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사출성형 금형 캐비티 내압 측정장치 개발 및 이를 이용한 새로운 복합재료의 점도 측정

Development of a cavity pressure measuring device and estimation of viscosity functions of various polymer composites

  • 투고 : 2014.12.19
  • 심사 : 2015.01.08
  • 발행 : 2015.01.31

초록

본 연구진은 사출성형 공정에서 적용되는 미지 시료 및 고점도의 복합소재 점도를 추정하기 위한 새로운 방법을 제시한 바 있다. 본 논문에서는 사출성형 금형 캐비티 내압을 측정하는 장치를 개발하였다. 이는 사출성형 공정 중의 금형 내를 흐르는 용융체의 압력을 실시간으로 측정하고, 이를 CAE 해석 결과로부터 모사된 압력과 비교함으로써 CAE D/B내의 점도 데이터의 정확성을 검증할 수 있게 한다. 본 연구에서 사용한 재료는 PP(Polypropylene), PP/LGF30%(Polypropylene과 long glass fiber 50% composite), PA66/LGF50%(Polyamide 6,6와 long glass fiber 50% composite) 이다. 여기서 PP와 PP장섬유복합재료는 이미 점도 데이터가 구축되어 있으나, PA66장섬유복합재료는 새롭게 개발한 재료로써 기존의 점도 데이터가 없기에 본 시스템을 이용해서 새로운 점도 곡선을 추정하였다. 그리고, 일반 점도 측정장치로 구한 점도 곡선과도 비교하였다. 한편, 이미 점도 데이터를 갖고 있는 경우인 PP는 신뢰성을 확인할 수 있었으나, PP/LGF50%의 경우는 높은 점도와 구조의 복잡성으로 인해 기존 점도 데이터의 개선이 필요하였다.

We have proposed a new method for estimating the viscosity of the composite. In this paper, we have developed a device for measuring the injection mold cavity pressure. This makes it possible to verify the accuracy of the viscosity in CAE D/B in real time by measuring the melt pressure in the mold, and comparing this with the simulated pressure from the CAE analysis. Materials used in this study is a PP(Polypropylene), PP/LGF30%(Polypropylene/long glass fiber 50% composite) and PA66/LGF50%(Polyamide 6,6/long glass fiber 50% composite). The viscosity data for PP and PP long fiber composite have already been built, but the one for PA66 long-fiber composite does not exist because it is a newly developed material. Thus we obtained the viscosity curve of PA66/LGF50% by this system. Then, the viscosity curves from conventional viscometer were also compared with the viscosity obtained by the our method. And, we proved the accuracy of the CAE data of PP. In case of PP/LGF50% which is highly viscous and complex material, we improved the existing CAE data.because there was a difference between the measuring data and the CAE data.

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참고문헌

  1. Dominick V. Rosato and Donald V. Rosato, "Injection Molding Handbook", Van Nostrand Reinhold Co., pp3-33, 1986.
  2. Y.J. Jin, "Study on the Pressure and Temperature Variations in the Cavity During Injection Molding", SNUST, Master Thesis, 2004.
  3. S-H Lim, et al, "Estimation of viscosity by comparing the simulated pressure profile from CAE analysis with the LFT measuring cavity Pressure", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 12, No. 4, pp 1982-1987, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2011.12.4.1982
  4. Fraden, JACOB, "Handbook of Modern Sensors : Physics, Designs, and Applications", Springer, pp.288-289, 2010. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4419-6466-3
  5. O. S. Lee, "Optimization of injection processing conditions by measuring cavity pressure" Kistler Korea Co., LTD
  6. Roy Knechtel, et al, "Detailed Investgations of Inner Cavity Pressure of MEMS Devices Sealed by Wafer Bonding", ECS Transactions, Vol. 64, No. 5, pp 285-296, 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.1149/06405.0285ecst
  7. Chih-Wei Lai, et al, "Application of Fabry-Perot and fiber Bragg grating pressure sensors to simultaneous measurement of liquid level and specific gravity", Measurement, Vol. 45, No. 3, pp 469-473, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.measurement.2011.10.026
  8. Y. Geng, et al, "Discrete element modelling of cavity expansion and pressuremeter test", Geomechanics and Geoengineering : An International Journal, Vol. 8, No. 3, pp 179-190, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/17486025.2012.735375
  9. CA Griffiths, et al, "Process factors influence on cavity pressure behavior in microinjection moulding", ASME, Vol. 133, No. 3, pp 10, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.1115/1.4003953