• Journal of the KSME
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• v.28 no.5
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• pp.476-486
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• 1988

전자기 성형이란 고강도의 자기장을 이용하여 고속(15∼300m/s)으로 금속을 성형하는 기술이다. 즉, 자계가 갖는 에너지를 직접 금속의 성형에 이용하는 성형법으로 일반적으로 고속도 가공 법(explosive, electro-hydraulic, pneumatic-mechanical, electro-magnetic pulse forming)이라 불리는 가공 기술의 한 가지이다. 전자기 성형 기술은 1960년경 미국에서 개발 및 실용화로의 노력이 경주되어 산업적, 이론적으로 많은 발전이 있었고 일본에서도 1970년 초반에 이 분야의 연구가 시작하여 현재 활발히 연구되고 있는데, 금속의 성형, 체결, 조립 등의 작업에 이용되어 자동차 산업, 항공산업, 전기산업과 병기산업 등에서 많이 이용되고 있다. 한편 우리나라에서는 아직 연구발표된 사례가 없는 실정인데, 몇몇 업체 및 연구소에서 성형 장비를 도입하고 연구를 시작하려는 시점에 있으므로 본 글에서 그 성형 원리 및 가공 특성에 대해 소개한다.

• Journal of the KSME
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• v.24 no.2
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• pp.83-91
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• 1984

소성 이론은 아직 모든 금속성형 문제에 정확한 해를 줄 정도로 충분히 진보되어 있는 상태는 아니지만, 그럼에도 불구하고 실제 공정의 단순화, 가공물의 이상화를 통해 문제를 해석함으로써 가공하중, 금속유동등에 관한 인자들의 영향을 예측하고, 또 원하는 결과를 얻기 위한 적절한 가공조건을 선택할 수 있도록 근사해를 제공하고 있어 실제 공정이 성립하기 전에 행하는 실험적 시도의 량을 충분히 줄일 수 있다. 따라서 여기서는 우선 금속성형에 관련된 수학적 소성 이 론의 기초이론과 소성변형의 해석방법을 소개 하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1991.11a
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• pp.43-48
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• 1991

최근 항공기 및 자동차 관련산업 등의 급속한 발전에 따라 정밀도가 높고 결함이 없는 제품을 단기간에 생산하기 위한 금속성형공정의 가공법 및 해석 방법에 대한 연구가 활발하다. 금속성형공정에서의 주된 공학적 관심사는 원하는 형상의 제품을 내부결함없이 생산하기 위한 성형하중과 금속유동의 예측 및 응력분포 등이다. 그러나 해석적인 방법으로 실제 금속성형문제에 대한 완전해를 얻는 것은 매우 어려우므로 실제해에 근접한 근사해를 구한다.(중략)

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.2 no.3
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• pp.5-12
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• 1985

압력유도연성(Pressure-lnduced Ductility) : 금속성형공정에서의 가장 중요한 인자는 가공물의 연성이다. 금속학적인 측면에서의 연성이란 실온에서 측정되는 것이며 가장 일반적인 연성연성측정방법은 인장시험이다. 금속재료의 연성을 증가시키기 위한 보통의 방법은 가열이며 대부분의 경우 가열된 재료는 보다 연하게 되므로, 보통가열은 변형한도를 증가시키고 성형력을 줄이기 위해 사용되어 왔다. 그 런데 Bridgman은 금속의 연성이란 금속학적 성질 뿐 아니라 주변압력이라는 기계적 방법에 의해서도 조정될 수 있다는 것을 지적하였다. 그는 응력-연신률 선도에서 얻어진 금속의 연성은 정수압을 가함으로써 증가될 수 있다는 것을 보였다. 중간응력, 평균응력, 정수압 응력, 정수압 압력, 주변압력 등의 용어가 같은 의미로 사용되어진다. 재료의 금속학적성질 뿐 아니라 공정의 압력도 변수로 작용하여 성형성을 개선시키게 되는데 이런 현상을 압력유도연성(PID)은 주변압력이 재료내부에서의 공동발생 및 그 성장을 억제하기 때문에 얻어진다. 공동 의 합체 및 성장은 연성파괴의 전제조건이 되므로 이러한 현상이 발생되지 않도록 하면 성형성 및 연성이 증가된다. 공동의 형성 및 예방 과 인장봉의 강도와 변형에 미치는 압력효과의 수학적 해석은 참고문헌 2에 나타나 있다. 이 압력유도연성은 Bobrowsky, Pugh와 Green, Alexander등에 의해 확인되었다.

