• 공업화학
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• 제31권6호
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• pp.624-629
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• 2020

대기 플라즈마 용사(APS)법을 이용한 지르코니아 열차폐 코팅의 보다 효과적인 온도 제어를 위해서는 기판 온도에 영향을 미치는 매개 변수에 대한 이해가 필수적이며 실험 데이터를 기반으로 한 더 많은 결과가 필요하다. 본 연구는 APS (atmospheric plasma sprayed) 공정에서 기판 온도 제어에 관한 연구를 목적으로 한다. 특히, APS 기판 코팅과정에서 기판 표면 온도 제어를 위한 공랭 시스템, 플라즈마 가스 흐름, 분말 공급 속도, 로봇 속도 및 기판소재 영향 등을 보고하고 있다. 이러한 체계적인 접근은 APS 방식의 표면 코딩에서 온도를 제어하는데 도움이 되며, 이는 코팅 품질의 향상으로 이어질 것이다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제25권1호
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• pp.23-29
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• 2023

Among the Additive Manufacturing (AM) technologies, the Binder-Jetting printing technology is a method of spraying an adhesive on the surface of powder and laminate layer by layer. Recently, this technique has become a major issue in the production of large casting products such as ship-building, custom vehicles and so on. In this study, we performed research to make actual mold castings and increase mechanical property by using special sand and water-based binders. For use as a mold, it has a strength of more than 3MPa and permeability. Various experiments were carried out to obtain suitable them. The major process parameters were binder jetting volume, binder types, layer thickness and heat treatment condition. As a result of this study, the binder drop quantity was measured to be about 60 pico-liter, layer thickness was 100㎛ and the heat treatment condition was measured about 1,000℃ and compressive strength were measured to be more than 5MPa. The optimum condition of this experiment was established through actual casting of aluminum. The equipment used in this study was a Freeforms T400 model (SFS Co., Ltd.), and the printing area of 420 * 300 * 250mm and resolution of 600dpi can be realized.

• 한국재료학회지
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• 제25권5호
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• pp.226-232
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• 2015

본 연구에서는 손상된 알루미늄 금형의 복원을 위해 고온플라즈마 용사법을 이용하여 금형의 표면에 $Al/Al_2O_3$ 혼합분말을 용사한 후 코팅층과 모재의 증착강도에 대한 평가를 수행하였다. 증착강도의 평가는 분사노즐의 이동속도, 순수한 알루미늄 bond coat 층의 유무에 따라 평가되었으며, bond coat 층을 생성시키지 않았을 때, 코팅층의 두께는 열팽창에 의한 잔류인장응력의 감소를 위해 두껍지 않아야 하지만 일정두께 이상이 되어야 최대의 증착강도를 얻을 수 있음이 나타났다. 또한 순수한 알루미늄 bond coat 층은 내부 결함이 없는 응고된 금속이기 때문에 두께에 따른 증착강도의 영향을 그대로 받아 두께가 두꺼울수록 bond coat 층을 생성시키지 않은 시험편보다 증착강도가 매우 낮게 측정되었다. 반면, 가장 얇게 bond coating 된 시험편 Bc3(3회의 bond coating층과 분사건의 이동속도가 20 cm/sec인 시험편) 는 bond coating을 하지 않은 시험편 중 가장 높은 증착강도를 가지는 시험편 Wbc20(bond coating층이 없고 분사건의 이동속도가 20 cm/sec인 시험편)보다 약 2배 이상증착강도가 향상되었다. 따라서 금형의 복원시에 중간층의 형성이 반드시 필요하며, 이는 코팅층의 잔류 인장응력을 보완시키며 고인성의 순수한 알루미늄과 같은 코팅층과 유사한 층을 코팅하는 것이 필요한 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.448-453
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• 2016

