• Journal of Korea Foundry Society
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• v.30 no.5
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• pp.167-173
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• 2010

벌크 비정질 합금의 특성상 점도가 높고, 냉각속도가 빨라 냉각되는 합금의 온도를 직접 측정하는 것은 곤란하므로, 측정에 의하여 냉각속도를 구하는 것은 매우 어렵다. 본 연구에서는 합금의 온도를 직접 측정하는 대신 금형의 온도를 측정하고, 측정된 금형의 온도를 상용 열해석 프로그램을 이용한3차원 계산 결과와 비교, 보정하는 역문제 기법을 사용하여 Cu계와 Zr계 벌크 비정질합금의 냉각속도를 예측하였다. 예측된 냉각속도는 금형온도와 시편의 두께에 따라Cu계의 경우는 284~300 K/s, Zr계는 279~289 K/s로, 초기 금형온도의 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 전산모사 결과와 달리 금형을 수냉한 쪽보다 가열한 쪽의 응고중 냉각속도가 빨라 조직이 더 미세한 것으로 나타났는데, 이는 응고중 금형과 주물간에 에어갭의 형성으로 열전달을 방해 받은 영향으로 사료된다.

• Journal of the KSME
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• v.51 no.4
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• pp.37-40
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• 2011

이 글에서는 고효율 사출금형 온도제어를 위한 급속가열 및 냉각기술(Rapid mold heating and cooling)의 개요에 대해 소개하고, 국내외에 개발되어 있는 급속 금형가열 및 냉각기술의 현황 및 특성에 대해 비교분석을 제시하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.1
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• pp.35-41
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• 2013

In injection molding, the mold temperature is one of most important process parameters that affect the flow characteristics and part deformation. The mold temperature usually varies periodically owing to the effects of the hot polymer melt and the cold coolant as the molding cycle repeats. In this study, a pulsed mold temperature control was proposed to improve the part quality as well as the productivity by alternatively circulating hot water and cold water before and after the molding stage, respectively. Transient thermal-fluid coupled analyses were performed to investigate the heat transfer characteristics of the proposed pulsed mold heating and cooling system. The simulation results were then compared with those of the conventional mold cooling system in terms of the heating and cooling efficiencies of the proposed pulsed mold temperature control system.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.28 no.5
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• pp.217-220
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• 2008

본 연구에서는 유한요소법을 적용한 수치해석을 이용하여 타이어 제조용 금형을 생산하기 위해 사용되는 주조재의 열적 특성에 관하여 조사해 보았다. 고 품질의 정밀도가 좋은 타이어를 제조하기 위해, 일반적으로 타이어 제조용 금형의 주조재로 많이 사용되고 있는 알루미늄 합금과 비교 대상으로 연강을 선정하여 각각의 주조재에 대한 응고과정에서의 온도분포와 응력분포 결과를 수치적으로 계산해 보고 결과를 예측해 보았다. 수치해석을 통한 결과에서, 알루미늄 합금을 사용한 금형의 냉각과정 동안의 온도분포는 연강에 비해 보다 더 안정적으로 나타나는 것을 확인하였으며, 응력분포 결과 또한 알루미늄 합금 금형이 연강에 비해 정밀도를 향상시키고 좋은 품질의 제품을 얻는 데 보다 나은 것으로 나타났다. 그리고 금형의 온도분포와 응력분포는 금형의 냉각과정 동안 주조재의 초기 냉각온도에 의해 크게 영향을 받는 것으로 사료된다. 마지막으로, 이러한 수치해석에 의한 금형의 열적 특성 예측은 향후 고품질, 고정밀도의 금형 생산을 위한 예비성능평가 방법과 경제적 측면에서 매우 유용하게 활용할 수 있을 것으로 보인다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.10 no.12
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• pp.3559-3566
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• 2009

Heating and cooling plate are separately used for heating and cooling cast dies for footwear parts. However, this has a disadvantage that it takes a long time to manufacture footwear parts etc.. In the present study, the pipe-inserted cast die for press forming process was proposed to substitute heating and cooling plate. The temperature distribution on the pipe-inserted cast die was analyzed by numerical work using a FEM. And its temperature was measured by LabView. A manufacturing by the pipe-inserted cast die for press forming process was effectively verified, especially in a productivity.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.12
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• pp.1635-1640
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• 2011

