• 한국정밀공학회지
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• 제23권6호
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• pp.44-51
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• 2006

This paper deals with the aspects of die design for the multistage fine tooth hub gear in the cold forging process. In order to manufacture the cold forged product for the precision hub gear used as the ARD 370 system of bicycle, it examines the influences of different designs on the metal flow through experiments and FE-simulation. To find the combination of design parameters which minimize the damage value, the low gear length, upper gear length and inner diameter as design parameters are considered. An orthogonal fraction factorial experiment is employed to study the influence of each parameter on the objective function or characteristics. The optimal punch shape of fine tooth hub gear is designed using the results of FE-simulation and the artificial neural network. To verify the optimal punch shape, the experiments of the cold forging of the hub gear are executed.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.769-772
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• 2005

This paper deals with the aspects of die design for the multistage fine tooth hub gear in the cold forging process. In order to manufacture the cold forged product fur the precision hub gear used as the ARD 370 system of bicycle, it examines the influences of different designs on the metal flow through experiments and FE-simulation. To find the combination of design parameters which minimize the damage value, the low gear length, upper gear length and inner diameter as design parameters are considered. An orthogonal fraction factorial experiment is employed to study the influence of each parameter on the objective function or characteristics. The optimal punch shape of fine tooth hub gear is designed using the results of FE-simulation and the artificial neural network. To verify the optimal punch shape, the experiments of the cold forging of the hub gear are executed.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권2호
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• pp.22-30
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• 2016

It is very important to obtain the net shape of the product to maximize the shear cutting surface of fine blanking. In this paper, the fine blanking die was manufactured to achieve part characteristics, such as flatness and a fully sheared surface. The V-ring in the fine blanking die was designed to prevent lateral movement of the material. The fine blanking experiment was conducted with the fine blanking die. The material usage rate was increased by over 5.7% and that of the water-soluble lubricant was decreased by over 33% when the 2-cavity die technology was applied to fine blanking. The capacity of the existing press could lead to productivity improvement and cost reduction. Thus, 2-cavity die technology for fine blanking with a minute module of an accurate gear for producing seat recliner parts was developed.

• 열처리공학회지
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• 제27권4호
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• pp.191-201
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• 2014

The gear was made of SNC815 case-carburized, quench hardened and tempered steel. The gears were failed far earlier than the expected service life used in the industrial site. Causes of the failed gear were analyzed by microstructure observation. By the SEM and micro structure examinations, the damaged surfaces had been weared and failed by fatigue. Through microscope observation on the damaged surface, it was found that the cause of failure was determined by external overloading and the initial stage of the damage was closely related to complex contact fatigue failure. The overload and contact fatigue contributed to the early failure cause.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.49-49
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• 2011

본 연구에서는 Fe계 합금전주도금 미세부품 및 금형 제조에 사용되는 전주용 Fe계 합금도금 기술을 개발을 위해 Fe-Ni 및 Fe-Ni-W 합금 전기도금에 대한 속도론적 고찰을 통해 Fe-Ni 합금도금층 내의 Fe과 Ni, Fe-Ni-W 합금 도금층 내의 Fe, Ni, W 성분 함유량에 대한 각각의 공정 제어인자를 규명하였다. Fe-Ni합금과 Fe-Ni-W합금도금층 구현에 있어 합금도금액의 합성, 최적 전류밀도 범위 도출, 합금도금층의 표면거칠기 및 경도 확보를 위한 공정조건 확립 등을 수행하였고, 전주(electroforming)를 이용하여 마이크로 기어 및 금형을 제조하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1620-1625
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• 2015

본 연구에서는 산업현장에서 각종 기어나, 축, 체인, 롤러, 금형, 자동차강판 등으로 널리 쓰여 지는 기계구조용 탄소강인 SM45C를 실험소재로 사용하였다. 실험에 사용되는 시험편 표면에 표면경화를 수행하기 위하여 #200 ~ #1500의 순서대로 미세연마 후 거친연마의 연마가공을 실시하였으며, 다이오드 레이저의 표면경화 열처리 후에 자기냉각효과를 고려하여 $100{\times}50{\times}10$의 판재로 시험편을 제작하여 실험하였다. 소재 표면에 다이오드 레이저를 이용하여 국소부위에 표면경화 열처리를 수행하였다. 이때 다이오드 레이저의 출력과 이송속도를 공정조건으로 하여, 미세경도시험, 미세조직시험, 전자 주사 현미경(SEM), 입열량을 분석하였다. 분석 후에는 실험소재의 기계적 특성을 비교하여, 타 표면 경화법에 비해 다이오드 레이저를 이용하였을 때의 표면경화 열처리 신뢰성과 우수함 그리고 최적의 공정조건을 도출하였다. 열처리 후 경화부는 판상 마르텐사이트로 경화 되었으며. 경도값은 Hv729.5로 열처리 후 약 2.3배 이상 표면경도가 향상되있는 것을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제1권2호
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• pp.183-194
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• 1992

