Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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v.12
no.4
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pp.9-16
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2003
In this study, the decision of dressing time for diamond wheel was analyzed by observing with acoustic emission signals and surface roughness, and also obtained the machining characteristics by weibull distribution plot for the values of bending strength. From the experimental study, it was possible to predict the time of re-dressing for the diamond grinding wheel with the analysis of acoustic emission signals and surface roughness values, and following conclusions were obtained. The root-mem-square values of acoustic emission signals were obtained low as the increased of table speed for different abrasive grain size. This is caused by the lack of grinding power which is not able to get rid of all real grinding mass of depth as the table speed is increased. The values of bending strength for ground $Si_3 N_4$ specimens were decreased for gain size of #400 than that of #60, but it was found that the surface roughness values for gain size of #60 were better than that of #400. As compared the shape parameter of weibull distribution plot for the values of bending strength, it was found that the reliability of bending strength for grain size of #60 increased than that of #400.
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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v.6
no.3
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pp.51-55
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2005
This study addresses the contamination sensitivity test of a typical fuel pump for an automotive vehicle. The objective of the study is to find the contamination sensitivity coefficient of a fuel pump on specific contaminant particle sizes so that an optimal fuel filter could be selected. To achieve the objective, the degradation of discharge flow rate of the fuel pump is measured under the experiments of various contaminants size ranges of ISO test dust up to $80\;{\mu}m$. The fundamental theory of contamination sensitivity is introduced and the contamination sensitivity coefficients are estimated using the experimental data. Maximum contamination sensitivity coefficient of $5\chi\;10^{-6}\;L/min{\cdot}Ea$ is found in the contaminant size range of $40\;{\mu}m\~50\;{\mu}m$. The magnified picture of the surface of vane disc reveals that the abrasive wear is the principal cause of discharge flow rate degradation. Hence, this study reveals that a high efficiency filter for contaminant particles especially in the size range of $30\;{\mu}m\~70\;{\mu}m$ especially should be used to maintain the service life of the fuel filter.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.25
no.3
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pp.56-62
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2008
The biocompatibility and the fatigue strength of Co-Cr-Mo alloy are excellent, so it is used well for the material of artificial joints. The head of artificial joint needs mirror surface for reduction of abrasive resistance. Mirror finishing of Co-Cr-Mo alloy with geometrically defined single crystal diamond cutting tools is handicapped by micro chipping of tool edge. In general, it is said that the micro chipping of diamond tool is caused by work hardening of Co-Cr-Mo alloy for the cut. In the present research, mirror finishing of Co-Cr-Mo alloy by applying ultrasonic elliptical vibration cutting was carried out. The experimental results show that the micro chipping of diamond tool was suppressed and the tool wear was remarkably reduced as compared with the ordinary diamond cutting without elliptical vibration motion. It was confirmed that the good mirror surface of maximum surface roughness of 25 nmP-V was obtained for the cutting length of about 14 m. It is expected that mirror finishing of Co-Cr-Mo alloy can be achieved by applying ultrasonic elliptical vibration cutting practically.
Special Issue of the Society of Naval Architects of Korea
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2013.12a
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pp.66-72
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2013
The demand for an ice class ship is rising expected to rise according to the increase of energy consumption and the opening of arctic sea routes. Ice class ship should be designed to cope with the severe environmental conditions of arctic sea such as a high mechanical impact and abrasion damage, caused by pack ice, ice bergs and low temperature. The ice class ship hulls are coated with an anti-abrasion and low friction coating such as a solvent free epoxy or high solid-volume epoxy. These coatings require two-component heating pump and a high grade surface preparation. In this study, the coating performances for the arctic vessels, such as puncture absorbed energy, abrasive wear loss, friction coefficients and impact absorbed energy were evaluated. Based on this study, a proper coating performance specification for the arctic vessels was proposed and coating selection guideline in terms of coating performance and workability was also established.
Chemical mechanical polishing (CMP) is a hybrid processing method in which the surface of a wafer is planarized by chemical and mechanical material removal. Since mechanical material removal in CMP is caused by the rolling or sliding of abrasive particles, interfacial friction during processing greatly influences the CMP results. In this paper, the trend of tribology research on CMP process is discussed. First, various friction force monitoring methods are introduced, and three elements in the CMP tribo-system are defined based on the material removal mechanism of the CMP process. Tribological studies on the CMP process include studies of interfacial friction due to changes in consumables such as slurry and polishing pad, modeling of material removal rate using contact mechanics, and stick-slip friction and scratches. The real area of contact (RCA) between the polishing pad and wafer also has a significant influence on the polishing result in the CMP process, and many researchers have studied RCA control and prediction. Despite the fact that the CMP process is a hybrid process using chemical reactions and mechanical material removal, tribological studies to date have yet to clarify the effects of chemical reactions on interfacial friction. In addition, it is necessary to clarify the relationship between the interface friction phenomenon and physical surface defects in CMP, and the cause of their occurrence.
