• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.227-232
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• 1995

사출성형(Injection Molding)은 생산성이 좋으며 마무리가공을 거의 필요로 하지 않는 정형 형태( net shape)로 제조가 가능하고 복잡한 형상을 만들 수 있어 고분자 재료의 대부분이 사출성형법에 의해 성형 되고 있다. 최근들어 가볍고 강도가 매우 높은 고분자재료의 개발로 전기전자 제품은 물론 자동차, 항공기 등의 생산에 이르기까지 사출성형의 중요성은 더욱 가속화되고 있다. 본 연구에서는 복잡한 형상과 여러 형상의 캐비티를 갖는 경우에는 동시에 충진이 완료되기가 어렵다. 따라서, 다른 캐비티가 충진되고 있는 동안에 먼저 충진이 된 캐비티에서 고분자 수지는 압축을 받고있기 때문에 사출성형품의 치수정밀도를 향상시키기 위한 좀더 정확한 압력과 온도분포를 예측하기 위하여 기존 의 충진과정과 충진후과정(보압, 냉각과정)을 분리하여 해석 하는 것이 아니라 충진과정과 충진후과정을 동시에 해석할 수 있는 프로그램(program)을 만들었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.35-42
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• 2015

사출성형은 플라스틱 제품의 대량생산에 적합한 제조기술이지만 사출성형공정에서 사출품의 휨 변형이 항상 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 전자동 정제분류 포장시스템의 호퍼 제품을 기존의 ABS 수지에서 PP 수지로 변경하는 경우에 생기는 사출품의 휨 변형을 최소로 하는 것을 목적으로 하였다. Moldflow 소프트웨어를 이용하여 호퍼의 사출성형 공정을 해석하여 호퍼의 휨 변형을 최소로 하기위한 게이트의 형상과 리브 형상을 결정하였으며 실 제품의 사출성형을 통해 사출성형 해석결과의 타당성을 입증하였다. 결정성 수지인 PP 재료의 사출성형 시에는 유동선단의 면적이 넒은 경우가 유리하며 리브를 보강하는 것이 휨 변형을 줄일 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제36권2호
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• pp.131-136
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• 2012

사출성형품은 성형 중 온도변화와 전단응력에 의해 잔류응력이 형성된다. 이 잔류응력으로 인해 짧게는 하루 이내에 길게는 수 년 이상 시간이 흐른 뒤 변형과 뒤틀림 등이 발생될 수 있다. 따라서 잔류응력 최소화를 위한 사출성형조건 및 사출성형품의 열처리가 요구된다. 본 논문에서는 투명한 사출성형품을 어닐링 조건 즉, 상대습도와 온도, 그리고 어닐링 시간을 변화시켜가며 각 어닐링 조건이 잔류응력 해소에 미치는 영향을 조사하였다. 상대습도가 작을 경우 잔류응력의 해소가 매우 적었으나 상대습도 50% 이상에서는 그 영향이 크게 작용하였다. 또한 유리전이온도 부근에서 어닐링 시 매우 빠른 잔류응력 해소를 보였으며 이는 광탄성 장치를 통하여 관찰할 수 있었다. 상대 습도보다는 어닐링 온도가 잔류응력 해소에 더 큰 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있다. 시편에서 잔류응력이 해소되면서 시편에서 수지의 흐름방향으로는 수축이, 흐름의 직각방향으로는 팽창이 발생하여 변형이 일어나는 것이 관찰되었다. 어닐링 시 제품의 변형을 최소화 하기 위해서는 지그나 고정구로 시편을 구속한 환경에서 어닐링이 필요할 것으로 판단되었다.

• 폴리머
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• 제38권2호
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• pp.193-198
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• 2014

렌즈 그리고 DVD 등과 같은 성형품들은 우수한 광학적 특성을 필요로 한다. 일반사출성형 공정은 캐비티 내에 압력이 높고 큰 온도변화를 포함하게 되어 성형품에 큰 잔류응력이 남아 광학적 품질이 저하된다. 따라서 이와 같은 제품들은 성형 시 잔류응력을 최소화하기 위해 캐비티 내의 압력을 낮게 그리고 균일하게 조절할 수 있는 사출압축성형 공정을 사용하는 경우가 많다. 본 연구에서는 실험을 통하여 사출압축 성형품에 영향을 주는 성형인자를 분석하였다. 다수 캐비티 금형을 이용하여 캐비티 간 품질편차도 고찰하였다. 실험에 사용한 재료는 투명수지인 PC와 PS이었다. 사출압축성형의 실험에서 공정변수로는 압축거리, 압축속도, 압축력 그리고 압축지연시간을 이용하였다. 실험결과, 사출압축성형 공정 변수 중 압축력과 압축지연시간 그리고 압축거리가 광학적 특성에 크게 영향을 미쳤으며 그 정도는 수지에 따라 다르게 나타났다. 이러한 현상은 사출압축성형 시 수지마다 유동성에 따라 최적의 성형조건이 있음을 의미하는 것이다.

