• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.2092-2099
• /
• 2013

현재 광디스크 드라이브는 오랜 기간 지속된 산업계의 데이터 전송률 경쟁을 통하여 10,000 rpm 이상의 고속으로 구동되고 있다. 고속 구동은 필연적으로 시스템의 진동을 유발하여 픽업의 데이터 읽기/쓰기 서보 제어에 외란을 야기하는데, 통상 진동외란은 방진고무를 통한 진동의 절연 및 서보 제어의 강인성 개선을 통해 해결되고 있다. 본 연구에서는 산업계에서 일상으로 이루어지는 광디스크 드라이브 시스템의 동특성 개선에서 한걸음 더 나아가 광디스크의 동특성을 개선하는데 주목하였다. 이를 위하여 사출성형 공정해석을 수행하여 공정 조건(유량, 사출온도)이 잔류응력에 미치는 영향을 조사하였고, 이 잔류응력의 변화가 광디스크의 진동 모드 및 임계속도 즉, 동특성에 미치는 영향을 모달해석을 통해 살펴보았다. 이러한 일련의 과정을 통해 사출성형 시 발생하는 광디스크의 잔류응력을 제어하여 광디스크의 임계속도를 잔류응력이 없는 경우 대비 약 14.4% 높일 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.610-615
• /
• 2016

자동차의 부속 장비들은 용도에 따라 네비게이션, 전방 및 후방카메라, 스포일러, 선 바이저 등 다양한 것들이 채택되어 사용되고 있다. 이 중에서 선 바이저는 햇빛을 차단시켜 줌으로써 운전자의 시야 확보를 통해 안전운전을 돕는 역할을 한다. 이런 장점으로 많은 차량에 채택되어 사용되고 있는 추세이다. 그러나 대형의 플라스틱 제품들은 사출성형을 통해 생산하기까지는 웰드 라인, 충전부족, 플로우 마크, 미성형 및 변형 등 여러 가지 문제로 인한 어려움이 따른다. 본 연구는 차량용 대형 선바이저에 관한 것으로써 대형 제품을 사출 성형하는 데 발생될 수 있는 문제점을 먼저 파악하기 위해 선(先)행된 결과를 토대로 CAE 시뮬레이션을 수행하였다. 연구를 수행한 결과 첫째, 용융수지가 완전 충전되기까지 유동의 흐름을 파악할 수 있었다. 둘째, 유동선단부의 온도 편차가 $10^{\circ}C$정도로 매우 안정적임을 확인 할 수 있었다. 셋째, 성형품의 콜드 러너 취출(取出) 가능시간(약 70sec)을 구하였다. 넷째, 사출압력 및 형 체결력을 예측하여 사출 성형기의 능력을 구할 수 있었다.

• 한국생산제조학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.206-212
• /
• 2014

Liquid silicone rubber (LSR) has been widely used in automotive, electrical, and medical components. Thus, research on the use of LSR in the injection molding process is required to obtain high-quality and high-performance products. In this study, a mold was fabricated to examine the effects of the process parameters on the molding and mechanical properties of LSR parts. A computer-aided engineering analysis was used to optimize the air vent depth and curing temperature to decrease the flash at the air vents caused by the low viscosity of LSR. Temperature and pressure sensors were mounted in the mold to determine the effects of the process parameters on the temperature and pressure in the cavity. The tensile strength of the LSR parts was also examined in relation to the process parameters.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제29권10호
• /
• pp.1298-1306
• /
• 2005

In this paper, Part II, we realized the Serpentine Laminating Micromirer (SLM) which was proposed in the accompanying paper, Part I, by means of the injection molding process in mass production. In the SLM, the higher level of chaotic mixing can be achieved by combining two general chaotic mixing mechanisms of splitting/recombination and chaotic advection by the successive arrangement of 'F'-shape mixing units in two layers. Mold inserts for the injection molding process of the SLM were fabricated by SU-8 photolithography and nickel electroplating. The SLM was realized by injection molding of COC (cyclic olefin copolymer) with the fabricated mold inserts and thermal bonding of two injection molded COC substrates. To compare the mixing performance, a T-type micromixer was also fabricated. Mixing performances of micromixers were experimentally characterized in terms of an average mixing color intensity of a pH indicator, phenolphthalein. Experimental results show that the SLM has much better mixing performance than the I-type micromixer and chaotic mixing was successfully achieved from the SLM over the wide range of Reynolds number (Re). The chaotic micromixer, SLM proposed in this study, could be easily integrated in Micro-Total-Analysis- System , Lab-on-a-Chip and so on.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.1581-1588
• /
• 2011

사출성형은 열가소성 수지의 가공법으로 정밀도나 고품질의 제품을 효과적으로 생산하는데 널리 이용되는 기술이다. 다수 캐비티 사출성형에서 캐비티 충전 불균형이 발생하는데 이러한 현상은 사출성형품의 치수 및 중량의 편차 뿐 아니라 물리적 특성에 영향을 미치고 있다. 충전 불균형은 충전 단계에서 러너 내에서 발생되는 불균일한 전단분포에 기인하여 발생되므로 점도 변화에 영향을 주는 수지의 물성, 사출조건 등 성형공정 조건 요인에 의해 충전 불균형의 양상이 다르게 된다. 본 논문에서는 점도 및 물성이 다른 PC, PP 수지에 대하여 성형조건에 따른 충전 현상을 관찰하고 원인을 분석하였고 사출속도에 따른 충전 불균형 현상의 원인을 고찰하기 위해 사출성형실험과 CAE 해석을 수행하였다. CAE 해석을 수행하여 각 수지마다 사출속도에 따른 충전 패턴 경향과 온도분포를 예측하고 캐비티 간 충전 균형을 위해 새로운 볼륨 러너 시스템을 제시하였고 캐비티 간 충전 균형을 확인 할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.2587-2593
• /
• 2014