A sedimentation basin is used to remove suspended sediments which can cause abrasive and erosive wear on hydraulic turbines of hydropower plants. This sediment erosion not only decreases efficiency of the turbine but also increases maintenance costs. In this study, the three-dimensional numerical simulations were carried out on the overseas hydropower project. The simulations of flow and suspended sediment concentration were obtained using FLOW-3D computational fluid dynamics code. The simulations provide removal efficiency of a sedimentation basin based on particle sizes. The influence of baffles on the flow field and the removal efficiency of suspended sediments in the sedimentation basin has been investigated. This paper also provides the numerical simulations for sediment-induced density currents that may occur in the sedimentation basin. The simulation results indicate that the formation of density currents decreases the removal efficiency. When a baffle is installed in the sedimentation basin, the baffle provides intensive settling zones resulting in increasing the sediments settling. Thus the enhanced removal efficiency can be achieved by installing the baffle inside the sedimentation basin.
Fretting is a kind of surface degradation mechanism observed in mechanical components and structures. The fretting damage decrease in 50-70% of the plain fatigue strength. This may be observed in aircraft, automobile and nuclear power plant used in special environment and various loading conditions. In the present study, the characteristics of the fretting fatigue are investigated using the two aluminum alloy(Al2024-T3511 and Al7050-T7451). Through the experiment, it is found that the fretting fatigue strength of the Al7050-T7451 alloy decreased about 50% from the plain fatigue strength, while the fretting fatigue strength of the Al2024-T3511 alloy decreased about 45%. The tire track was widely observed in fracture surface area of oblique crack which was induced by contact pressure. These results can be the basic data to the structural integrity evaluation of aluminum alloy subjected to fretting damage.
Kim, Min-Seok;Katoh, Takeo;Kang, Hyun-Goo;Park, Jea-Gun;Paik, Un-Gyu
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2004.07a
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pp.239-242
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2004
We investigated the nanotopography impact on the post-chemical mechanical polishing (post-CMP) oxide thickness deviation(OTD) of ceria slurry with a surfactant. Not only the surfactant but also the slurry abrasive size influenced the nanotopography impact. The magnitude of the post-CMP OTD increased with adding the surfactant in the case of smaller abrasives, but it did not increase in the case of larger abrasives, while the magnitudes of the nanotopography heights are all similar. We created a one-dimensional numercal simulation of the nanotopography impact by taking account of the non-Prestonian behavior of the slurry, and good agreement with experiment results was obtained.
Nylons were synthesized by anionic polymerization of ${\varepsilon}$--caprolactam while varying the content of catalyst. Polymerization rates, molecular weights, mechanical properities and frictional properties of the nylons were investigated. As the ratio of catalyst to initiator was increased up to 1.0%, the polymerization rate, conversion and molecular weight were found to increase, and mechanical properties except impact strength were improved. Frictional properties were affected mainly by tensile strength and hardness. According to the study on the friction coefficient, product of stress (P) and velocity (V), PV limit, and abrasive wear rate, nylon synthesized at 1.0% of the ratio of catalyst to initiator showed the best performance for sliding machine elements.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.21
no.6
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pp.102-108
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2004
This study addresses the contamination sensitivity test of a typical fuel pump for automotive vehicle. The objective of the study is to find the contamination sensitivity coefficient of fuel pump on specific contaminant particle sizes so that optimal fuel filter could be selected. To achieve the objective, the degradation of discharge flow rate of fuel pump was measured under the experiments of various contaminants size ranges of ISO test dust up to 80${\mu}{\textrm}{m}$. The fundamental theory of contamination sensitivity was introduced and the contamination sensitivity coefficients were estimated using the experimental data. Maximum contamination sensitivity coefficient of $5{\times}10^{-6}$ L/minㆍEa was found on the contaminant size range of 40${\mu}{\textrm}{m}$∼50${\mu}{\textrm}{m}$. The magnified picture of the surface of vane disc revealed that the abrasive wear was the principal cause of discharge flow rate degradation. Hence, this study revealed that high efficiency filter on the contaminant particle size range of 30${\mu}{\textrm}{m}$∼70${\mu}{\textrm}{m}$ especially should be used to maintain the service lift of the fuel filter.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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