and 40% glass fiber by weight. Compression molding was conducted to make the test specimen. Dimensional stability was measured on each forming condition with the spring-forward angle. Tensile test was conducted to characterize mechanical properties of formed parts in various forming conditions.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.834-842
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• 1991

본 연구에서는 화상처리에 이용되는 차분오퍼레이터중 Sobel오퍼레이터를 이 용하여 성형품의 윤랑선유추출을 하여, 섬유배향각분포를 구하고, Prewitt 오퍼레이터 의 경우와 비교한다. 또 프레스성형시 발생하는 장섬유의 2차원배향상태를 파악하기 위하여 섬유배향함수에 미치는 명종 성형조건의 영향에 대한 결과를 보고한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1416-1422
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• 2001

The objective of this work was to characterize mechanical properties of thermoplastic composites with various forming conditions in compression molding. Randomly oriented long glass fiber reinforced polypropylene(PP) was used in this work. The composite materials contained 20%, 30%, and 40% glass fiber by weight. Compression molding was conducted at various mold temperatures and charge sizes. The temperatures on the mold surface and at the material in the mid-plain were monitored during the molding. Differential Scanning Calorimeter was used to measure crystallinity at both in-side and out-side of the sheet material. Crystallinity at each temperature was also measured by X-ray diffractometer. Dimensional stability was studied at various conditions with the spring forward angle. Among the processing parameters, the crystallization time at the temperature above 130$^{\circ}C$, was found to be the most effective. Spring-forward angle was reduced and the tensile modulus was increased as the mold temperature increased.