• Journal of Welding and Joining
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• 제32권4호
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• pp.10-14
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• 2014

Laser aided Direct Metal Tooling(DMT) process is a kind of Additive Manufacturing processes (or 3D-Printing processes), which is developed for using various commercial steel powders such as P20, P21, SUS420, H13, D2 and other non-ferrous metal powders, aluminum alloys, titanium alloys, copper alloys and so on. The DMT process is a versatile process which can be applied to various fields like the mold industry, the medical industry, and the defense industry. Among of them, the application of DMT process to the mold industry is one of the most attractive and practical applications since the conformal cooling channel core of injection molds can be fabricated at the slightly expensive cost by using the hybrid fabrication method of DMT technology compared to the part fabricated with the machining technology. The main objectives of this study are to provide various characteristics of the parts made by DMT process compared to the same parts machined from bulk materials and prove the performance of the injection mold equipped with the conformal cooling channel core which is fabricated by the hybrid method of DMT process.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-9
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• 2000

본 연구에서는 유도초음파를 이용하여 열 교환기와 증기발생기 튜브의 결함을 비파괴적으로 탐상하고 그 크기를 산정하였다. 이론적인 해석을 위해 인코넬 (Inconel) 튜브에 대한 위상 및 군속도 분산선도를 Longitudinal 모드와 Flexural 모드에 대해 구하였다. 튜브의 원주방향 레이저노치와 튜브 지지대 하단의 방전가공결함(EDM wear)을 각각 비대칭 및 대칭 탐촉자 세트를 사용하여 탐상하였다. 실험결과 방전가공결함은 L(0, 2), L(0, 3), L(0, 4) 모드로 탐상되었으며, 그 중 L(0, 4) 모드가 결함으로부터 가장 잘 반사되었다. 레이저노치의 경우에는 L(0, 1) 모드 주변의 Flexural 모드가 결함을 탐상하고 크기를 산정하는데 사용될 수 있음을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.62-67
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• 2011

본 연삭공정은 제품의 품질 만족도를 충족시키기 위해 기계가공의 마지막단계에서 이루어지는 공정이다. 일반적으로 연삭된 공작물의 가공 표면은 연삭 조건 및 드레싱 조건에 의해 그 정도가 결정된다. 이러게 연삭된 공작물의 표면 거칠기를 예측하기 위해서 몇 가지 거칠기 모델들이 연구되었다. 기존의 모델들은 몇 가지 주요 파라미터를 선정하고 이들 파라미터를 곱의 형태로 모델을 만들어 그 파라미터의 영향도를 고려하였다. 그러나 이러한 파라미터간 곱의 형태는 복잡한 연삭 메커니즘을 나타내기에는 충분하지가 않다. 따라서 본 연구에서는 뉴럴네트워크 알고리즘을 이용하여 플런지 연삭의 연삭 모델을 제안하였다. 제안된 구조는 초기 거칠기 모델과 최종 거칠기 모델로 구성되어 있다. 제안된 뉴럴네트워크의 입력 파라미터는 기존의 거칠기 모델들의 것을 이용하였다. 제안된 모델의 거칠기 예측 성능은 실험을 통해 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.49-54
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• 2010

자동차의 A.C 제너레이터(alternating current generator) 부품으로 사용되는 로터폴(rotor pole)을 가공할 때는 트랜스퍼온간단조금형(transfer warm forging die)으로 성형한다. 소재를 온간가공 영역으로 가열한 후 즉시 금형안으로 이송시켜 제1스테이지(1st stage)에서 업세팅가공(upsetting work)하고 제2스테이지(2nd stage)로 이송하여 측방압출(lateral extrusion)가공을 한다. 이때 측방압출 스테이지의 금형에서 다이블록(die block), 다이부싱(die bushing), 센터펀치(center punch), 사이드펀치(side punch)의 접촉면이 압출시의 과혹(過酷)한 조건에 견디지 못하여 쉽게 마멸(abrasion)되어 금형수명(die life)을 단축시키고 있다. 이 때문에 생산량 감소로 인한 납기지연, 금형의 수리보수시간 과다, 제품의 정밀도 저하 등의 문제점이 발생되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 금형재질 선정과 열처리 작업 싸이클 개선, 방전가공시의 트러블 해소, 핵심부품의 구조변경 등을 연구하여 금형수명을 40~50% 연장 하고자 하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.68-72
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• 2004

