• 월간포장계
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• 통권216호
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• pp.128-134
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• 2011

1869년 미국의 Hyatt 형제는 상아 당구공의 대체 재료로서 셀룰로이드(질산섬유계 플라스틱)를 발명하고, 1872년에는 이 재료들을 성형하기 위해 세계 최초로 사출성형기를 개발했다. 하지만 유감스럽게도 성형된 셀룰로이드는 단단하면서도 약해 당구공으로는 사용할 수 없었으나, 브러시나 빗의 손잡이, 양복의 칼라, 사진의 필름, 탁구공 등으로 실용화되었다. 그 후 여러 기능을 가진 다양한 종류의 플라스틱이 잇따라 발명되었다. 이와 같은 플라스틱의 기능을 활용한 제품을 성형하기 위해 사출성형기는 끊임없는 기술개발을 통해 진화를 거듭해 왔다. 일본의 사출성형기 업계는 구미의 기술을 도입하며 발전해 왔다. 그 후 세계에서 제일 먼저 전동식 사출성형기를 개발해 실용화함으로써 최첨단 수준의 성능 및 기능을 달성해, 현재 많은 신기술제품의 중요한 수지부품생산에 공헌하고 있다. 아래에 항상 높은 수준을 추구하는 플라스틱업계의 니드에 부응하기 위해 계속되어 온 일본의 사출성형기의 기술개발 동향에 대해 그 개요를 소개한다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.166-169
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• 2002

본 논문에서는 사출성형기의 배럴의 정밀 온도제어에 대해 논의하였다 현재 사출성형기의 온도제어는 온도 편차가 2도 내외이며, 예열후 안정화되는데 걸리는 시간이 길다는 단점이 있다. 향후 마이크로-나노 시스템 제작 공정에 있어서 대량생산 방법으로 사출성형이 주목받을 것으로 기대된다. 특히 온도 제어의 경우는 사출시 인가해야 할 온도가 녹는점 및 glassy 온도에서 유지가 되면서 충분히 유동을 가지는 온도를 지속적으로 유지를 해야하므로 사출 후 정밀성에 중요한 요소가 된다. 마이크로-나노 사출공정은 극 미세 사출이며 온도, 압력에 따른 재료 특성 변화가 발생할 수 있으므로 이를 최적의 조건으로 제어할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 실제 사출성형기와 PC based PLC를 이용한 온도제어기를 구현하고 실험하였다. 이를 통해 기존의 온도제어의 단점을 줄이고, 제어성능을 극대화하여 향후 마이크로-나노 시스템에 적용 가능한 정밀 온도제어기를 제안한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.4713-4718
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• 2013

플라스틱 사출성형은 원재료를 한 번의 가공으로 최종 제품을 만들 수 있는 장점을 가지고 있다. 사출성형을 위해서는 금형의 설치, 플라스틱 수지의 용융, 용융수지의 사출, 성형품의 취출 등을 위하여 사출성형기는 반드시 필요하다. 사출성형기는 여러 가지 방법으로 구분되는데, 본 연구는 현재 국내 A사에서 생산되고 있는 토글식 사출성형기를 대상으로 한다. 연구내용으로는 사출성형기의 여러 부품 및 주요한 플레이트에 대하여 3차원 모델링을 실시하고, 3차원 캐드상에서 조립하여 사출성형기의 전체 구조를 파악하였다. 그리고 에너지 및 생산비 절감을 위하여 주요 플레이트에 대하여 유한요소법을 이용하여 사출압력과 형체력 적용시의 플레이트에 발생하는 스트레스와 변위를 분석하고, 그 결과를 토대로 플레이트를 개선하였다. 개선된 플레이트를 대상으로 유한요소 재해석을 통하여 고정플레이트는 약 2.7%, 이동 플레이트는 약 3.5%, 테일 스톡은 약 6.9%의 중량 감소 결과를 확인하였다.

