• 한국정밀공학회지
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• 제32권11호
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• pp.961-968
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• 2015

This study aims to develop an efficient mold structure for the injection molding of a subminiature lens, using shell-type runners instead of traditional cylindrical runners. While the shell runner has the advantage of shorter cooling time due to its thinner geometry, this smaller thickness causes an increase in injection pressure. In this study, the design of the shell runner was modified to contain multiple holes for the purpose of reducing injection pressure. Numerical analyses were performed for shell runners of various hole-shapes, and the resulting filling and cooling characteristics were discussed; the rhombic hole showed the best result for both filling and cooling characteristics. Subsequently, injection molding experiments were performed using an injection mold fabricated based on the rhombic design. The lens parts were successfully molded with highly-reduced cycle time and without degradation of part quality.

• Design & Manufacturing
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• 제15권4호
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• pp.1-7
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• 2021

A study on in-mold punching technology for hole piercing during molding of hollow plastic parts was conducted. Considering the non-linearity of the HDPE plastic material, mechanical properties were obtained according to the change in temperature and load speed. A standard specimen for the in-mold punching test was designed to implement the in-mold punching process, and the specimen was obtained through injection molding. In order to analyze the influence of process variables during in-mold punching, an in-mold punching mold capable of controlling variables such as temperature and support pressure of the specimen was designed and manufactured. Mold heating characteristics were confirmed through finite element analysis, and punching simulations for changes in process conditions were performed to analyze punching characteristics and reflected in the experiment. Through simulations and experiments, it was found that the heating temperature, punch shape, punching speed, and pressure of the back side of the specimen were very important during in-mold punching of HDPE materials, and optimal conditions were acquired within a given range.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권5호
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• pp.67-76
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• 2022

The customer demand for diverse colors in home appliances has increased. However, this has led to issues for manufacturers, such as ensuring cost effectiveness and high-level quality control. To resolve these issues, production engineers utilize computer-aided engineering (CAE) tools for injection-molding processes and assess the suitability of process parameters for products manufactured using the in-mold labeling method. CAE can solve various problems in manufacturing processes, thereby increasing production efficiency and decreasing manufacturing cost. In addition, it can be used analyze customer complaints related to surface defects, such as part differences and irregular spacing between parts, and ultimately reduce product returns. In this study, CAE was used to solve quality problems and implement the most economical manufacturing process.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권1호
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• pp.56-62
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• 2024

By introducing curing kinetics and chemo-rheology for the epoxy resin formulation for ultra-high voltage gas insulated switchgear (GIS) Insulating Spacers, a study was conducted to simulate the curing behavior, flow and warpage analysis for optimization of the molding process in automatic pressure gelation. The curing rate equation and chemo-rheology equation were set as fixed values for various factors and other physical property values, and the APG molding process conditions were entered into the Moldflow software to perform optimization numerical simulations of the three-phase insulating spacer. Changes in curing shrinkage according to pack pressure were observed under the optimized process conditions. As a result, it was confirmed that the residence time in the solid state was shortened due to the lowest curing reaction when the curing holding pressure was 3 bar, and the occurrence of deformation due to internal residual stress was minimized.

• 유변학
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• 제10권4호
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• pp.217-226
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• 1998

단섬유 강화 고분자의 사출성형시 고분자 수지의 유동에 의하여 섬유배향이 필연적으로 일어나며, 섬유배향에 의한 이방성 (anisotropy)은 최종성형물의 품질과 기계적인 특성 등에 많은 영향을 미친다. 사출공정 중에서 충전과정(filling stage)은 섬유배향에 지배적인 역할을 하므로, 충전과정의 유동장을 정확하게 해석하는 것은 매우 중요하다. 형상이 복잡한 캐비티(cavity)와 다중 캐비티에서는 먼저 충전이 완료되어 현탁액(suspension)이 압축을 받고 있는 영역들이 존재하게 된다. 기존의 방법처럼 사출성형의 충전과정을 비압축성 유동으로 가정하면 정확한 유동장을 계산할 수 없다. 본 연구에서는 충전과정에서 압축성을 고려한 혼합 유한요소법/유한차분법을 이용하여 유동장을 계산하였다. 충전이 완료되는 순간에서, 이차배향텐서에 대한 배향변화방정식을 4차 Runge-Kutta 방법을 이용하여 해석함으로써 3차원 섬유배향장을 예측하였다. 충전시간이 다른 4개의 캐비티를 갖는 금형을 제작하여 충전과정에서 압축성 효과를 고려한 수치해석 결과가 실험과 잘 일치함을 보였다. 또한, 압축성과 비압축성 유동장에서 이론적으로 계산된 섬유배향의 차이를 정성적 및 정량적으로 비교하였다.

