사출성형은 고온의 수지를 고압으로 금형에 충전하고 냉각하여 제품을 만드는 공정으로 큰 온도차이와 고압에 의해 성형품에 잔류응력이 형성된다. 이러한 잔류응력은 시간이 지남에 따라 이완되면서 제품에 변형을 일으켜 형상 품질을 저하시킨다. 본 연구에서는 광탄성 장치를 이용하여 투명한 사출성형품의 잔류응력을 측정하는 방법을 연구하였다. 빛은 전자파처럼 진행하는데 편광필름을 통과하면 하나의 파장만이 진행하게 된다. 그 파장이 시편을 통과하면서 시편에 존재하는 잔류응력 때문에 복굴절이 형성되고 두 번째 편광필름을 통과하면서 다양한 색의 패턴을 보이게 된다. 이 색의 패턴을 이용하여 사출성형으로 제작된 사각평판의 잔류응력을 정량적으로 측정하였다. 또한 컴퓨터 해석을 통해 사출성형품의 광학적 특성을 예측하였으며 실험과 비교하였다.
Objectives: The aim of this in vitro study was to evaluate the effects of the thickness and shade of 3 types of computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM) materials. Materials and Methods: A total of 120 specimens of 2 shades (A1 and A3) and 2 thicknesses (1 and 2 mm) were fabricated using VITA Mark II (VM; VITA Zahnfabrik), IPS e.max CAD (IE; IvoclarVivadent), and VITA Suprinity (VS; VITA Zahnfabrik) (n = 10 per subgroup). The amount of light transmission through the ceramic specimens was measured by a radiometer (Optilux, Kerr). Light-cured resin cement samples (Choice 2, Bisco) were fabricated in a Teflon mold and activated through the various ceramics with different shades and thicknesses using an LED unit (Bluephase, IvoclarVivadent). In the control group, the resin cement sample was directly light-cured without any ceramic. Vickers microhardness indentations were made on the resin surfaces (KoopaPazhoohesh) after 24 hours of dark storage in a $37^{\circ}C$ incubator. Data were analyzed using analysis of variance followed by the Tukey post hoc test (${\alpha}=0.05$). Results: Ceramic thickness and shade had significant effects on light transmission and the microhardness of all specimens (p < 0.05). The mean values of light transmittance and microhardness of the resin cement in the VM group were significantly higher than those observed in the IE and VS groups. The lowest microhardness was observed in the VS group, due to the lowest level of light transmission (p < 0.05). Conclusion: Greater thickness and darker shades of the 3 types of CAD/CAM ceramics significantly decreased the microhardness of the underlying resin cement.
타이어 가황공정(curing process)은 타이어 제조를 위한 최종공정으로 여러 개의 고무배합물 층으로부터 성형된 그린타이어(green tire)를 가황기(mold)내에서 고압/고온 조건하에 유지시킴으로써 원하는 형상을 얻게 하고, 아울러 각 고무배합물이 고탄성을 갖도록 물성을 변화시키는 공정이다. 본 연구에서는 타이어 품질의 향상을 위해 가황공정을 수치적으로 최적화하는 기법을 개발하였다. 먼저, 가황공정 중 가황매체(cure media)의 최적공급 조건을 경정하기 위해 제약조건을 갖는 동적최적화문제(dynamic constrained optimization problem)로 정형화하였다. 즉, 가황기 내의 전열 및 가황 반응 현상을 묘사하는 공정모델로 표현되는 등위제약조건(equality constraint)과 가황매체가 갖는 온도의 한계를 표현하는 부등위제약조건(Inequality constraint) 아래 목적함수를 최적화 시켰다. 다음, 공급되는 가황매체의 최적조건을 결정하기 위해 구성된 최적화문제를 유한요소법(FEM)과 complex 알고리즘을 적용하여 풀었다.