• 기계와재료
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• v.23 no.3
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• pp.30-47
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• 2011

전자기 성형 공정은 강한 전이 자기장을 가공하고자 하는 금속에 직접 작용시켜 금속을 변형시키는 가공 기술로 최근 난성형성 소재의 성형 및 이종 소재의 접합 등에 장점을 가지고 있어 관심이 높아지고 있다. 또한, 전자기 성형 공정을 기존의 스템핑, 하이드로포밍과 같은 성형 공정의 단점을 보완하는 공정으로 이용하여 자동차 부품에 적용하려는 연구가 시도되고 있다. 전기, 자기, 열, 변형을 포함하는 복잡한 물리 현상이 관련되어 있는 전자기 성형 공정을 모사하기 위해서 각 물리 현상들을 연계하여 수치적으로 계산해 내는 기술에 대한 연구가 다각도로 진행 중이다. 본 고에서는 전자기 성형 기술에 대한 개념과 최신 국내외 기술 동향을 소개한 후, 전자기 성형의 수치 해석 기술에 대한 연구 동향을 정리하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.166-166
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• 2011

연료전지 핵심 부품 가운데 하나인 분리판(Bipolar plate)는 막전극체(MEA), 기체확산층(GDL)과 함께 발생한 전류의 수집 및 전달, 반응 가스의 수송, 반응/생성물의 수송 및 제거, 반응열 제거 등을 위한 냉각수 전달 등의 다양한 역할을 담당한다. 이러한 역할을 위하여 분리판은 우수한 전기전도성, 열전도성, 화학적 안정성이 요구되어 진다. 기존의 연료전지용 분리판은 흑연계 소재 및 수지와 흑연을 혼합한 복합 흑연 재료를 통해 제조하여 요구 되어지는 물성을 만족시켜 왔으나 흑연계 분리판의 경우 강도 및 가스 밀폐성 측면에서 낮은 특성을 보이며 특히 고가의 제조 공정 비용과 낮은 양산성으로 인하여 자동차 연료전지 상용화에 수많은 해결 과제를 안고 있었다. 흑연계 분리판의 이러한 문제점을 대체하기 위한 연구로 최근 금속계 분리판의 적용 및 개발이 활발하게 진행되고 있다. 특히 금속계 분리판은 양산 제조 공정이 적용 가능하여 대량생산이 가능하며 자동차 연료전지 스택의 경량화 및 박판화가 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그러나, 박판의 스테인리스강을 소재로 적용한 금속분리판의 양산을 위하여 반드시 선행되어야 할 연구가 바로 금형 코팅 연구이다. 일반 자동차 생산 금형을 평균 약 50만타로 예측한다면 연료전지 금속계 분리판 성형 금형의 현재 수명은 약 10만타로 추정 가능하다. 이러한 원인은 고하중의 프레스 사용과 정밀 금형으로 인한 극한 공정 조건으로 야기된 결과이며 문제 해결을 위하여 성형 금형에 PVD 코팅 적용 연구를 진행하였다. 성형 금형의 PVD 코팅 적용을 통하여 금형 교체 주기 감소를 통한 생산 원가 절감 및 이형성 개선을 통한 성형성 확보를 목표로 본 연구를 진행하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1995.04b
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• pp.192-197
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• 1995

소재의 손실을 최소한 줄이면서 원하는 형상의 제품을 가공하는 가장 기본적인 금속 가공 방법은 금형을 이용하는 금속 성형(metal forming)이다. 본 논문에서는 준정적 금속 성형 문제 해석 에대한 외연적 시간 적분 유한 요소법의 적용성을 평가 하기 위하여 변형모드가 복잡한 박판튜브 (thin-walled tube)의 좌굴문제를 해석하여 변형과정이 이론 및 실험결과와 비교적 잘 일치하는지 살펴보기로 한다. 또한 준정적 금속 성형 문제 해석에 외연적 시간 적분 유한 요소법을 사용할 때 계산 시간을 줄이기 위하여 많이 사용되는 가압속도 조절법(loading velocity control technique) 의 타당성을 평가하기 위하여 박판 튜브와 중실 실린더(solid cylinder)의 변형 속도에 따른 변형 모드의 변화를 비교 관찰하여 기하학적 형상에따른 가압속도 조절법의 적용 가능 여부를 분석하여 보겠다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.10-10
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• 1999