실리콘 기판을 HF용액 내에서 양극반응을 시켜 electropolishing법 또는 PSL 형성법으로 센서와 actuator에 유용한 다양한 모양의 실리콘 미세 기계구조를 제조하였다. 미세구조는 시편의 결정면에 관계없이 형성되었으며, 저농도 도핑된 단결정 실리콘이다. $n^{+}/n$ 실리콘 시편을 HF용액(20-48%)내에서 양극반응시켜 $n^{+}$ 영역에 선택적으로 PSL을 형성하였으며, HF농도, 반응전압 및 반응시간에 따른 PSL 형성의 특성을 조사였다. $n^{+}$ 영역에만 PSL이 형성되었으며 PSL의 다공도는 HF 농도 증가에 따라 감소하였으며, 반응전압에는 무관하였다. $n/n^{+}/n$형 구조를 이용하여 미세구조를 제조한 경우, 식각된 실리콘 표면이 균일하고 cusp가 제거되었으며, 미세구조의 두께는 전 영역을 통하여 n-epi.층의 두께로 일정하였다. HF용액(5 wt%)에서의 양극반응과 planar기술을 이용하여 가속도센서를 제조하여 기존의 IC 공정기술과 함께 사용이 가능함을 확인하였다. 또 모터의 회전자, 기어 등의 미세 기계구조를 PSL 형성법으로 제조하고 SEM 사진으로 조사하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.387-390
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• 2009

This study was designed to fabricate the micro-electro-mechanical systems (MEMS) parts such as micro spur gears using hot extrusion of gas atomized Al-78Zn powders. For this purpose, it is important to develop new methods to fabricate micro-dies and choose suitable extrusion conditions for a micro-forming. Micro-dies with Ni were fabricated by LIGA technology. LIGA technology was capable to produce micro-extrusion dies with close tolerances, thick bearing length and adequate surface quality. Superplastic Al-78Zn powders have the great advantage in achieving deformation under low stresses and exhibiting good micro formability with average strain rates ranging from $10^{-3}$ to $10^{-2}\;s^{-1}$ and constant temperatures ranging from 503 to 563K. Al-78Zn powders were compacted into a cylindrical shape (${\Phi}3{\times}h10$) under compressive force of 10kN and, subsequently, the compacted powders were extruded at 563k in a hot furnace. Micro-extrusion has succeeded in forming micro-gear shafts.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.1-6
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• 2001

회전성형법은 프레스 축 중심에 대하여 일정한 각도로 경사진 요동축과 원추형상의 상부 금형을 축 중심에 대하여 회전시키고 소재를 상승 가압하면 상부금형과 소재가 점진적으로 접촉하면서 제품을 성형하는 공정이다. 본 연구팀에서 개발된 회전 분말단조 프레스(500kN)를 이용해서 산업용 고밀도 베벨기어의 성형성 실험을 수행하였다. 실험결과로 회전 분말단조 공정과 회전 분말성형 공정에서의 성형하중, 성형밀도, 경도, 미세조직 등의 변화를 조사하여 제품의 기계적 성질을 규명하고 실제로 산업 전반에 적용할 수 있는 가능성을 제시한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.471-477
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• 2012

SCM420재질의 기어를 담금질을 실시한 후 초경호브(Hob)에 PACVD 코팅처리 후 표면경도가 높은 표면(HRC 60)을 절삭하였다. 코팅처리 없이 난삭재(難削材)로 분류되는 경도가 큰것, 경한 물질을 포함한 것, 강도가 높은 것에 공구수명과 생산성을 향상에는 한계성을 가지고 있다. 이를 개선하기 위해 초경호브에 TiCN코팅처리 전후에 대하여 Skiving 절삭으로 코팅처리 한 호브가 가공성이 좋고, 공구마멸이 적어, 공구수명이 2.5배 증가하는 결과를 얻었다. 실험은 CNC 스카이빙 호빙머신을 이용하여 습식절삭으로 절삭속도와 이송량으로 다양한 조건을 적용하여 공구마멸과 표면거칠기 데이터를 얻었다. 실험결과 조건 2에서(V=200m/min F=0.7mm/rev) Cutting speed가 절삭표면에 Feed Mark가 미세하고, 표면거칠기는 Rmax $4.7{\mu}m$(Ra $1.19{\mu}m$)의 데이터를 얻었다.