A practical method to investigate the user interface of web based Flexible Manufacturing System(FMS) on the internet environment is established. Because the industrial FMS controller requires a lot of gadget, such as switch, dial, button, etc., for actual work-site flexible operation sufficiently, the user interface of the controller is significantly complex. The support for operational convenience of FMS controller can increase productivity and efficiency of the user, operational personnel of FMS. While most FMS provide their application programming interface(API) and graphical user interface(GUI) with adequate mechanism itself when used in stand alone, there is increasing demand for FMS that can operate with the intuitional user interface find virtual reality(V/R) environment. This thesis considers the intuitional user interface of Web-based FMS first, and from this, goes a step further, improves as virtual reality environment of FMS on the internet environments by using the feature based modeling technique approach and cartoon rendering. The feature-based modeling technique approach is applied to FMS line which is consist of facilities such as machining center, CNC lathe, autonomous guided vehicle, rail guided vehicle, and various controllers. In this study, the FMS established the intuitional user interface is able to obtain not only the operational convenience but also the enough productivity and significant efficiency.

• 한국표면공학회지
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• 제54권5호
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• pp.230-237
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• 2021

In this study, the influence of silicon contents on the microstructure, mechanical and tribological properties of Ti-Al-Si-N coatings were systematically investigated for application of cutting tools. The composition of the Ti-Al-Si-N coatings were controlled by different combinations of TiAl₂ and Ti₄Si composite target powers using an arc ion plating technique in a reactive gas mixture of high purity Ar and N₂ during depositions. Ti-Al-Si-N films were nanocomposite consisting of nanosized (Ti,Al,Si)N crystallites embedded in an amorphous Si₃N₄/SiO₂ matrix. The instrumental analyses revealed that the synthesized Ti-Al-Si-N film with Si content of 5.63 at.% was a nanocomposites consisting of nano-sized crystallites (5-7 nm in dia.) and a three dimensional thin layer of amorphous Si₃N₄ phase. The hardness of the Ti-Al-Si-N coatings also exhibited the maximum hardness value of about 47 GPa at a silicon content of ~5.63 at.% due to the microstructural change to a nanocomposite as well as the solid-solution hardening. The coating has a low friction coefficient of 0.55 at room temperature against an Inconel alloy ball. These excellent mechanical and tribological properties of the Ti-Al-Si-N coatings could help to improve the performance of machining and cutting tool applications.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권1호
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• pp.17-33
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• 2022

An experimental study is carried out to investigate the performance of the cutting tool regarding the insert wear, surface roughness, cutting forces, cutting power and material removal rate of three coated carbides GC2015 (TiCN-Al₂O₃-TiN), GC4215 (Al₂O₃-Ti(C,N)) and GC1015 (TiN) during the dry turning of AISI4140 steel. For this purpose, a Taguchi design (L₉) was adopted for the planning of the experiments, the effects of cutting parameters on the surface roughness (R_a), tangential cutting force (F_z), the cutting power (P_c) and the material removal rate (MRR) were studied using analysis of variance (ANOVA), the response surface methodology (RSM) was used for mathematical modeling, with which linear mathematical models were developed for forecasting of R_a, F_z, P_c and MRR as a function of cutting parameters (V_c, f, and a_p). Then, Multi-Objective Ant Lion Optimizer (MOALO) has been implemented for multi-objective optimization which allows manufacturers to enhance the production performances of the machined parts. Furthermore, in order to characterize and quantify the flank wear of the tested tools, some machining experiments were performed for 5 minutes of turning under a depth of 0.5 mm, a feed rate of 0.08 mm/rev, and a cutting speed of 350 m/min. The wear results led to a ratio (V_B-GC4215/V_B-GC2015) of 2.03 and (V_B-GC1015/V_B-GC2015) of 4.43, thus demonstrating the efficiency of the cutting insert GC2015. Moreover, SEM analysis shows the main wear mechanisms represented by abrasion, adhesion and chipping.