금속성형공정은 칩의 발생 없이 금속의 모양을 큰 소성변형으로 유용한 임의의 형태로 변화시키는 금속가공의 한 분야로써 제품을 생산함에 있어서 생산에 소요되는 시간을 최소로 줄이면서 기계적 성질이 우수한 제품을 생산하는 방법이다. 소성가공 공정에서 성형하중은 금형의 파손 및 마모에 영향을 미치고, 금형이 과도한 탄성변형으로 인한 제품의 치수 정밀도 저하시키기 때문에 성형하중 저감 설계는 소성가공 공정 설계에서 중요한 인자로 작용하고 있다. 원통형 제품을 성형하는데 주로 이용되고 있는 압출공정은 펀치 진행 방향과 동일한 방향으로 제품이 성형되는 전방압출 공정과 펀지 진행 방향과 반대로 제품의 성형되는 후방압출 공정으로 구분된다. 후방압출공정은 튜브 형성의 제품, 포장용 캔 및 변속장치 부품등을 생산하는데 주로 사용되는 공정으로서, 우수한 표면상태, 치수정밀도 및 향상된 기계적 성질을 얻을 수 있으며 높은 생산성과 낮은 제조원가를 얻을 수 있는 장점이 있다.

• Proceedings of the CALSEC Conference
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• 2001.08a
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• pp.105-109
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• 2001

성형의 종류 ◈금속 성형 ㆍ 스탬핑(Stamping) ㆍ 정밀 블랭킹(Fine Blanking) ㆍ 딥 드로잉(Deep Drawing) ㆍ 다이캐스팅(Die Casting) ㆍ 인베스트먼트 주조(Investment Casting) ㆍ 분말 야금(Power Metallurgy) ㆍ 인발(Wire Drawing) ㆍ 압출(Extrusion) ㆍ 단조(Forging) ㆍ ㆍ코이닝(Coining) ㆍ... ◈비금속 성형 ㆍ 사출(Injection) ㆍ 압축(Compression) ㆍ 블로우 성형(Blow Molding) ㆍ 진공 성형(Vacuum Molding) ㆍ 발포 성형(Foam Molding) ㆍ 피복(Encapsulation) ㆍ 회전식(Rotational) ㆍ 주조(Casting) ㆍ 적층(Laminating) ㆍ 압출(Extrusion) ㆍ...(중략)

• Journal of Powder Materials
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• v.11 no.2
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• pp.179-185
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• 2004

통상적인 금속분말의 성형은 분말야금 공정으로 이루어지기 때문에 복잡한 형상의 부품을 구현하는 데는 제약이 있다. 하지만, 1970년대 후반 이래 새로운 금속분말의 성형기술로 크게 각광을 받으며 연구되고 있는 금속분말사출성형(Metal Powder Injection Molding, MIM) 기술을 이용하면 다양한 형태의 부품을 성형할 수 있다 최근에는 이러한 MIM 기술을 이용하여 다양한 산업분야에 응용될 수 있는 마이크로 부품을 제조하고자 하는 연구개발이 주목받고 있다./sup 1)/ 현재까지는 마이크로 부품을 제조하는 원천기술이 반도체 공정기술이나 마이크로 기계가공기술에 크게 의존하고 있다./sup 2,3)/ 특히, 경제적 효용성이라는 관점에서 수 마이크로 이하의 극미세 구조물은 반도체 공정기술을 이용하여 성형하는 것이 유리하며, 1㎜의 치수를 갖는 미세 구조물은 마이크로 기계가공기술로 제조하는 것이 적합하다(그림 1). 하지만, 수십 마이크로에서 수백 마이크로의 치수를 갖는 구조물 제조에 있어서 앞선 두 공정기술은 응용 재료의 종류와 복합한 형상의 대량생산에 한계가 있다. 비록 반도체 공정기술에서 박막 증착과 전기화학적 도금기술을 이용한 표면미세가공 기술에 의해 수십 마이크로 이내의 치수를 갖는 미세 구조물을 정밀하게 성형하지만,/sup 4,5,)/ 수백 마이크로 크기의 치수를 반도체공정기술로 구현하기는 곤란하다. 또한, 마이크로 기계가공기술도 높은 가공 정밀도를 유지하며 수백 마이크로 크기의 구조물을 가공할 수 있지만 복잡한 모양의 형태를 대량생산하기에는 적합하지 않다.