Purpose: This study is a comparative analysis of the strain according to deposition in a constant temperature water bath after manufacturing ultraviolet (UV)-cured artificial teeth. Methods: As a control group, 10 ready-made artificial teeth were selected as the first molar on the right side of the maxilla (RT group). Silicone was used as a duplicate of the artificial denture teeth. Experimental teeth were prepared in two groups using the prepared silicone mold. In the first experimental group, the UV-cured resin was injected into the negative silicone, followed by irradiation with a UV-curing machine for 5 minutes (5M group). In the second experimental group, the UV-cured resin was injected into the negative silicone, and then irradiated for 30 minutes using a UV-curing machine (30M group). The one-way ANOVA was performed, and post-test was analyzed by Tukey. Results: When immersed in a water bath for 15 days, it was found to be -0.3% in the RT group, -0.6% in the 5M group, and -0.7% in the 30M group. The results revealed -0.2% in the RT group, 0.2% in the 5M group, and -0.2% in the 30M group when they were in the bath for 30 days. Conclusion: In the water bath, the swelling was greater when deposited for 1 to 15 days, but was less when deposited for 15 to 30 days.
Direct metal laser sintering (DMLS) 방식은 3D 프린팅 중 한 방식으로, 재료를 쌓아가면서 레이저를 이용하여 선택적으로 sintering하는 방식이다. 이는 주조 방식에서 문제되는 결손과 뒤틀림을 방지할 수 있으며 절삭 가공 방식으로 제작하기 어려운 복잡한 구조물을 제작할 수 있다. 본 증례들은 DMLS 방식을 이용하여 지대치 간 길이가 긴 고정성 보철물, 포스트 등 다양한 고정성 보철물을 제작하여 수복하였고, 주기적인 관찰 결과 심미적, 기능적으로 만족할만한 결과를 얻었기에 이를 보고하는 바이다.
The corrosion resistance of submerged entry nozzle (SEN) materials were investigated for high-class steel manufacturing. Composite samples were fabricated by mixing $ZrO_2$, $Al_2O_3$, MgO, mullite, spinel, and carbon. The raw materials were mixed with attrition milling, compacted in a uniaxial pressure of 200MPa and calcined at $1000^{\circ}C$ for 3 h in $N_2$ atmosphere. The bulk density and apparent porosity of the calcined samples were measured by the liquid displacement method in water using Archimedes's principle. The corrosion resistance of the samples were measured by cup test with mold powder at $1550^{\circ}C$ for 2 h. The microstructure and elemental analysis of samples were observed by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrum (EDS), and X-ray diffraction pattern (XRD). The XRD result shows that the starting raw materials were crystalline phase. The microstructure of fabricated specimen was investigated before and after corrosion tests at $1000^{\circ}C$ and $1550^{\circ}C$ for 2h. $ZrO_2$-C composite showed good resistance in the slag corrosion test. Among the composite oxide materials, $ZrO_2-Al_2O_3$-C and $ZrO_2$-MgO-C showed better resistance than $ZrO_2$-C in the slag corrosion test. The diameter variation index of $ZrO_2$-C refractory was 16.1 at $1000^{\circ}C$ for 2 h. The diameter variation index of the $ZrO_2-Al_2O_3$-C refractory was larger than that of the $ZrO_2$-C refractory at $1550^{\circ}C$ for 2 h.
The manufacturing process for the microfluidic device can include sequential steps such as master fabrication, electroforming, and injection molding. The laser ablation, using masks, has been applied to the fabrication of channels in microfluidic devices. In this research, an excimer laser was used to engrave microscopic channels on the surface of PET (polyethylene terephthalate), which shows a high absorption ratio for an excimer laser beam with a wavelength of 248 m. When 50-${\mu}{\textrm}{m}$-wide rectangular microscopic channels are ablated with a 500 ${\times}$ 500 ${\mu}{\textrm}{m}$ square mask at a magnification ratio of 1/10, ditch-shaped defects were found in both corners. The measurement of laser beam intensity showed that a coherent image in the PET target caused such defects. Analysis based on the Fourier diffraction theory enabled the prediction of the coherent shape at the image surface as well as the diffraction beam shape between the mask and the image surface. It also showed that the diameter of the aperture had a dominant effect. The application of aperture with a diameter of less than 3 mm helped to eliminate such defects in the ablated rectangular microscopic channels on PET without such ditch-shaped defects.