• 지능정보연구
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• 제2권1호
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• pp.1-9
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• 1996

사출 성형의 초보자도 이용할 수 있으며 사출 성형기의 이력 관리를 할 수 있는, 플라스틱 사출 성형의 진단과 불량대책을 위한 지식 기반 전문가 시스템을 ATR-IM 이라는 범용 전문가시스템 쉘을 이용하여 구현하였다. 지식베이스(knowledge base)는 수지 회사와 관련 서적, 전문가의 경험을 토대로 구축하였으며, 구현된 시스템은 크게 사출 공정 조건 설정 시스템, 사출기 ID에 따른 이력 관리 시스템, 사출성형 불량진단 시스템의 세부분으로 나누어 구성하였다. 본 연구를 통해 제안된 방법에 따라 업체별 사출기 성능에서 오는 공정 조건값의 차이를 사출공정 조건값의 저장에 의해 고려할 수 있으며, 불량 해결에 대한 전문가시스템이 추론 순서 결정을 경험적 확률에 따라 이루어지도록 함으로써 현장에서의 작업 환경을 고려한 전문가시스템이 되도록 하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.463-467
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• 2002

본 논문에서는 사출 성형기 Barrel 부분에 인공지능 알고리즘을 적용하여 고장 검출 및 진단 시스템을 구성하였다. 고장 검출 및 진단을 위한 실시간 계측 시스템을 구축하였고, 계측된 데이터를 SQL-2000 Server를 사용하여 사출 성형기 Barrel의 이력 데이터베이스를 구축하였다 기존의 시스템이 단 시간의 시스템 정보를 습득하여 고장을 검출하고 진단한 것에 비해 본 연구에서는 장시간의 데이터를 습득하여 고장 검출 및 진단에 신뢰성을 높일 수있었다 고장 진단에 필요한 데이터는 실제 시스템의 운전에서 실시간으로 습득하였고, 데이터의 신뢰성을 높이기 위해 사출 성형기의 데이터와 정밀 계측기의 데이터를 Database에 저장하였다. 고장 검출 및 진단을 위하여 Fuzzy 알고리즘을 사용하여 신뢰성 있는 진단을 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.414-419
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• 2016

본 연구는 사출 성형기의 제어 방법에 따른 정밀 검사에 대한 연구를 수행하였다. 실험을 통하여, 유압사출 성형기와 전동식 사출성형기의 스크루 스트로크, 보압, 용융 수지온도에 대하여 정밀도에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, 실험에서 얻어진 데이터 편차에 대한 가설 테스트를 수행 하였다. 연구를 통하여 스크루 스트로크, 용융 수지온도, 보압 순으로 편차가 크게 발생하는 것을 알 수 있었다. 유압식 사출성형기가 전동식 사출성형기에 비해 제품 간의 산포가 크게 발생하는 것을 확인하였다. 또한 통계프로그램인 미니탭을 활용하여 스크루 스트로크, 용융 수지온도, 보압에 대한 가설을 설립 한 후 P값을 확인하여 스크루 스트로크, 용융수지온도는 귀무가설($H_0$)을 채택하였으며, 보압은 상호차이가 발생한 대립가설($H_1$)을 채택하였다.

• 유변학
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• 제3권2호
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• pp.124-134
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• 1991

세라믹 재료들을 성공적으로 사출성형하기 위한 적절한 사출조건을 얻기 위하여 그 동안 많은 실험을 하여 왔으나 게이트 크기가 미치는 영향에 대한 연구는 미진하였다. 본 연구에선 압출기를 사용하여 미세한 질화규소분말과 결합제시스템을 혼합하였으며 이러한 세라믹혼합물을 이용하여 사출압력, 보압시간, 보압, 배럴온도, 게이트의 형태와 크기 등을 변화시키면서 사출성형 실험을 수행하였다. 55%의 세라믹혼합물을 사출실험한 결과 적절한 게이트의 크기와 형태를 선택하고 105 MPa의 사출압력과 10초의 보압시간, 24$0^{\circ}C$의 배럴온 도와 같은 사출조건하에서 성형한다면 불완전 충전 체적수축과 젯팅현상을 최소화시킬수 있 어 성공적으로 인장시편과 굽힘시편을 성형할 수 있음을 알수있었다. 상용프로그램인 C-MOLD를 이용하여 사출조건과 게이트의 크기를 변화시키면서 혼합물의 유동특성을 해석 하였다. 유동해석 결과. 세라믹혼합물은 순수고분자보다 열전도도가 크고 비열이 작아서 고 화가 빨리 되므로 게이트의 크기는 사출압력, 배럴온도와 같은 사출조건과 더불어 중요한 사풀변수임을 예측할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1513-1519
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• 2010

