A computer program has been developed for analyzing the two-dimensional, unsteady conservation equations for transport phenomena in the molten region of twin-roll continuous casting in order to predict the turbulent velocity, temperature fields, and solidification process of the molten steel. The energy equation of the cooling roll is solved simultaneously with the conservation equations of molten steel in order to consider heat transfer through the cooling roll. The results show the velocity, temperature and solidification pattern in the molten region with roll temperature as a function of time. The results for velocity and temperature fields with solidification are compared with those without solidification, giving different thermofluid characteristics in the molten region. We also investigated the effects of revolutional speed of roll, superheat and nozzle geometry on the turbulent flow, temperature and solidification in the molten steel and temperature fields in the cooling roll.
스마트폰 등에서 사용되는 고성능 디스플레이에는 다양한 종류의 정밀한 플라스틱 박막 필름(Plastic Thin Film)이 사용되고 있다. 롤투롤(Roll-To-Roll) 공정으로 제조되는 플라스틱 박막 필름은 생산 공정 중에 실시간으로 필름의 두께가 계측되고, 정확하게 관리되어야 한다. 필름 제조 과정에서 필름에 장력이 작용하면서 주름이 발생되고, 이러한 주름 발생은 필름의 두께 방향과 두께 측정기의 광축이 서로 경사지게 한다. 결국 두께 측정기는 필름의 수직 두께가 아닌 경사진 두께를 측정하게 됨으로써 실제 두께보다 더 큰 값으로 측정하게 된다. 본 연구에서는, 플라스틱 필름의 경사로 인하여 발생하게 되는 두께 측정기에서의 계측값 오차를 보정하기 위하여, 필름의 경사 각도를 계측하는 연구가 진행되었다. 플라스틱 필름에 슬릿 빔 레이저를 조사하고, 필름에서 반사되는 슬릿 빔 레이저가 PSD(Position Sensitive Device)에 맺히는 광학 시스템을 구성하였으며, 실험을 통하여 필름의 경사 각도와 PSD 출력값의 관계를 1차 방정식 형태로 구하였다. 이를 이용하여 필름의 경사 각도를 측정하는 장치가 구축되었으며, 250KHz의 속도로 경사 각도의 측정이 가능하였다.
In order to make a doubly-cowed sheet metal effectively, the sheet metal forming process has been developed by adopting the flexibility of the incremental forming process and the principle of bending deformation which causes slight deformation in thickness. The developed process is an unconstrained forming process without holder. The experimental equipment has been set up with the roll set which consists of two pairs of support rolls and one center roll. In order to analyze process parameters in the incremental roll forming process for the application to doubly curved ship hull plate, the orthogonal array is adopted. From the FEM results, among the process parameters, the distance between supporting rolls in pairs along the direction of one principal radius of curvature as well as the forming depth is shown to influence the generation of curvature in the same direction significantly. That is, the other distance between supporting rolls in pairs which are not located in the same direction of one principal radius of curvature, does not have an significant effect on the generation of the curvature in that direction. Also, the forming load and torque from the FEM simulation are acceptable to the system development of the incremental roll forming process for the forming of ship hull plate.
It has been issued to fabricate nano-scale patterns with large-scale in the field of digital display. Also, large-scale fabrication technology of nano pattern is very important not only for the field of digital display but also for the most of applications of the nano-scale patterns in the view of the productivity. Among the fabrication technologies, UV nano imprinting process is suitable for replicating polymeric nano-scale patterns. However, in case of conventional UV nano imprinting process using flat mold, it is not easy to replicate large areal nano patterns. Because there are several problems such as releasing, uniformity of the replica, mold fabrication and so on. In this study, to overcome the limitation of the conventional UV nano imprinting process, we proposed a continuous UV nano imprinting process using a pattern roll stamper. A pattern roll stamper that has nano-scale patterns was fabricated by attaching thin metal stamper to a roll base. A continuous UV nano imprinting system was designed and constructed. As practical examples of the process, various nano patterns with pattern size of 500, 150 and 50nm were fabricated. Finally, geometrical properties of imprinted nano patterns were measured and analyzed.
