Statements of problem: The fracture of acrylic resin dentures remains an unsolved problem. Therefore, many investigations have been performed and various approaches to strengthening acrylic resin, for example, the reinforcement of heat-cured acrylic resin using glass fibers, have been suggested over the years. Silane is important for bonding between glass fiber and resin. Purpose: The aim of the present study was to investigate the effect of various silane on the strength of PMMA resin and roughness of resin-glass fiber complex after abrasion test. Material and methods: 3mm glass fiber (Chopped strand, Hankuk fiber Co., Milyang, Korea) was treated with 3 kinds of silane (MPS, EPS, APS) (Sila-ace, Chisso chemical, Tokyo, Japan) and mixed with PMMA resin(Vertex RS, Vertex Dental B.V., Zeist, Netherlands). Transverse strength and Young's modulus was measured using Instron (Instron model 4466, Instron, Massachusetts, USA). After abrasion test (The 858 Mini Bionix II Test System, MTS System Co., Minnesota, USA) surface roughness was evaluated using tester (Form Talysurf plus, Taylor Hopson Ltd., Leicester England). Examination of scanning electron microscope was also performed. Results: Within this study, the following conclusions were drawn. 1. Surface treatment of glass fiber with MPS and APS increased transverse strength of PMMA resin complex, but surface treatment with EPS decreased transverse strength of PMMA resin complex (p<0.05). 2. Silane treated glass fiber increased Young's modulus of PMMA resin complex compared to desized glass fiber (p<0.05). 3. Roughness increased after abrasion test in case of PMMA resin reinforced with desized glass fiber (p<0.05). 4. Roughness change was not observed after abrasion test in case of PMMA resin reinforced with silane treated glass fiber (p>0.05).
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.12
no.5
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pp.1071-1082
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1988
Surface rolling is one of the micro plastic processes which yields local deformation of surface, and improves surface roughness, hardness and fatigue strength. With the use of gray cast iron (GC 30) as material for experiment, the changes in surface roughness were investigated. A number of previous theses were refered to the effects of surface rolling for this study. With the use of steel ball of excellent in surface roughness and hardness, and with the applied force 20Kgf, surface rolling was performed. The summary of the experiment is as follows: (1) With the fixed applied force 20Kgf and the ball of 8.726mm in diameter, surface roughness was found to be the most excellent. (2) Increase in hardness was most prominent in the first rolling, but less effective in the succeeding rolling. (3) Reduction on diameter was affected by the previous process before rolling, and about 70 to 90% of reduction was made in the first rolling.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.19
no.3
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pp.71-76
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2020
Various machining methods are being studied to improve the processing quality of the spherical R shape in press die. In this paper, we confirmed that changes in machining quality were associated with changes in cutting direction, path, and cutting angle, which are commonly used in the machining of molds. We obtained a surface roughness graph with each condition change in one specimen using an instrument that measured geometry and surface roughness simultaneously. The results of the study showed that the best surface roughness in the finish cut of the spherical surface was obtained using upward pick feed machining.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.1
no.2
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pp.24-32
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1984
The object of the study is to discuss the effect of magic ink as a surface active substance on the mechanism of chip formation in oblique cutting. The Rehbinder effect has been known as a phenomenon that the mechanical strength reduces when the metal is coated with some surface active substances. In order to interpret these surface effects defined by Rehbinder, the influence on the shear strength of shear plane by coating surface active substances, cutting force by the depth of cut, surface roughness and hardness ratio were observed. The results are as follows: 1. By coating the magic ink on free surface of the forming chip, the effective shear angle increases, and the cuttinbg force and the deformed chip thickness decreases. 2. With the large inclination angle the effective shear angle increases, and the specific cutting force and the friction angle decrease. 3. Cutting of the coated surface improves the surface roughness and the hardness ratio drops, which means another Rehbinder effect.
The machinability of ceramics has been experimentally studied. The experiments were conducted on alumina cernmics of various purity, quartz, and cordierite using the sintered diamond tools and CBN tools. Tool wasre, surface roughness, and cutting resistence were measured and analysed. It was found that the workpieces could be machined with the diamond and CBN tools, but the sintered diamond tools were more efficient for the machining of the high strength ceramics. The machining of alumina ceramics with sintered diamond tools showed that (1) wet machining prolonged tool life comparing with dry machining, (2) workpiecewith higher purity had better surface roughness, (3) severe cutting conditions led to the chipping and fracture of tool and increase of the surface roughness and cutting resistance, (4) 20~40m/min of cutting speed, 0.01~0.02mm/rev of feed, and 0.1~0.2mm of cutting depth are suggested as proper cutting conditions for the high strength ceramics.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.28
no.2
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pp.196-205
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2004
The cutting characteristics and the deformed layer of nitrogen(N)-added type 316LN stainless steel were comparatively investigated to type 316L stainless steel. The cutting force, the surface roughness(Ra) and the tool wear in face milling works were measured with cutting conditions, and the deformed layers were obtained from micro-hardness testing method. The cutting resistance of type 316LN was similar to type 316L in spite of its high strength. The surface roughness of type 316LN was superior to type 316L for all the cutting conditions. In particular, in the high cutting speed above 345m/min, the surface roughness of the two stainless steels was closely same. The deformed layer thickness of the two stainless steels was generated in the 150$\mu\textrm{m}$-300$\mu\textrm{m}$ ranges, and its value of type 316LN was lower than that of type 316L. This is due to the high strength properties by nitrogen effect. It was found that type 316LN was higher in the tool wear than that type 316L, and flank wear was dominant to crater wear. In face milling works of type 316LN steel, tool wear is regarded as a important problem.