• 한국자기학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-8
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• 2008

최근 발전하는 초박막 자기 시료의 정확한 자기 모멘트 측정을 위하여 저자기 모멘트 표준 시료를 제작하였다. 정밀한 저자기 모멘트 표준시료를 제작하기 위해서 자력계를 미리 자기잡음으로부터 차폐시켰고, 시료준비과정에서 강자성 불순물을 고려한 시료의 순도, 절단 방법, 시료의 모양과 두께 등을 고려하였다. 본 연구에서는 SQUID 자력계를 이용한 자기 모멘트 측정에 적합하게 $4mm{\times}6mm$ 면적을 갖는 Al, Ti과 W로 된 판상형 시료 3 개를 준비하였다. Pd 금속의 경우는 이미 잘 보정된 실린더형 시료를 사용하였다. 준비된 세 개의 판상형 시료의 경우 50,000 Oe 이내의 자기장영역에서 자기이력현상이 관측되지 않았고 모두 양호한 선형성을 보였다. 290K에서 310K까지의 온도영역에서 Ti, Al, W의 자기모멘트 값의 변화는 각각 0.7%, 1.5%, 0.1% 이내로 작았다. 본 연구에서 준비된 각각의 시편에 대해 자기모멘트 값을 결정하였으며, round robin test를 통하여 측정값의 신뢰도를 확인하였다. 그 결과 본 연구에서 제작한 표준시료는 저자기 모멘트 측정에 편리하고 적합하게 활용될 수 있음을 알 수 있었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제28권1호
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• pp.12-18
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• 2012

This application study of a swash-plate type axial piston pump was concerned about the lubrication characteristics between cylinder barrel and valve plate which are the main rotating body and its opposite sliding part respectively. A computer simulation was implemented to assess bearing and sealing functions of the fluid film between cylinder barrel and valve plate. A numerical algorithm was developed to facilitate simultaneous calculations of dynamic cylinder pressure, 3 degree-of-freedom barrel motions considering inertia effect, and fluid film pressure assuming full fluid film lubrication regime. Central clearance, tilt angle, and azimuth angle of the rotating body were calculated for each time step. Surface waviness was found to be an influential factor due to the small fluid film thickness which can appear in flat land bearings. Five surface lays which can form on the lubrication surface in accordance with machining process were defined and analyzed using the simulation tool. Oil leakage flow and frictional torque in the fluid film between cylinder barrel and valve plate were also calculated to discuss in the viewpoint of energy loss. The simulation results showed that in actual sliding conditions proper surface non-flatness can make a positive effect on the energy efficiency and reliability of the thrust bearing.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권3호
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• pp.331-336
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• 2011

가스터빈 회전익이나 고정익 에어포일이 지닌 3 차원 곡면형상의 복잡성은 제조산업뿐만 아니라 재생정비 공정조차 어렵게 만드는 요인이다. CNC 기반기술을 이용한 공작기계와 공정 관련 프로그램들은 1990 년대부터 발달하기 시작한 컴퓨터 기술 덕분에 급속히 개발되면서 가스터빈 분야로 그 응용범위를 넓혀 나가고 있다. 특히 적응형 기능을 겸비한 5 축 동기 제어형 생산장비들은 유연한 공정능력과 손실된 부위의 형상 정보를 결정하는데 탁월한 성능을 보이고 있다. 8 축 동기제어가 가능하도록 구비된 로봇형 공정시스템은 매우 강력한 공정절차 표준화를 이룰 수 있게 할 뿐만 아니라 높은 생산성도 가져다 준다. 이 논문에서는 가스터빈 산업에서 CNC 기반기술의 응용현황을 검토하고, 부품 제조산업과 재생정비 산업의 공정비교와 개발사례를 통해 향후 전망을 제시한다.