롤-롤(Roll to roll) 성형은 공정이 비교적 간단하고 생산 효율이 높은 중요한 금속 성형 공정이다. 이러한 이유로 롤-롤 성형 공정은 최근에 솔라셀 집전판, 디스플레이 격벽구조, 그리고 회로기판 성형 등 넓은 범위에서의 활용이 검토되고 있다. 본 연구에서는 솔라셀 집전판에 수십만 개의 홈을 성형하는 공정에 대해 유한요소해석을 수행하였다. 수백만 개 홈에 대한 성형을 해석하는 것은 컴퓨터 용량과 시간의 문제로 불가능하기 때문에 공정 설계를 가능하게 하는 최소의 문제 영역을 해석 결과를 바탕으로 설정하였다. 그리고, 홈의 형상과 온도에 따른 해석을 수행하여 그 결과를 분석함으로서 공정 설계의 방향성을 제시하였다.
LCP원섬유(fibril)와 폴리아미드6 (PA6)수지로 사출성형된 복합재료 박판(molded thin composite plaques)의 미세구조와 굽힘강도에 대한 에폭시수지 함유율의 효과를 살펴보았다. 성형은 LCP원섬유의 용융점 이하에서 하였으며 이렇게 만들어진 판재는 횡방향 배향을 보이는 두께 $65-120{\mu\textrm{m}}$의 표피층(surface skin layer), 유동방향과 거의 일치하는 배향을 보이는 표피아래층(sub-skin layer), 아크형 곡선유동형태를 보이는 심층(core layer)으로 구성되어 있었다. 에폭시함유율이 달라도 각 층의 미세구조방향은 유사하였으나 에폭시함유율이 증가함에 따라 LCP영역(domain)이 원섬유상에서 층상구조로 변했고 거시적 파괴진로(fracture path)는 인장형에서 전단형으로 바뀌었다. 또한 에폭시 4.8vol%에서 가장 우수한 굽힘강도와 파단변형율을 보였다. 굽힘강도를 수치해석한 결과 에폭시성분을 복합재에 부가하면 각 층의 두께와 미세구조 같은 기하학적인 형태가 변하면서 각 층 자체의 탄성계수와 강도가 열등화 되었음을 알았다.
Roll forming process is one of important metal processing technology because the process is simple and economical. These days, roll forming process is tried to be employed in manufacturing the circuit board, barrier ribs and solar cell plate for productivity. However, it is difficult to apply to the forming of micro scale or sub-micro scale pattern. In this study, the roll forming processing for the micro scale is designed and analyzed. In this study, the forming of micro pattern for solar cell plate by incremental roll forming process is analyzed. The solar cell plate may have thousands of patterns, and the analysis of forming considering all the patterns is impossible due to the computational costs. In this study, analyses are carried out for various numbers of patterns and the results are compared. It is shown that the analyses results with four row patterns and twelve row patterns are same. So, it is considered that the analysis can be carried out for only four rows of pattern for the design of incremental roll forming process. Also experiment is carried out process that is designed through simulation.
Roll forming process is one of important metal processing technology because the process is simple and economical. These days, roll forming process is tried to be employed in manufacturing the circuit board, barrier ribs and solar cell plate for productivity. However, it is difficult to apply to the forming of micro scale or sub-micro scale pattern. In this study, the roll forming processing for the micro scale is designed and analyzed. In this study, the forming of micro pattern for solar cell plate by incremental roll forming process is analyzed. The solar cell plate may have thousands of patterns, and the analysis of forming considering all the patterns is impossible due to the computational costs. In this study, analyses are carried out for various numbers of patterns and the results are compared. It is shown that the analyses results with four row patterns and twelve row patterns are same. So, it is considered that the analysis can be carried out for only four rows of pattern for the design of incremental roll forming process.
Micro V-notching process has been used to manufacturing the safety component in Li-Ion battery. These kinds of safety component in Li-Ion battery plays an important role in the explosion from excessive overheating. Therefore, it is very crucial to estimate accurately the working pressure range of the safety component with micro V-notch. In this study, the relationship with the working internal pressure in Li-Ion battery and fracture phenomenon in micro V-notch was investigated through the numerical analysis. The numerical analysis is especially adopted the finite element method with ductile fracture criteria.
This paper is concerned with manufacturing technology of thin foil tensile specimen using CIP(Cold Isostatic Press) and measurement of precision mechanical properties using micro tensile testing. We can get a burr free micro metallic thin foil specimen using this technology. For testing mechanical property of this micro thin foil, we use a nano scale material testing machine that was developed by KITECH. In this paper, micro tensile specimens of nickel and copper thin foil are fabricated with CIP and precision mechanical properties of these materials could be measured. We will expect precision mechanical property of micro/nano material and component.
산업의 고도화에 따른 구조물의 사용 환경이 열악해지고 최근 에너지저감과 환경문제 개선을 위한 경화의 요구에 따라 뛰어난 내식성 및 우수한 고비강도 특성을 갖고 있는 타이타늄 및 타이타늄합금의 활용에 대한 연구가 많은 주목을 받고 있다. 이에 따라 타이타늄 신합금의 개발뿐만 아니라 기존에 개발되어 비교적 보편적으로 적용되고 있는 타이타늄 부품의 제조 및 성형기술에 대한 수요도 급증하고 있다. 특히, 기기 및 부품 제조를 위한 용접/접합기술도 매우 중요한 요소기술로 자리메김하고 있다. 타이타늄은 산소, 수소 등의 침입형 원소와의 친화력이 강한 활성이 큰 금속으로 용접시 고온에 노출되면 급격히 산화 및 취화 등의 문제를 발생한다. 따라서 타이타늄의 용접시에는 $426^{\circ}C$이상의 온도에서는 대기로부터 용접부가 차단되도록 하는 쉴딩기술이 매우 중요하다. 타이타늄의 용접은 일반적으로 아크용접, 전자빔 용접, 레이저 용접 및 확산접합 등이 적용되고 있으나 용접입열 조정이 용이하고 아크 안정성이 높고 용접부의 기계적 특성이 우수한 GTA 용접이 작업성을 고려하여 가장 많이 적용되고 있다. 본 연구에서는 미국용접학회(AWS)의 타이타늄 용접가이드를 분석 및 소개하였고, 1t 이하의 박판 CP Ti를 대상으로 GTAW 용접부 미세조직 및 기계적 특성을 분석하였다. 이때, 용접 비드폭 제어 및 펄스 용접기술을 통하여 박판 타이타늄의 최적 GTAW 공정변수 제어기술을 분석하였다.
Roll-to-roll forming process is one of important metal processing technology because the process is simple and economical. These days, with these merits, roll-to-roll forming process is tried to be employed in manufacturing the circuit board, barrier ribs and solar cell plate. However, it is difficult to apply to the forming of micro scale or sub-micro scale pattern. In this study, the roll forming processing for the micro scale is designed and analyzed. The forming of micro pattern for small electric device such as LCD panel by incremental roll forming process is analyzed. Firstly, the optimum analysis conditions are found by several analyses. And then, formability is analyzed for various protrusion shapes at various forming temperatures. The formability is evaluated in terms of filling ratio and damage value. The filling ratio is defined from the tool geometry and critical damage is determined from the analysis of uniaxial tensile test. Finally, optimum forming conditions that guarantee the successful forming are found.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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