• 제목/요약/키워드: molding Analysis

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자동차용 인스트루먼트 패널의 사출압력 최소화를 위한 밸브 게이트 열림 시점 결정 (Determination of Valve Gate Open Timing for Minimizing Injection Pressure of an Automotive Instrument Panel)

  • 조성빈;박창현;표병기;최동훈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.46-51
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    • 2012
  • Injection pressure, an important factor in filling process, should be minimized to enhance injection molding quality. Injection pressure can be controlled by valve gate open timing. In this work, we decided the valve gate open timing to minimize the injection pressure. To solve this design problem, we integrated MAPS-3D (Mold Analysis and Plastic Solution-3Dimension), a commercial injection molding CAE tool, to PIAnO (Process Integration, Automation and Optimization), a commercial PIDO (Process Integration, and Design Optimization) tool using the file parsing method. In order to reduce computational cost, we performed an approximate optimization using meta-models that replaced expensive computer simulations. At first, we carried out DOE (Design of Experiments) using OLHD (Optimal Latin Hypercube Design) available in PIAnO. Then, we built Kriging models using the simulation results at the sampling points. Finally, we used micro GA (Genetic Algorithm) available in PIAnO. Using the proposed design approach, the injection pressure has been reduced by 13.7% compared to the initial one. This design result clearly shows the validity of the proposed design approach.

LFT소재 특성을 고려한 Door Carrier Plate 변형 해석 (Warpage analysis of a Door Carrier Plate in the injection molding Considering the characteristics of LFT)

  • 유호영;박시환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.3625-3630
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    • 2013
  • 도어 모듈은 모듈화의 대표적인 예로 여러 부품들은 모듈형태로 완성하여 완성차 업체의 원가절감 및 조립시간 단축, 품질 향상 등에 큰 기여를 이루었다. 주요 부품중의 하나인 Door carrier plate는 주로 steel을 이용한 press 성형이 주였으나 최근에는 PP-LFT(유리 장섬유 강화PP)를 사용한 사출 공법을 적용함으로써 형상자유도를 높혀 모듈에 부착되는 많은 종류의 부품들을 통합할 수 있게 되었으며 중량 절감을 이룰 수 있게 되었다. 하지만 사출 성형시 제품의 형상 및 gate위치 설정의 한계성과, LFT의 특성에 의하여 변형이 비교적 심해 일반적으로 시사출 진행 후 보상 가공을 진행하여 조립성을 개선한다. 이러한 사후 수정 공정은 금형의 품질 저하 및 생산원가 상승의 주요인이다. 부분적으로 사출 CAE를 적용하여 warpage정도를 예측하나 그 신뢰성 확보에 어려움을 겪고 있다. 따라서 LFT를 사용하는 Door carrier plate에 대한 해석 신뢰성을 확보할 수 있는 기법으로 hyper-mesh에서 1차 mesh작업 후 moldlfow 자체 tool을 이용하여 mesh의 두께 구현성을 높혔으며, fiber orientation해석을 위하여 ARD-RSC model을 적용하였다.

수치해석을 이용한 토글식 100톤 사출성형기의 중량 개선에 관한 연구 (A Study on Improvement of 100 Tons Toggle Injection Molding Machine's Weight Using Numerical Analysis)

  • 한성렬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.4713-4718
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    • 2013
  • 플라스틱 사출성형은 원재료를 한 번의 가공으로 최종 제품을 만들 수 있는 장점을 가지고 있다. 사출성형을 위해서는 금형의 설치, 플라스틱 수지의 용융, 용융수지의 사출, 성형품의 취출 등을 위하여 사출성형기는 반드시 필요하다. 사출성형기는 여러 가지 방법으로 구분되는데, 본 연구는 현재 국내 A사에서 생산되고 있는 토글식 사출성형기를 대상으로 한다. 연구내용으로는 사출성형기의 여러 부품 및 주요한 플레이트에 대하여 3차원 모델링을 실시하고, 3차원 캐드상에서 조립하여 사출성형기의 전체 구조를 파악하였다. 그리고 에너지 및 생산비 절감을 위하여 주요 플레이트에 대하여 유한요소법을 이용하여 사출압력과 형체력 적용시의 플레이트에 발생하는 스트레스와 변위를 분석하고, 그 결과를 토대로 플레이트를 개선하였다. 개선된 플레이트를 대상으로 유한요소 재해석을 통하여 고정플레이트는 약 2.7%, 이동 플레이트는 약 3.5%, 테일 스톡은 약 6.9%의 중량 감소 결과를 확인하였다.

