• 제목/요약/키워드: 마이크로 단조

검색결과 11건 처리시간 0.01초

마이크로 단조를 이용한 Zr 계 벌크 비정질합금의 미세 성형성 평가와 유한요소해석 적용에 관한 연구 (A study on the micro-formability of $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$ Bulk Metallic Glasses using micro-forging and Finite Element Method applications)

  • 강성규;박규열;손선천;이종훈;나영상
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제23권4호
    • /
    • pp.153-161
    • /
    • 2006
  • Micro-forming is a suited technology to manufacture very small metallic parts(several $mm{\sim}{\mu}m$). Micro-forming of $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$ bulk metallic glass(BMG) as a candidate material for this developing process are feasible at a relatively low stress in the supercooled liquid state without any crystallization during hot deformation. In this study, micro- formability of a representative bulk metallic glass, $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$. was investigated for micro-forging of U-shape pattern. Micro-formability was estimated by comparing $R_f$ values ($=A_f/A_g$), where $A_g$ is cross-sectional area of U groove, and $A_f$ the filled area by material. Micro-forging process was simulated and analyzed by applying finite element method. FEM simulation results showed reasonable agreement with the experimental results when the material properties and simulation conditions such as top die speed, remeshing criteria and boundary conditions were tightly controlled. The micro-formability of $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$ was increased with increasing load and time in the temperature range of the supercooled liquid state. Also, FEM simulation using a commercial software, DEFORM was confirmed to be applicable for the optimization of micro-forming process.

Zr 계 벌크비정질합금의 마이크로 단조를 이용한 미세 성형성 평가와 유한요소해석 적용에 관한 연구 (A study on the micro-formability of $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$ bulk metallic glass using micro-forging and finite element method application)

  • 강성규;나영상;박규열;손선천;이종훈
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.589-592
    • /
    • 2005
  • Micro-forming is a suited technology to manufacture very small metallic parts(several $mm{\sim}{\mu}m$). Micro-forming of $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$ bulk metallic glass(BMG) as a candidate material for this developing process are feasible at a relatively low stress in the supercooled liquid state without any crystallization during hot deformation. In this study, micro-formability of a representative bulk metallic glass, $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$, was investigated for micro-forging of U-shape pattern. Micro-formability was estimated by comparing $R_f$ values $(=A_f/A_g)$, where Ag is cross-sectional area of U groove, and $A_f$ the filled area by material. Microforging process was simulated and analyzed by applying finite element method. FEM simulation results should reasonable agreement with the experimental results when the material properties and simulation conditions such as top die speed, remeshing criteria and boundary conditions tightly controlled. The micro-formability of $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$ was increased with increasing load and time in the temperature range of the supercooled liquid state. Also, FEM Simulation using DEFORM was confirmed to be applicable for the micro-forming process simulation.

  • PDF

ABS 용 부품의 마이크로 포머단조공정 시뮬레이션 (Forging Simulation of a Micro-Former Forging Process of an ABS Part)

  • 최인수;류성욱;박상균;윤덕재;전만수
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소성가공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.165-169
    • /
    • 2007
  • In this study, the factors that have strong relationship with size effects on forging simulation are investigated and then a dimensionless concept is implemented into the forging simulator. The approach is applied to simulating a micro former forging process of which sequence involves a piercing process to make a hole of 0.7mm diameter of the product whose maximum diameter is 3mm. The simulated results are discussed to reveal the size effect in forging simulation.

  • PDF

금속 마이크로 와이어의 단조-굽힘 성형에서 스프링백에 관한 해석적 연구 (Finite Element Analysis on the Springback in the Forging-Bending of Metal Micro-Wire)

  • 강정진;홍석관;전병희;표창률
    • 소성∙가공
    • /
    • 제17권8호
    • /
    • pp.649-656
    • /
    • 2008
  • Springback is one of factors affecting precision in metal forming. Its effect is particularly prominent in bending process. In this study, bending and forging process are used in order to manufacture a micro spring with two bending region from $60{\mu}m$ diameter wire. Springback in the process lowers the precision of the micro spring. Overbending for springback compensation has wide usage in a general way. However, this method requires repeated modifications of press dies until the tolerance is allowable, which causes that production cost and time increase. In this paper, we analyzed the mechanism of springback in the forming process of the micro spring using finite element method. In addition, a simple method to control springback without modifying dies was proposed by performing numerical analysis with various parameters.