The objective of this study is to design of a cooling system of the over-molding mold for a socket component of an automobile wiper by performing numerical analyses. Hot spots in which the temperature distributions are higher than those of other region, were estimated by an initial over-molding analysis for the initial design of the mold. On the basis of the initial over-molding analysis, two types of cooling system designs with a linear cooling channel and a volumetric heat sink, were considered to improve the cooling characteristics of hot spots. To obtain an appropriate cooling system design, the effects of the diameter and the position of the linear cooling channels on the cooling characteristics and the product qualities were quantitatively examined. In addition, the effects of the design of the volumetric heat sink on the cooling characteristics and deformation distributions in the molded product were investigated. The results of the over-molding analysis of the two types of cooling systems showed that the multi-sliced over-molding mold with a volumetric heat sink can improve both the product quality and the cooling characteristics of the mold.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.12
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• pp.1647-1653
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• 2011

The cycle time in injection moulding greatly depends on the cooling time of the plastic part that is controlled by cooling channels. Cooling channels are required to facilitate the heat transfer rate from the die to the coolant without reducing the strength of the die. Employing layered manufacturing techniques (LMT), a die embedding conformal cooling channels can be fabricated directly while conventional cooling channels are usually made of straight drilled hole. Meanwhile, H13 tool steel is widely used as the die material because of its high thermal resistance and dimensional stability. However, H13 with a low thermal conductivity is not efficient for certain part geometries. In this context, the use of functionally graded materials (FGMs) between H13 and copper may circumvent a tradeoff between the strength and the heat transfer rate. This paper presents a method for modeling of conformal cooling channels made of FGMs.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2006.11a
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• pp.261-264
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• 2006

본 논문에서는 다양한 곡률반경의 연속에 의하여 살 두께 차가 큰 사출성형품에 불균일한 수축으로 인한 변형이 생성되어 이를 방지하기 위한 적정 CAE 냉각설계를 수행하였다. SAN 및 PMMA 재질의 Jar용기에 대한 균일냉각구조와 최적성형조건을 금형설계에 적용하고자 사출성형의 중요인자인 사출압력, 수지온도, 금형온도, 냉각조건 등을 moldflow 프로그램을 활용하여 연구를 수행하였다. 연구결과로서, 적정 변수인 사출압력 상승, 수지온도 낮춤, 급속냉각으로 후로우 등의 불량현상을 분석하였고 변형 및 불량을 극소화시킬 수 있는 냉각구조와 사이클 시간을 단축시킬 수 있는 사출성형조건을 제시하였고 적정 냉각모듈로부터 냉각시간을 단축하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2001.05a
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• pp.224-228
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• 2001

자동차용 Al Wheel의 반복 금형 주조 공정에 있어서의 적정 냉각조건 확립 및 수축공 등의 주조결함을 제어하기 위하여 3차원 응고, 유동, 응력 해석 프로그램 연동 기술과 자동 금형온도 조절장치를 실제 현장에 적용하여 생산되는 Al Wheel 제품의 최적 주조조건 및 냉각조건을 확립하였다. 주조과정 중의 금형의 온도 변화 및 주물의 응고, 유동 거동은 수치해석 결과와 잘 일치하는 경향을 나타내었다. 또한 금형온도 자동 조절 장치를 사용함으로서 금형 작업온도의 가열 및 유지가 정량적으로 제어 가능하며, 제품 품질의 유지 및 Cycle Time 최적화를 이룰 수 있으며 궁극적으로는 금형 수명 연장 및 생산성 향상 등을 이룰 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.04a
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• pp.17-17
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• 1999

충돌제트는 산업, 항공우주, 군사 분야 등 공학적으로 많은 분야에서 응용되고 있다. 산업분야에서 충돌제트는 설치가 간단하고 형태가 단순하면서도 열 및 물질 전달효과가 상당히 크기 때문에 고효율의 열전달 효과를 얻을 수 있다는 점에서 광범위하게 응용된다. 예를 들면 물체 표면의 부분냉각은 고온 금형의 급속 냉각, 가스터빈 깃의 냉각, 전자부품의 냉각 등에 이용되며 부분 가열에서는 제철, 제지 및 유리공업, 금형의 풀림 등에 폭 넓게 적용된다. 항공우주, 군사분야에서는 수직/단거리 이·착륙기(V/STOL)의 발진, 미사일 발사시스템, 다단 로켓의 분리, 우주공간에서의 도킹, 화염 편향기 등에 적용이 되며 대부분 평판이나 특수한 판의 형상에 과소 팽창제트가 충돌할 때 발생하는 현상에 대한 것이다.