MR Fluid를 이용한 비구면 렌즈 연마 시스템 개발 및 기초 연마 특성 분석 (Development of the Aspherical Lens Polishing System with MR Fluid and Analysis of the Basic Polishing Characteristic of MR Polishing System)

  • 이정원;조명우;하석재;홍광표;조용규;김병민
    • 한국기계가공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.92-99
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    • 2014
  • An aspherical lens, which resolves several problems with a spherical lens,typically serves asa key part of an optical system. Generally, an aspherical lens is fabricated using a diamond turning machine or by mean of injection molding. However, residual stress and/or tool marks can arise when using a commercial fabricating method such as DTM or injection molding. A polishing process, thus, is commonly used to obtain a high-precision aspherical lens. In this study, a polishing method using MR fluid was applied to minimize several problems, in this case residual stress and the creation of tool marks, during the cutting process. The MR polishing system was developed to polish aspherical lenses. A series of experiments were performed to obtain a very fine surface roughness. PMMA (the lens material for molding) was used as a workpiece, and the gap size, magnetic field intensity, wheel speed and feed rate were selected as the parameters in this study. Finally, a very fine surface roughness of Ra=2.12nm was obtained after MR polishing.

공정 단계에 따른 박형 Package-on-Package 상부 패키지의 Warpage 특성 분석 (Warpage Characteristics Analysis for Top Packages of Thin Package-on-Packages with Progress of Their Process Steps)

  • 박동현;정동명;오태성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.65-70
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    • 2014
  • 박형 package-on-package의 상부 패키지에 대하여 PCB 기판, 칩본딩 및 에폭시 몰딩과 같은 공정단계 진행에 따른 warpage 특성을 분석하였다. $100{\mu}m$ 두께의 박형 PCB 기판 자체에서 $136{\sim}214{\mu}m$ 범위의 warpage가 발생하였다. 이와 같은 PCB 기판에 $40{\mu}m$ 두께의 박형 Si 칩을 die attach film을 사용하여 실장한 시편은 PCB 기판의 warpage와 유사한 $89{\sim}194{\mu}m$의 warpage를 나타내었으나, 플립칩 공정으로 Si 칩을 PCB 기판에 실장한 시편은 PCB 기판과 큰 차이를 보이는 $-199{\sim}691{\mu}m$의 warpage를 나타내었다. 에폭시 몰딩한 패키지의 경우에는 DAF 실장한 시편은 $-79{\sim}202{\mu}m$, 플립칩 실장한 시편은 $-117{\sim}159{\mu}m$의 warpage를 나타내었다.

편측성 구순구개열 환자의 술전 비치조 정형장치와 구순 봉합수술의 치조골 정형효과의 3차원 분석 (3-Dimensional Analysis of Alveolar Molding Effect of Presurgical Nasoalveolar Molding Appliance and Lip Pressure After Cheiloplasty in Complete Unilateral Cleft Lip and Palate Patients)

  • 김나영;권순만;백승학
    • 대한구순구개열학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.93-106
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    • 2004
  • 본 연구의 목적은 편측성 구순구개열 (UCLP) 환자에서 술전 비치조 정형장치 (presurgical nasoalveolar molding appliance, PNAM) 와 구순 봉합수술의 치조골 정형효과를 3차원 (3-D) 분석을 통하여 평가하는 것이다. 연구대상은 16명의 UCLP 환자 (평균 파열부거리: 10.46mm) 이며 PNAM 장치에 의한 치료와 rotation-advancement법에 의한 구순 봉합수술을 받았다 처음 내원시 (평균연령: $37.0{\pm}27.89$ 일), PNAM 치료를 받고 난 후이며 구순봉합수술 1달 전 (평균연령: $119.25{\pm}40.18$ 일), 구순봉합수술 2달 후 (평균연령: $190.81{\pm}42.78$ 일)에 상악의 인상을 채득하였다. 그 후 laser scanning machine (Orapix, Dimennex, Seoul, Korea) 과 3-D view software (3Dxer, Dimennex) 를 사용하여 3-D모형을 제작하였다. 선, 각도, 정중선변이, 거리, 면적 항목을 3-D 모형상에서 계측하고, 각 시기별의 차이를 비교하기 위하여 Wilcoxon signed rank test를 사용하여 분석하였다. PNAM치료 동안과 구순 봉합수술 후에도 치조골 후방부는 안정된 구조물이었다. PNAM치료에 의한 파열부 거리의 감소는 대분절 (greater segment) 의 내측 굴곡 (bending) 에 의하여 발생하였다. 대분절 (greater segment)의 전방 성장은 PNAM치료에 의하여 억제되었으나, 구순 봉합수술 후에 회복되었다. 구순 봉합수술 후에 대분절과 소분절 사이의 전방부 각도의 증가는 구순 반흔 (lip scar) 의 압력에 의한 치조골 정형 효과 때문으로 생각된다. 정중선변이는 PNAM치료에 의하여 개선되었다. PNAM치료 동안과 구순 봉합수술 후에 구개부 (palatal segment) 의 면적은 계속 증가하였다. 치조골 면적과 거리 항목의 증가는 후방부에서 크게 나타났다. 이러한 결과는 PNAM치료에 의한 치조골 정형효과는 주로 전방부에서 발생하며, 치조골의 성장은 구순 봉합수술 후에 후방부에서 주로 발생한다는 것을 의미한다.