• 유변학
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• 제8권3_4호
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• pp.207-214
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• 1996

사출성형은 많은 장점과 유용성에도 불구하고 싱크마크나 휨과 같은 변형문제를 피 하기 어렵다. 이것은 성형품의 부위별 온도분포 및 냉각속도 차이에 의한 잔류응력에 기인 하는 것으로 구조가 복잡하거나 크기가 쿤 경우에 더욱 더 문제가 되기 쉽다. 이와 같은 문 제를 해결하기 위하여 성형품의 내부에 기포를 형성시켜 수지의 수축분을 기포의 성장으로 보상하여 주는 가스사출성형이 개발되어 많이 활용되고 있는 실정이다. 한편 일반 가스성형 과 달리 수지를 완전히 채운후 저압의 공기를 이용하여 기포를 발생시켜 수지의 체적수축분 을 보상해주는 PFP성형기술은 가스사출의 나점인 공기의 유동조절문제를 해결하고 비용이 저렴한 등의 잇점을 가지고 있다. 이 과정은 가스성형공정의 2차 침투과정과 매우 유사하나 아직까지 이에대한 이해나 연구는 매우 부족한 실정이다 본 연구는 기포의 성장이 수지의 체적수축에 의한 것이라는 가정에 근거하여 기포성장길이에 관한 모델링을 수행한 것이다. 실험결과와의 비교를 통하여 기본 가정에 대한 타당성을 검증하고 여러 인자들의 영향을 살 펴보았다. 본 연구는 PFP성형공정에 대한 이해를 증진시켜 금형설계 및 성형조건 설정에 대한 가이드라인을 제시하며 아울러 PFP공정에 대한 보다 체계적인 이해 및 일반가스성형 의 2차 침투과정 등의 관련 현상에 대한 이해 및 연구에 도움이 될것으로 기대된다.

• 실천공학교육논문지
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• 제10권2호
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• pp.89-94
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• 2018

사출 성형에서 금형 온도는 성형품의 품질에 큰 영향을 준다. 어느 정도의 온도가 적정한가는 성형 재료, 성형품에서 요구되는 품질에 의해서 결정되고 중요한 것은 그 온도가 안정적이어야 한다. 먼저 그 수지에 적합한 금형 온도 조건 범위 내에서 성형품이 요구하는 품질에 맞는 금형 온도를 설정해야 한다. 즉, 성형품의 표면 광택, 성형 사이클의 단축, 변형 방지, 수축 및 수지 흐름의 용이성 등의 중요성에 의해서 금형 온도는 변화한다. 실질적인 금형 기술 향상을 위해서 사출 금형을 설계하고 제작하는 산업체에서 적용할 수 있는 온도 제어에 대한 애로 기술 과정의 훈련 모형을 제시하고자 한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 추계학술발표논문집
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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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.738-742
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• 2006

본 연구에서는 전열을 이용한 금형가열 장치를 설계 및 제작하였다. 서로 다른 가열원을 가진 세 가지 방법으로 제작을 하여 시간에 따른 온도 프로파일을 조사함으로써 그 성능을 평가하였고, 이를 이용하여 사출성형품을 제조하여 수축률, 밀도, 표면 거칠기, Weld line등을 측정하여 실용적인 적용 가능성을 조사 하였다. 가열시간($130^{\circ}C$ 도달시간 14초) 및 사이틀 타임(55초)은 실용화가 가능한 수준으로 나타났다. 일반 사출성형방식으로 성형한 제품과 비교했을 때 수축률은 전열을 이용한 가열방식으로 사출한 성형품이 5.1% 감소하였고, 밀도는 2.66% 증가하였다. 표면 거칠기는 3배 이상 향상 되었고, 일반 사출에서 나타나던 Weld line은 전열가열방식에서는 나타나지 않았다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.678-681
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• 2009

사출성형은 열가소성수지의 가공법으로써 정밀도나 고품질의 제품을 효과적으로 생산하는데 널리 이용되며 플라스틱은 현재 광범위하게 사용되고 있는 공업재료 중의 하나이다. 과거에는 플라스틱을 일회용품 및 외장재로 사용하였다. 그러나 산업기술이 발전하며 플라스틱은 금속을 대체 할 수 있는 재료로서 사용할 수 있다는 인식의 변화로 점차 기계요소용 재료로 사용되고 있으며 기계요소용 재료로 사용됨에 따라 플라스틱 제품이 정밀한 부품으로 사용되기 위해서는 금형의 가공뿐만 아니라 사출성형 시 용융수지가 금형의 각 캐비티에 균형적으로 충전되는것이 요구된다. 이러한 요구조건을 만족하기 위해서는 각 캐비티의 가공치수는 매우 높은 정밀도를 유지해야 하며, 각 캐비티에서의 충전과 냉각도 동일한 상태를 유지해야 한다. 충전 불균형은 성형품의 품질에 큰 저해 요인으로서 플라스틱 제품의 치수성, 밀도, 외관품질, 강도 등에 불균일한 결과를 가져오는 요인으로 지적되고 있다. 실제로 충전 불균형은 충전 단계에서 런너 내에서 발생하는 불균일한 전단분포에 기인하여 발생되므로 점도변화에 영향을 주는 수지의 물성, 런너의 배열과 같은 외부 요인과 사출압력, 사출속도, 수지온도, 금형온도와 같은 성형공정 조건에 의한 요인에 의한 충전 불균형의 양상이 달라지게 된다. 본 연구는 다수 캐비티 금형에서 충전 불균형 현상에 대한 원인을 검토하고 실제로 사출성형을 실시하기 전 사출성형해석 소프트웨어를 이용하여 시뮬레이션을 하여 다수 캐비티에 대한 충전 패턴을 미리 예측하여 보았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권8호
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• pp.1968-1799
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• 2000

A warpage analysis program has been developed for fiber-reinforced injection molded parts. The warpage is predicted from the residual stress and anisotropic thermo-mechanical properties coupled with fiber orientation in the integrated injection molding simulation. A simple elastic model is used for the calculation of thermally and pressure-induced residual stresses which are employed as the initial conditions in the structural analysis. To improve the reliability of warpage analysis, a new triangular flat shell element superimposing well-known efficient plate bending and membrane element is presented. The numerical examples address the necessity to use anisotropic models for fiber-reinforced materials and show that predicted warpage is in good agreement with experimentally measured one.