Haeri, Hadi;Sarfarazi, Vahab;Zhu, Zheming;Marji, Mohammad Fatehi;Masoumi, Alireza
Smart Structures and Systems
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v.23
no.1
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pp.81-90
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2019
The shear behavior of soil-concrete interface is mainly affected by the surface roughness of the two contact surfaces. The present research emphasizes on investigating the effect of roughness of soil-concrete interface on the interface shear behavior in two-layered laboratory testing samples. In these specially prepared samples, clay silt layer with density of $2027kg/m^3$ was selected to be in contact a concrete layer for simplifying the laboratory testing. The particle size testing and direct shear tests are performed to determine the appropriate particles sizes and their shear strength properties such as cohesion and friction angle. Then, the surface undulations in form of teeth are provided on the surfaces of both concrete and soil layers in different testing carried out on these mixed specimens. The soil-concrete samples are prepared in form of cubes of 10*10*30 cm. in dimension. The undulations (inter-surface roughness) are provided in form of one tooth or two teeth having angles $15^{\circ}$ and $30^{\circ}$, respectively. Several direct shear tests were carried out under four different normal loads of 80, 150, 300 and 500 KPa with a constant displacement rate of 0.02 mm/min. These testing results show that the shear failure mechanism is affected by the tooth number, the roughness angle and the applied normal stress on the sample. The teeth are sheared from the base under low normal load while the oblique cracks may lead to a failure under a higher normal load. As the number of teeth increase the shear strength of the sample also increases. When the tooth roughness angle increases a wider portion of the tooth base will be failed which means the shear strength of the sample is increased.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.32
no.7
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pp.518-528
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2008
The effects of surface roughness on a turbulent boundary layer (TBL) were investigated using particle image velocimetry (PIV). The roughness elements used were periodically arranged two-dimensional spanwise rods, and the roughness height was ${\kappa}/{\delta}$. Introduction of the roughness elements increased the wake strength and the turbulent stress not only in the roughness sublayer but also in the outer layer. This indicates the existence of interaction between inner and outer layers for 2D rod-roughened wall. Roughness effects on a turbulence structure near the wall were obtained by PIV measurements. Iso-contours of mean velocities and Reynolds stresses in the roughness sublayer showed a very good agreement with previous DNS results.
Purpose: This study was investigated the bonding strength of two kinds of Ni-Cr alloy with respect to the condition of surface treatment. Methods: The surface treatment was performed on the two kinds of Ni-Cr alloy (B alloy and R alloy) specimens, which were sandblasted with $50{\mu}m$, $110{\mu}m$, and $250{\mu}m$ aluminium oxide and were treated with opaque application (paste and wash opaque). The roughness on the surfaces of the specimens was observed. The metal-ceramic interfaces were analyzed with EPMA in order to ionic diffusion, and the shear test was performed. Results: The BA250 specimen, which has higher surface roughness, showed the highest bonding strength in B specimens. In R specimens, the bonding strength of RA110 specimen was the highest. Conclusion: B specimen formed a mechanical bond between metal-ceramic interfaces; however, in the case of R specimen, a chemical bond was formed between that interfaces. There was no significant statistical difference between the bonding strengths of two types of specimens (p>0.05).
Purpose: This study was intended to investigate the effect of applying liner for chemical bonding and physical surface roughness created on zirconia by using a sandpaper before sintering on the bond strength between the two materials. Methods: Zirconia blocks were cut using a low-speed cutter. Plate-shaped specimen($6mm{\times}6mm{\times}3mm$) was fabricated by sintering after giving surface roughness according to four kinds of sandpapers. Depending on whether or not to use liner, 60 specimens were divided into two groups ZN(non-liner), ZL(liner), and the two groups were subdivided into four groups respectively in accordance with sandpaper used, totaling eight groups (n=10). The surface roughness (Ra) values and shapes before sintering were observed, and shear bond strength after pressing ceramic plasticity was measured with a universal testing machine. For a test of the significance, a one-way ANOVA was performed, and Tukey's multiple comparison test was conducted. Results: The observation of the surface roughness was SB04($2.22{\pm}1.16{\mu}m$), SB08($2.98{\pm}0.33{\mu}m$), SB12($2.44{\pm}1.32{\mu}m$), SB20($2.34{\pm}0.59{\mu}m$) and SA04($2.34{\pm}0.67{\mu}m$), SA08($1.28{\pm}0.90{\mu}m$), SA12($2.03{\pm}1.60{\mu}m$), SA20($2.19{\pm}1.73{\mu}m$). In the case of ZN Group, the shear bond strength was ZN04($23.26{\pm}3.83MPa$), ZN08($21.76{\pm}2.33MPa$), ZN12($20.49{\pm}3.01MPa$), ZN20($24.98{\pm}4.22MPa$)(p<0.05). As for ZL Group, the shear bond strength was ZL04($25.09{\pm}5.67MPa$), ZL08($22.98{\pm}2.26MPa$), ZL12($21.54{\pm}5.70MPa$), ZL20($23.98{\pm}3.23MPa$)(p<0.05). Conclusion: The research results showed that the bond strength of Zirconia core and Pressing ceramic was further improved by physical surface treatment before sintering, rather than by chemical bonding through liner surface treatment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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