본 논문에서는 농업용 전기차의 경량성과 생산의 효율성을 개선하기 위한 전면부의 진공성형 방식의 3차원 설계 방법을 제안한다. 농업용 전기차는 충돌에 대비한 재질의 강도적인 측면에서 다소 자유로움을 가지지만, 경량성 및 생산의 효율성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 레이저 가공, 절곡, 도장 등의 복잡한 가공 공정을 대체할 수 있는 진공성형 설계 방법을 제안한다. 전기차 전면부의 3차원 설계 및 진공성형 금형 기술 개발을 통하여 제품의 안정성과 생산성 및 편의성을 향상시키는 것이 연구의 주요 목적이다. 연구는 CATIA를 이용한 모델링, ABAQUS를 이용한 구조 안정성 해석, 시제품 제작 및 3D Scan을 이용한 치수 확인 및 실제 전기차 사용환경에서의 실제 주행시험의 순으로 진행되었다. 본 연구를 통하여 전기자 전면부 진공성형 방식의 타당성이 검증되었으며 이 결과는 농업용 전기차의 생산자 및 농업 종사자들에게 널리 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
진공 압출성형 방법에 의하여 생산되는 섬유 시멘트 복합체는 연속 생산이 가능하고 고밀도 무기질 재료의 구성이 가능한 제품이다. 보강섬유로 사용하고 있는 폴리프로필렌과 펄프의 연소에 따른 가스의 발생과 이로 인하여 불연성능 시험 중 중심부에 지속적으로 불꽃이 발생하여 성능을 충족하지 못하는 경우가 발생한다. 본 연구에서는 불연 특성 개선을 위하여 내알칼리 성능을 개선한 ARG(Alkali resistant glass)섬유를 보강섬유로 사용하여 시험체를 제조하고 성능 평가를 실시하였다. 섬유량은 부피비를 기준으로 하여 적용하였다. 측정결과 폴리프로필렌을 전량 유리섬유로 대체하고 펄프 사용량을 50% 감소하여 배합할 경우 불꽃은 발생하지 않거나 5초 이내 소화 되는 것을 확인하였다. 패널의 압출성과 생산성, 그리고 경화 후 적정한 인성 및 취성재료의 개선을 위하여 펄프 사용량은 기존 사용량의 50%를 유지하는 것이 바람직하며, 불연성능의 개선을 위하여 별도의 결합재 변경은 필요하지 않은 것으로 확인되었다.
오늘날 자연 친화적인 홈 가드닝이 각광을 받고 있다. 이에 소비자의 욕구에 따라 새로운 형식의 가드닝 제품개발의 필요성이 제기되어 본 연구에서는 가드닝과 이미지를 공유할 수 있는 구전설화 중 하나인 '콩쥐 팥쥐전'의 등장인물 중 콩쥐의 곡식 찧기 과제를 돕는 조력자인 참새를 활용하여 콘텐츠를 개발하였다. 문화콘텐츠 융합제품은 가드닝 소품인 식물지지대의 끝부분에 사용하는 뚜껑제작이다. 제작 방법은 디자인 리서치를 진행한 후 UG NX프로그램을 이용해 설계하였으며 3D polyjet 방식으로 출력 후 몰드를 제작하여 실리콘과 레진으로 캐스팅 하였다. 제품제작을 통해 새로운 상품으로의 가능성과 창의성에 대한 대중의 지대한 관심과 흥미를 확인할 수 있었다. 향후 다양한 문화원형 고찰을 통한 문화콘텐츠와 융합된 제품개발이 활성화되어 경제적 부가가치 및 국가 브랜드 가치 제고에 기여할 수 있기를 기대해 본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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