선박의 프로펠러나 임펠러와 같은 유체기기에서는 캐비테이션 현상으로 인해 마모와 침식이 발생한다. 이와 같은 기기손상은 소음과 진동을 발생시켜 기기수명을 단축시키는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 캐비테이션 현상에 대한 저항성을 높이기 위해 산업 현장에서 많이 사용되고 있는 고속화염용사코팅의 공정 최적화에 따른 각 요소별 중요도를 분석하였다. 다구찌 실험계획법을 적용하여 ALBC3 모재 표면에 비정질 분말을 코팅하였고 기공도 실험을 통해 각 요소별 특성을 분석하였다. 다구찌 실험계획법에 의해 고속 화염용사(HVOF) 코팅의 최적 공정을 찾아낸 결과 연소압이 80 psi, 코팅거리가 270 mm, 이송속도가 200 mm/s, 분말속도는 25 g/min으로 확인되었고, 그 결과, 연소압, 코팅거리 및 분말속도는 25% 이상으로 비슷한 기여도를 나타냈고 이송속도는 19%로 다소 떨어지는 수준을 나타내었다. 공정에 대한 각 인자별 기여도는 약간의 차이는 있지만 그 차이가 크지 않으므로 네 개의 인자 모두 고속 화염용사(HVOF) 코팅 공정에서 중요한 기여를 하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권6호
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• pp.351-356
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• 2008

Thermally sprayed tungsten carbide-based powder coatings are being widely used for a variety of wear resistance applications. The coating deposited by high velocity processes such as high velocity oxy-fuel (HVOF) thermal spraying is known to provide improved wear resistant property. In this study, optimal coating process (OCP) is obtained by the study of coating properties such as surface hardness, porosity, surface roughness and microstructure of 9 coatings prepared by Taguchi program for 3 levels of four spray parameters. The Friction and wear behaviors of HVOF WC-CoCr coating prepared by OCP, electrolytic hard chrome (EHC) plating and Inconel718 (In718) are investigated by reciprocating sliding wear test at $25^{\circ}C$, $450^{\circ}C$. Friction coefficients (FC) of all of the 3 samples are decreased as increasing sliding surface temperature from $25^{\circ}C$ to $450^{\circ}C$. FC of WC-CoCr decreases as increasing the surface temperature from $0.33{\pm}0.02$ at $25^{\circ}C$ to $0.26{\pm}0.02$ at $450^{\circ}C$, showing the lowest FC among the 3 samples. Wear trace (WT) and wear depth (WD) of WC-CoCr are smaller than those of EHC and In718 both at $25^{\circ}C$ and $450^{\circ}C$. These show that WC-CoCr is highly recommendable for protective coating on In718 and other metal components.

• 한국환경과학회지
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• 제23권8호
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• pp.1409-1418
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• 2014

Foundry has an important economic value in the industry. However, the generation of air pollutants like particulate and odor are serious. Due to the unavoidable usage of molding sand, particulate occurs in almost all the processes. That accounts for the majority of respirable dust in the size less than $10{\mu}m$ As well as particulate, over 22 species of odor-causing gases and VOCs including hydrogen sulfide and ammonia are occurred. Therefore, the development of equipment that can simultaneously remove TVOC and particulate is regarded as an essential research. In this study, the spraying absorbent system was connected with the shear bag filter for the purpose to remove TVOC and particulate simultaneously. Maximization of process efficiency for the affective factors like the powder combination and injection method is conducted. The experiment was performed at the de-molding process of one foundry plant. Through these devices, the removal efficiency of more than 95% for TVOC was achieved with the absorbent that composed by 800 mesh Activated carbon (80%) and 300 mesh zeolite (20%). Also, the durability and economic evaluation were assessed. In the result of Durability assessment, the available recovery to maintain the deodorizing effect at 90% was counted to 350 degree.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권6호
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• pp.629-636
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• 2014

비정질합금이 가지고 있는 우수한 기계적 성질과 화학적 특성을 부품소재에 표면개질을 목적으로 고속화염 용사법으로 대면적 코팅층을 형성하였고 내열성이 높은 자융성합금과 초경합금 성분들을 적절히 혼합하여 비정질기지 복합재료를 제조하여 코팅들의 미세조직 관찰과 나노인덴테이션을 이용한 미세표면의 기계적 거동을 분석하였다. 각 코팅층의 미세조직을 관찰한 결과, 단일상 비정질 코팅에는 미용융 입자와 lamellae 영역이 존재하고 자융성합금이 고용된 복합재에는 in-situ $Cr_2Ni_3$ 석출물, 자융성합금과 초경합금성분이 함께 혼합된 코팅층은 석출물과 ex-situ WC 강화입자가 공존하였다. 이들 미세표면의 기계적 거동은 제 2 상이 고용된 비정질 기지 복합재의 코팅층의 기계적 특성이 전체적으로 향상되었다.