최근 고품질 제품 생산을 위한 방법으로 센서를 이용한 사출공정모니터링 시스템이 적용되고 있다. 그러나 마이크로 금형, 광학용 금형 및 구조가 복잡한 금형에는 센서 설치가 어렵기 때문에, 공정 모니터링 시스템이 적용되기 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 금형과 사출성형기 노즐의 압력 을 측정하여 공정 모니터링 데이터의 정량적 지수를 정의하고, 성형품 중량에 대한 상관분석을 수행하여 노즐에 설치된 압력센서의 공정모니터링 적용성을 알아보았다. 또한 공정모니터링 데이터를 분석하여 다단사출속도, 보압 및 제한 사출 압력의 영향에 따른 사출성형기의 공정 제어 특성도 알아보았다.

• 유변학
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• 제4권2호
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• pp.116-126
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• 1992

본 연구에서는 형내압 파형제어 시스템, 초고속, 사출성형, 그리고 금형진공 시스템 등을 갖춘 사출 성형기를 이용하여 정밀 구면렌즈를 성형하기 위한 실험을 수행하였다. 이 러한 목적을 위해 성형공정 변수인 사출시간 충전압력 그리고 보압시간이 성형품에 미치는 영향을 중량과 곡률반경 구면 정밀도 그리고 구면오차의 간접무늬를 측정하여 연구하였다. 그결과로서 성형품의 중량(칫수)과 곡률반경에 지대한 영향력을 행사하는 변수는 충전압력 이며 사출시간과 보압시간은 곡률반경과는 무관해 보이고 중량의 증가에는 기여하지만 공정 사이클 시간을 증가시키는 문제가 지적된다. 구면정밀도 측정실험 결과 길지도 짧지도 않는 15∼20초 사이의 보압시간 4초이내의 빠른 사출시간 그리고 860kg/cm2 이상의 높은 충전압 력에서 우수한 결과를 보여주었다, 마지막으로 구면의 형상에 대한 간접무늬 측정결과는 성 형공정을 이해하는데 강력한 도구가 됨을 발견하였다.

• 유변학
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• 제7권1호
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• pp.19-27
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• 1995

정밀사출성형품을 생산하기 위해서는 성형조건의 변화가 최종 사출품에 어떠한 영 향을 미치는 가에 대한 연구가 필요하다. 본논문에서는 성형조건을 조직적으로 변화시키며 가장 간단한 원반형상의 사출품에 남는 복굴절의 분포를 측정함으로써 성형조건의 변화가 최종 사출품의 광학적 이방성의 구조에 어떠한 영향을 미치는 가에 초점을 맞추었다. 광탄 성적 성질이 많이 다른 폴리스틸렌과 폴리카보네이트를 재료로 지름이 10.16cm 이고 두께 가 2mm인 금형을 사용하였다. 두께 방향의 복굴절양과 광학 주축각의 분포를 통해 보압크 기가 최종사출품의 광학적 이방성, 특히 내측의 두 개의 정점값에 미치는 영향을 알수 있었 다. 한편 서로 다른 두 물질의 광학적, 물리적 성질의 차이점에 기인한 복굴절 분포의 구조 적 차이점도 발견할수 있었다. 이 실험 데이터는 컴퓨터 모사에의한 최종사출품의 잔류 응 력과 광학적 이방성 예측에도 중요한 자료가 되리라 믿는다.