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다관능기를 도입한 아이오노머 필름의 기체투과 특성 (Permeation Property of Ionomer Film with New Multifunctional Ionic Site)

  • 이보미;정삼봉;남상용
    • 한국재료학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.227-236
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    • 2012
  • Ionomer is a thermoplastic that is composed of covalent bonds and ionic bonds. It is possible to use this material in processes such as injection molding or extrusion molding due to the material's high oil resistance, weatherproof characteristics, and shock resistance. In this study, a new ionomer having a multifunctional group was prepared by a stepwise neutralization system with the addition of acidic and salt additives. In step I, to increase the contents of the multifunctional group and the acid degree in ethylene acrylic acid (EAA), MGA was added to the ionomer resin (EAA). A new ionomer was prepared via the traditional preparation method of the ionic cross-linking process. In step II, metal salt was added to the mixture of EAA and MGA. The extrusion process was performed using a twin extruder (L/D = 40, size : ${\varphi}30$). Ionomer film was prepared for evaluation of gas permeability by using the compression molding process. The degree of neutralized and ionic cross-linked new ionomer was confirmed by FT-IR and XRD analysis. In order to estimate the neutralization of the new ionomer film, various properties such as gas permeation and mechanical properties were measured. The physical strength and anti-scratch property of the new ionomer were improved with increase of the neutralization degree. The gas barrier property of the new ionomer was improved through the introduction of an ionic site. Also, the ionic degree of cross-linking and gas barrier property of the ionomer membrane prepared by stepwise neutralization were increased.

분말사출성형 시 분말 혼합체의 유동성 시뮬레이션을 통한 투광성 알루미나 소결체의 특성 연구 (A study on the Powder Injection Molding of Translucent Alumina via Flowability Simulation of Powder/Binder Mixture)

  • 김형수;변종민;김세훈;김영도
    • 한국분말재료학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.215-221
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    • 2014
  • Translucent alumina is a potential candidate for high temperature application as a replacement of the glass or polymer. Recently, due to the increasing demand of high power light emitting diode (LED), there is a growing interest in the translucent alumina. Since the translucent property is very sensitive to the internal defect, such as voids inside or abnormal grain growth of sintered alumina, it is important to fabricate the defect-free product through the fabrication process. Powder injection molding (PIM) has been commonly applied for the fabrication of complex shaped products. Among the many parameters of PIM, the flowability of powder/binder mixture becomes more significant especially for the shape of the cavity with thin thickness. Two different positions of the gate were applied during PIM using the disc type of die. The binder was removed by solvent extraction method and the brown compact was sintered at $1750^{\circ}C$ for 3 hours in a vacuum. The flowability was also simulated using moldflow (MPI 6.0) with two different types of gate. The effect of the flowability of powder/binder mixture on the microstructure of the sintered specimen was studied with the analysis of the simulation result.

실험계획법에 의한 폴리카보네이트 차량 스위치 버튼의 사출성형공정 최적화 (Optimization of an Injection Molding Process for Polycarbonate Car Switch Buttons Using the Taguchi Method)

  • 김철;박재우
    • Composites Research
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    • 제29권1호
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    • pp.7-15
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    • 2016
  • 고분자 재료로 된 자동차부품들은 주로 사출성형으로 제작되며, 이 과정에서 뒤틀림, 침전 흔적, 용입선, 수축, 잔류응력 등의 결함이 발생한다. 본 연구를 통해서 이들 결함을 제거할 수 있는 차량용 폴리카보네이트 버튼의 사출성형 공정변수를 실험계획법을 이용하여 최적화 하였다. 공정변수로는 충전압력, 금형온도, 용융온도, 충전시간을 고려했으며 FEM, 다구치법, ANOVA를 사용하여 해석하고 최적화 하였다. 최적화 결과, 충전압력은 140 MPa, 금형온도는 $105^{\circ}C$, 용융온도는 $292.5^{\circ}C$, 충전시간은 1초, 등의 공정변수 값을 얻었으며, 10.2의 S/N 비를 얻었다. 수지의 용융온도가 가장 큰 영향을 미치며, 그 다음으로 금형의 온도였다.

DOE를 적용한 카메라폰 모듈용 비구면 Glass렌즈의 성형조건 연구 ; 가압조건 (A Study on Molding Condition of Aspheric Glass Lenses for Mobile Phone Module Using Design of Experiments ; Pressing Condition)

  • 차두환;이준기;김상석;김혜정;김정호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.57-57
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    • 2007
  • Aspheric glass lenses have many optical advantages, for glass have superior optical performance and an aspheric form can reduce optical aberrations. Recently, the use of it is rapidly expanding as the mass production becomes possible by glass molding press and so this method is considered as the best method for fabricating an aspheric glass lens, but it is difficult to control many parameters for pressing and cooling process. Design of experiments (DOE) is a very useful tool to design and analyze complicated industrial design problems. This study investigated the pressing conditions to mold aspheric glass lenses for mega pixel phone camera module using DOE method. We have applied fractional factorial design and the response variable was set form accuracy (PV) of aspheric surface of molded lens. The results of analysis indicates that all factors expect for pressing force of each step are available for the form accuracy (PV). It was the optimum condition of the designed pressing conditions for lowering the form accuracy(PV) value of molded lens that all factors were at the low level. The form accuracy (PV) of mold and molded lens under the optimum condition are $0.85\;{\mu}m$ and $0.922\;{\mu}m$ respectively.

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