• KSBB Journal
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• 제22권4호
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• pp.255-259
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• 2007

탄산칼슘에 계면활성제를 적용 혼합하여 균일하게 분산된 액상칼슘비료를 제조하였다. 2개월간 6회에 걸쳐 최적화된 희석배율로 9종의 과채류에 엽면시비하여 미네랄 up-take 효율을 조사한 결과 칼슘함량이 대조군 대비 양배추와 감자가 각각 155%와 154%로 가장 많이 함유되어 있었으며 평균적으로 약 33% 정도 증가하는 경향을 보였다. 미네랄 증가 뿐 아니라 외형적으로 과채류가 더욱 견고하고 조직감이 증가되어 상품의 부가가치를 향상시키는 결과를 얻었다. 대조군에 비해 123%의 칼슘을 함유한 배추를 이용하여 가공된 김치 시제품의 관능검사 결과 칼슘처리군은 발효 14일에 외관, 냄새, 맛, 조직감, 전반적인 기호도 모두 가장 높은 점수를 받았다.

• 한국재료학회지
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• 제24권2호
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• pp.98-104
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• 2014

Vacuum kinetic spray(VKS) is a relatively advanced process for fabricating thin/thick and dense ceramic coatings via submicron-sized particle impact at room temperature. However, unfortunately, the particle velocity, which is an important value for investigating the deposition mechanism, has not been clarified yet. Thus, in this research, VKS average particle velocities were derived by numerical analysis method(CFD: computational fluid dynamics) connected with an experimental approach(SCM: slit cell method). When the process gas or powder particles are accelerated by a compressive force generated by gas pressure in kinetic spraying, a tensile force generated by the vacuum in the VKS system accelerates the process gas. As a result, the gas is able to reach supersonic speed even though only 0.6MPa gas pressure is used in VKS. In addition, small size powders can be accelerated up to supersonic velocity by means of the drag-force of the low pressure process gas flow. Furthermore, in this process, the increase of gas flow makes the drag-force stronger and gas distribution more homogenized in the pipe, by which the total particle average velocity becomes higher and the difference between max. and min. particle velocity decreases. Consequently, the control of particle size and gas flow rate are important factors in making the velocity of particles high enough for successful deposition in the VKS system.

• 한국표면공학회지
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• 제39권5호
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• pp.240-244
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• 2006

Tribaloy 800 (T800) powder is coated on the Inconel 718 substrate by the optimal High Velocity Oxy-Fuel (HVOF) thermal spray coating process developed by this laboratory. For the study of the possibility of replacing of the widely used classical chrome plating, friction, wear properties and sliding wear mechanism of coatings are investigated using reciprocating sliding tester both at room and at an elevated temperature of $1000^{\circ}F\;(538^{\circ}C). Both at room temperature and at $538^{\circ}C$, friction coefficients and wear debris of coatings are drastically reduced compared to those of non-coated surface of Inconel 718 substrate. Friction coefficients and wear traces of both coated and non-coated surfaces are drastically reduced at higher temperature of $538^{\circ}C$ compared with those at room temperature. At high temperature, the brittle oxides such as $CoO,\;Co_3O_4,\;MoO_2,\;MoO_3$ are formed rapidly on the sliding surfaces, and the brittle oxide phases are easily attrited by reciprocating slides at high temperature through complicated mixed wear mechanisms. The sliding surfaces are worn by the mixed mechanisms such as oxidative wear, abrasion, slurry erosion. The brittle oxide particles and melts and partial-melts play roles as solid and liquid lubricant reducing friction coefficient and wear. These show that the coating is highly recommendable for the durability improvement coating on the surfaces vulnerable to frictional heat and wear.