Roll forming process is a sheet metal forming process where the forming occurs with rolls in several steps, often from an undeformed sheet to a product ready to use. And each pair of forming rolls installed in a forming machine operates a particular role in making up the required final cross-section. This process used to many industry manufactures and recently apply to automotive industry. This study, FEM simulation applied bumper reinforcement using SHAPE-RF software and analyzed about total effective strain, longitudinal strain, thickness according to the roll-pass.
The coiling station of ISP coil box is an equipment that winds a hot bar rolled at reduction unit into a coil without mandrel. In the coiling process, the roll gap of the bending unit is a significant one of several factors that influence bar coiling. To obtain a good bar-coil, the roll gap must be set appropriately according to the bar thickness. In this study, with 2-dimensional isothermal elastic-plastic finite element method, authors investigated influence of the change of the roll gap on the initial coiling shapes and the formed inner diameters of coils. Based on finite element analysis, authors proposed the appropriate roll gap according to the bar thickness to be able to wind a hot bar. The inner diameters of coils by results of analysis comparatively agreed with coling operation conducted in plant.
In a web winding process, the contact roll plays many important roles including air-entrainment control and WIT(Wound In Tension) regulation. The behavior of contact roll significantly affects the winding tension characteristics specifically at the time of contact when the speeds of contact roll and the winding roll are not synchronized. A mathematical model for the web, the winding roll, and the contact roll is derived. By using the model derived, a nonlinear PID(NPID) controller is designed to control the winding tension at the time of contact and separation between the contact roll and the winding roll. Computer simulation study showed that the performance of the winding system with the NPID controller significantly improved compared with that of a system with PID controller.
During the plate and foil cold rolling process, considerable values of the force of material pressure on the tool occur. These pressures cause the elastic deformation of the roll, thus changing the shape of the deformation legion. Rolled copper foils should be characterized by a good quality and light dimensional tolerances. Because of automation that is commonly implemented in flat product rolling mills, these products should meet the requirements of tightened tolerances, particularly strip thickness, and feature the greatest possible flatness. The shape of the roll gap is influenced by the elastic deformation of rolls parts of the rolling process affecter of the pressure force. However, to control roll deformation should be difficult. Because the foil thickness is very thin and the permissible deviations in the thickness of foil are small. In this paper, FE-simulation of roll deformation in thin foil cold roiling process is presented.
Roll bonding (RB) process of bi-metal laminates as a new noble method of bonding has been widely used in the production of bimetal laminates. In the present study, asymmetric roll bonding process as a new noble method has been presented to produce Al/Cu bimetallic laminates with the thickness reduction ratios 10%, 20% and 30% together with mismatch rolling diameter ($\frac{R_2}{R_1}$) ratio 1:1, 1:1.1 and 1:1.2. ABAQUS as a finite element simulation software was used to model the deformation of samples. The main attention in this study focuses on the bonding properties of Al/Cu samples. The effect of the $\frac{R_2}{R_1}$ ratios was investigated to improve the bond strength. During the simulation, for samples produced with $\frac{R_2}{R_1}=1:1.2$, the vertical plastic strain of samples was reach the maximum value with a high quality bond. Moreover, the peeling surface of samples after the peeling test was investigated by the scanning electron microscopy (SEM).
Recently, there are many issues about R2R printing technique for mass production of electronic devices. Among the various Roll-to-roll based printing techniques such as gravure, off-set, flexo and so on, "Gravure off-set printing technique" has an advantage of higher printing resolution. The printing unit of gravure off-set printing technique usually consists of plate roll, blanket roll and impressure roll whose. Linear velocities should be synchronized each other for fine pattern printing. However, roller's manufacturing error and printing variations such as pringting pressure, printing speed, roll stroke and so on actually affected their synchronization anf thus the quality of fine fattern. In this paper, we analyzed the effective of synchronization error on printing quality. Also, this paper reviews the relative motion with each roll. And, this paper studys the synchronization error about its generation problem.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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