세라믹 사출공정(CIM)은 산업 분야 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있는 공정 중 하나로, 점차 의료용 전자기기의 부품 등으로 확대 적용되고 있다. 본 연구에서는 FEM 해석을 통해 CIM의 공정변수가 제품의 품질에 미치는 영향을 분석했다. 단순평판 형상의 해석결과를 기초로 구멍이 있는 형상, 모서리부가 둥근 형상 및 측벽 구조가 있는 형상 등과 비교 분석했다. 구멍이 있는 형상의 경우, 구멍 주변에 밀도분포가 고르지 못하며 용접선(weld-line)과 같은 결함이 발생할 수 있음을 예측할 수 있었다. 반면 제품의 모서리부 반경이 크면 성형성 및 유동성이 좋아지는 것을 확인했다. 따라서 CIM 공정변수 뿐만 아니라 제품의 형상변수도 고려해야 한다. 해석결과 온도, 초기분율, 속도 등의 공정변수는 제품의 품질 향상을 위한 중요한 설계 변수가 될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국산업보건학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.291-297
• /
• 2023

Objectives: An epidemiological investigation was requested for a worker who developed COPD and IPF after long-term molding and firing at a domestic tile manufacturing site. We would like to share the results of the exposure assessment and the estimation of past work. Methods: The content of crystalline silica in four raw materials was analyzed, and the respirable fraction of crystalline silica and dust generated in the air from molding and firing workers and other processes were measured. The measurement and analysis method referred to the NIOSH method. Results: The crystalline silica content of the raw material was 24~47%. The concentration of crystalline silica in the molding and firing process workers and the surrounding area was at the level of the exposure standards set by the Ministry of Employment and Labor and ACGIH, and the respirable and total dust exposure levels were generally low. The crystalline silica concentration of the area samples measured to estimate past work was about twice as high as the exposure standard of the Ministry of Employment and Labor (0.05 mg/m3), and the exposure levels of respirable dust were also quite high at 0.903 and 1.332 mg/m3. Conclusions: It was confirmed that tile molding and firing workers are currently exposed to a fairly high level of crystalline silica, and a high level is also confirmed in area samples to estimate past work. In the past, it is judged that the level of exposure would have been much higher due to differences in production volume, working method, presence/absence of local ventilation facilities, and process layout. When working in such a working environment for a long time, respiratory diseases such as lung cancer, COPD, and IPF can occur.

• 품질경영학회지
• /
• 제52권1호
• /
• pp.43-56
• /
• 2024

Purpose: The injection molding process, crucial for plastic shaping, encounters difficulties in sustaining product quality when replacing injection machines. Variations in machine types and outputs between different production lines or factories increase the risk of quality deterioration. In response, the study aims to develop a system that optimally adjusts conditions during the replacement of injection machines linked to molds. Methods: Utilizing a dataset of 12 injection process variables and 52 corresponding sensor variables, a predictive model is crafted using Decision Tree, Random Forest, and XGBoost. Model evaluation is conducted using an 80% training data and a 20% test data split. The dependent variable, classified into five characteristics based on temperature and pressure, guides the prediction model. Bayesian optimization, integrated into the selected model, determines optimal values for process variables during the replacement of injection machines. The iterative convergence of sensor prediction values to the optimum range is visually confirmed, aligning them with the target range. Experimental results validate the proposed approach. Results: Post-experiment analysis indicates the superiority of the XGBoost model across all five characteristics, achieving a combined high performance of 0.81 and a Mean Absolute Error (MAE) of 0.77. The study introduces a method for optimizing initial conditions in the injection process during machine replacement, utilizing Bayesian optimization. This streamlined approach reduces both time and costs, thereby enhancing process efficiency. Conclusion: This research contributes practical insights to the optimization literature, offering valuable guidance for industries seeking streamlined and cost-effective methods for machine replacement in injection molding.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.36-42
• /
• 2020

Nowadays, the touch screen panel (TSP) cover glass for mobile smart devices is being developed with a curved glass shape due to different design requirements. Because the sizes of mobile smart devices continue to increase, there has also been a great increase in the demand for large-area curved glass greater than 20 inches. In this study, heat and fluid flow analysis using CFD was performed to optimize the heating surface temperature distribution of the large curved glass formation system. Five cooling water flow paths in the cooling block were designed and analyzed for each case. A function that can quantitatively calculate the temperature uniformity of the heating surface was proposed and these values were obtained for the five models. The temperature distributions of the heating surface and the energy consumption of the heating system were also compared and comprehensively analyzed. Based on the analysis results of the five different cooling channel path models, the optimal path design could be presented.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제26권2호
• /
• pp.340-348
• /
• 2002

Deformation analysis of injection molded articles whose geometry is considered as the assembly of thin flat plates has been conducted. For the in-mold analysis, thermo-viscoelastic stress calculation of thermo-rheologically simple amorphous polymer and in-mold deformation calculation considering the in-plane mold constraint have been done. Free volume theory has been used to represent the non-equilibrium density state during the fast cooling. At ejection, instantaneous deformation takes place due to the redistribution of in-mold residual stress. During out-of-mold cooling after ejection, thermoelastic model based on the effective temperature has been adopted for the calculation of out-of-mold deformation. In this study, emphasis is also made on the treatment with regard to lateral constraint types during molding process. Two typical mold geometries are used to test the numerical simulation modeling developed in this study.