• Composites Research
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• 제33권3호
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• pp.161-168
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• 2020

본 연구에서는 스프레드 기술이 적용된 열가소성 탄소섬유 복합재료의 성형 온도에 따른 기계적 특성과 폴리프로필렌 필름의 열적 특성에 대해 조사하였다. 스프레드 기술이 적용된 탄소섬유 직물과 범용 탄소섬유 직물로 탄소섬유 강화 복합재료를 제작하였고, 시차 열량 주사계(DSC), 열 중량 분석법(TGA), 점도계를 사용하여 폴리프로필렌 필름의 열적 특성을 측정하였다. 인장, 굽힘, 층간 전단 실험을 통해 복합재료 성형 온도 조건에 따른 스프레드 탄소섬유 복합재료(SCFC)와 범용 탄소섬유 복합재료(CCFC)의 기계적 특성을 확인하였다. 폴리프로 필렌 수지의 융점 이상인 200~240℃ 구간에서 복합재료를 제작하였으며, 주사 전자 현미경(SEM) 분석을 통해 성형 온도 조건에 따른 열가소성수지의 함침성을 관찰하였다. 그 결과, 성형 온도가 증가함에 따라 폴리프로필렌 수지의 점도가 감소하여 함침성이 향상되었으며, 230℃ 성형 온도 조건에서 기계적 특성이 가장 우수한 것을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.144-155
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• 1999

An occupant analysis code SAFE (Safety Analysis For occupant crash Environment) is utilized to simulate and improve the crash performance of an energy absorbing steering system. The safety standard FMVSS 203 is simulated and used for design evaluations . Segments and contact elliposids are utilized to model the bod blocks and the components of the steering system with SAFE. Spring-damper elements and force-deflection characteristics are utilized to model the energy absorbing components such as the plate and the polyacetal molding. The plate absorbs the impact energy through tensile deformation . Whereas, the polyacetal molding absorbs the impact energy through compression. the body block test is carried out to validate tie simulation model, and real component tests are performed to extract the force-deflection curves . After the model is validated , the parameter study is carried out to evaluate the crash performance of the energy absorbing components. A performance measure is defined for the parameter study. Using the results of the parameter study and managing the orthogonal arrays, optimum design values of energy absorbing components are determined to minize the occupant injury.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.4950-4955
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• 2012

볼트의 제작 공정은 연속적인 단조 작업에 의해서 완성되는데 각 공정의 기술적, 경제적인 성공은 적절한 공정설계와 각 작업에 필요한 금형 설계에서 좌우된다. 본 연구에서는 다단 공정에 의해서 이루어지는 SCM435 볼트의 성형과정 중에서 1, 2단계의 성형을 유한요소법을 이용하여 해석하여 합리적인 공정이 이루어지도록 개선 방향을 제시하고자 하며 유한요소법을 이용하여 해석한 1, 2단계의 공정은 축대칭이 성립되므로 소재의 변형 형상이 공정에서 기대했던 치수를 만족할 수 있었으며 소재에 형성된 단류선이 전 공정을 통하여 부드럽게 연속적으로 형성됨을 알 수 있었으므로 소재의 성형 뿐 아니라 내부의 결함도 없을 것으로 예상되었다.

• 폴리머
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• 제24권4호
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• pp.545-555
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• 2000

사출성형에서 수지의 불안정한 흐름에 의해 성형품에 표면결함이 발생되는데 이는 gate의 치수, 운전조건 그리고 고분자 용융물의 유변학적 성질과 밀접한 관련이 있다. 본 연구에서는 PC, PBT, 그리고 PC/ABS alloy에 대해 다양한 사출속도에서 성형품의 표면결함의 형성에 대해서 조사하였다. 표면결함의 형성을 조사하기 위해 여러 가지 cavity 모양, 즉 기계적 물성 측정에 쓰이는 인장, 굴곡 그리고 충격시편의 형상을 이용하여 이들의 cavity와 gate의 두께를 다양하게 하여 실험하였다. 본 연구를 통해 사출성형의 충진 과정에서 letting에 의한 표면결함은 die swell과 die swell의 지연에 크게 영향을 받음을 관찰할 수 있었다. 큰 die swell은 jetting을 없애는데 유리하나 die swell의 지연이 커지면 jetting을 촉진시킨다. Cavity와 gate의 두께 비를 작게 하면 수지의 종류에 관계없이 jetting과 표면결함을 줄이거나 없앨 수 있다. 또한 작은 두께비는 사출성형에서 고분자 용융물의 안정된 흐름을 유지시키기 위할 작업 조건들의 선택의 폭을 넓게 하여 준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1051-1057
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• 2011

최근 개발된 GMP공정의 활용으로 디지털 카메라, 광저장기기, 각종 전자기기 등의 광응용 기기에서 비구면 유리렌즈가 폭넓게 활용되고 있다. GMP공정은 복잡한 형상의 유리렌즈를 정밀하면서도 경제적으로 생산할 수 있다. 본 연구에서는 다구치 실험계획법을 이용하여 순차이송형 GMP공정에서 비구면 유리렌즈의 성형 조건을 최적화 하였다. 냉각 1단계에서의 압력과 온도, 시간을 3가지 주요 공정변수로 정하였으며, 3캐비티 금형을 이용하여 실험한 결과 순차이송형 유리렌즈 성형공정에서 냉각시간이 비구면 유리렌즈의 형상정밀도(PV)에 가장 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.