마이크로 단조 시스템을 이용한 Al 5083 초소성 합금의 마이크로 성형성에 관한 연구 (A Study on the Micro-Formability of Al 5083 Superplastic Alloy Using Micro-Forging System)

  • 손선천;강성규;박규열;나영상;이종훈
    • 소성∙가공
    • /
    • 제14권5호
    • /
    • pp.432-438
    • /
    • 2005
  • Among the most of manufacturing process, plastic deformation method offers a significant advantage in productivity and enable mass production with controlled quality and low cost. From the point of view, micro forming is a well suited technology in manufacturing very small metallic parts, in particular for mass production, as they are required in many industrial products. Meanwhile, Al 5083 superplastic alloy with very small grains has a great advantage in achieving micro deformation under low stress due to its relatively low strength at a specific high temperature range. This paper describes the micro formability of Al 5083 superplastic alloy and its application to die forging of micro patterns. Micro formability tests of Al 5083 superplastic alloy were carried out with the specially designed micro forging system by using V-grooved micro dies and pyramidal dies made of (100) silicon. With these dies, micro forging was conducted by varying the applied load, material temperature and forging time The micro formability of Al 5083 superplastic alloy was evaluated by comparing $R_f$ value, where $R_f\;=\;A_f/A_v$ ($A_v$ : cross-sectional area of the flowed metal, $A_v$ : cross sectional area of V-groove). The micro formability of 3 dimensional Patterns was also evaluated using Pyramidal type micro dies.

AE기법에 의한 압축력을 받는 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 손상 평가 (Assessment of the Damage in High Performance Fiber-Reinforced Cement Composite under Compressive Loading Using Acoustic Emission)

  • 김선우;윤현도
    • 콘크리트학회논문집
    • /
    • 제21권5호
    • /
    • pp.589-597
    • /
    • 2009
  • 고인성 섬유보강 시멘트 복합체는 시멘트 매트릭스 내 보강된 섬유의 계면부착응력에 의해 다수의 미세균 열분산 및 손상저항성능을 갖게 되나, 이를 구조물에 적용하기 위해서는, 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴거동을 규명함과 동시에 보강섬유에 따른 시멘트 매트릭스의 마이크로 파괴메커니즘에 대한 이해가 요구된다. 이 연구에서는 단조 및 반복가력시 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴특성 및 음향방출신호특성을 규명하기 위하여 총 4 시리즈의 시험체가 사용되었으며, 주요 실험변수는 섬유의 종류(PE, PVA, SC), 혼입률, 하이브리드 타입, 가력방법(단조, 반복)이다. 실험결과, 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 압축거동에 따른 손상진전은 섬유의 혼입률 및 하이브리드에 따라 상이하게 나타났다. 또한 음향방출신호로부터, 각 하중단계의 2, 3번째 사이클에서의 진폭 감소 특성이 나타났으며, 이는 각 사이클별 변형률 증가와의 관련성을 보여 이를 이용한 강도 예측이 가능할 것으로 판단된다. 또한 최대강도의 80%까지 펠리시티 효과 및 카이저 효과가 나타났으며, 하이브리드 섬유 혼입시 매크로 균열 제어로 인해 손상의 복원 및 분산능력이 뛰어난 것으로 나타났다.

나노/마이크로 인덴터와 AFM을 이용한 스퀴즈 캐스트 A356 합금의 시효경화특성 평가 (Evaluation of Age-Hardening Characteristics of Squeeze-Cast A356 Alloy by Using Micro/Nano Indenter with AFM)

  • 윤성원;김현일;강충길
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.1398-1401
    • /
    • 2005
  • The nano/microstructure, the aging response (in T5 heat treatment), and the mechanical/tribological properties of the eutectic regions in squeeze-cast A356 alloy were investigated using nano/micro-indentation and mechanical scratching, combined wit optical microscopy and atomic force microscope(AFM). Most eutectic Si crystals in the A356 alloy showed a modified morphology as fine-fibers. The loading curve for the eutectic region was more irregular than that of the primary Al region due to the presence of various particles of varying strength. In addition, the eutectic region showed lower pile-up and higher elastic recovery than the primary Al region. The aging responses of the eutectic regions in the squeeze-cast A356 alloys aged at $150^{\circ}C$ for different times(0, 2, 4, 8, 10, 16, 24, 36 and 72 h) were investigated. As the aging time increased, acicular Si particles in the eutectic regions gradually came to a fine structure. Both Vickers hardness ($H_V$) and indentation ($H_{IT}$) test results showed almost the same trend of aging curves, and the peak was obtained at the same aging time of 10 h. A remarkable size-dependence of the tests was found. The friction coefficient for the eutectic region was lower than that for the primary Al region.

  • PDF

공급 유량 및 당량비 변화에 따른 초소형 가스터빈 연소실 내 수소/공기 연소의 수치해석 연구 (Numerical Study of Hydrogen/Air Combustion in Combustion Chamber of Ultra Micro Gas Turbine by Change of Flow Rate and Equivalence Ratio)

  • 권길성;황유현;강호;김대중
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제37권2호
    • /
    • pp.103-109
    • /
    • 2013
  • 본 연구에서는 초소형 가스터빈 연소기에서의 수소/공기 연소에 대한 수치해석을 연소기 입구에서의 공급 유량 및 유체의 수소/공기 혼합비 변화에 대하여 수행하였다. 수치해석은 상용화 프로그램인 STAR-CCM 을 이용하였다. 유체의 공급 유량의 변화는 연소기 내 화염의 위치와 온도, 입구와 출구의 압력비 등에 상당한 영향을 주었다. 유체의 공급 유량이 증가할 때, 연소기 내의 화염은 점점 출구 방향으로 위치하였고, 화염의 온도 및 입구와 출구의 압력비는 단조적으로 증가하였다. 유체의 수소/공기 혼합비 변화는 화염의 위치에는 큰 영향을 주지 않았고, 이론공연 상태에서 연소실 내에 가장 높은 화염온도를 가졌다.

기계적 합금법으로 제조된 Ni기 산화물 분산강화 합금의 마찰압접에 관한 연구 (Friction Welding of Ni-Base ODS Alloy Prepared by Mechanical Alloying)

  • 강지훈;박성계;김지순;권영순
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국분말야금학회 1994년도 추계학술대회강연 및 발표대회 강연및 발표논문 초록집
    • /
    • pp.15-15
    • /
    • 1994
  • M MA ODS 합금의 보다 폭넓용 실용확훌 위해 크게 요구되고 있는 적정 접합기술 개발의 한 방안£로, 마찰압접(Friction Welding) 방법의 가능성옳 조사하기 위하여 마찰압력과 시간, 마 찰 후 접촉압력(Upset Pressure) 풍을 다양하게 변화시켜 접합체톨 제조한 후, 접합체 강도에 대한 인장시험과 접합계연의 결합 및 미세구조에 대한 현미경 관찰, EDS에 의한 원소분석, 접 합이옴부의 경도분포와 파단면 분석 풍율 행하였다. 실험에 사용된 모재는 기계적 합금법으로 제조된 Inca사의 Ni기 MA 754 합금이었으며, 직경 l 10 mm, 길이 50 mm로 가공한 후, 아세통£로 초음파 세척하여 접합에 사용하였다. 접합온 브 레이크식 마찰압접기틀 사용하여 행하였으며, 회전시험편의 회전수는 2400 rpm이었A며, 다른 한쪽의 고정시험편과의 마찰압력 및 마찰시간온 각각 50 - 500 MPa과 1-5초로, 또한 업셋압 력도 50 - 600 MPa로 변화시켰다. 이때 업셋압력은 모든 시편에 대해 일정하게 6초동안 가하 였다. 얻어진 접합체는 각 압접조건 당 2개 이상의 접합시험편에 대해 상온 인장강도톨 측정하 였으며, 파단이 일어난 위치를 확인한 후 파면에 대한 분석율 주사전자현미경(SEM)과 에너지 분산형 분광분석기mDS)릎 사용하여 행하였다. 컵합이옴부의 첩합성올 확인하기 위하여, 접합 체를 접합변에 수직으로 절단, 연마한 후 광학현미경과 SEM, EDS 퉁으로 관찰, 분석하여 접 합부의 형상과 결합형성 여부, 접합계면의 미세조직 퉁옳 조사하였다. 또한 마찰압접에 따론 모재와 접합계연부의 경도분포훌 접합이옴부로부터 모재쪽으로 일정 간격율 두어 마이크로 비 커스 경도기로 측정, 조사하였다. 이상의 설험 결과, 다옴과 같온 결론옳 얻었다. ( (1) 접합체 강도가 모채 강도의 95% 이상이 되는 양호한 렵합체흩 얻기 위한 마찰압력 조건 온, 2400 rpm의 회전속도와 6초의 업셋압력 유지시간에서 마찰압력과 업셋압력, 그리고 마찰시 간이 각각 400 MPa 이상과 500 MPa 이상,2초입율 확인하였다. ( (2) 컵합이옴부의 관찰 결과, 모든 마찰압접 조건에서 컵합이옴부는, 기폰 모재의 texture 조직 을 유지하고 있는 모재부 영역(영역 ill)과 첩합계면부에 인접하여 업셋압력이 주어질 때 단조 효과에 의해 계연 외부로 metal flow가 일어나면서 형성된 영역 II, 매우 미세한 결정립으로 구성된 중앙부의 영역 1 로 이투어져 있옴융 확인하였다. ( (3) 최적접합조건이 충족되지 않온 경우, 접합부의 영역 I 에서 관찰된 void와 균열, 불균일한 접합계면 통의 접합결함에 Al과 Y. Ti 퉁£로 구성된 산화물률이 용집되어 있옴을 확인하였 다-( (4) 접합체의 파단 양상온 크게 접합부 파단과 모재부 파단, 이률의 혼합형 파단i로 나눌수 있었다. 모재부 파단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였£며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다.

  • PDF