• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권2호
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• pp.264-269
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• 2012

플라스틱 제품의 다이슬라이드식 사출성형은 기존 사출공법의 부가공정을 삭제하여 제품 생산에 요구되는 비용과 시간을 현저히 줄여준다. 그러나 다이슬라이드식 사출성형은 사출제품의 백화, 수지침투, 기공, 수지넘침 등의 결함들을 해결해야한다. 본 연구에서는 사출성형의 공정파라미터들을 유한요소법과 다구치법을 사용하여 최적화하고자 한다. 사출 성형해석은 Moldflow insight 2010 코드로 해석하며 2차 사출에서는 다단 사출코드를 적용한다. 폴리프로필렌(PP)을 밀폐용기인 냉각수 보조탱크로 성형할 때 사용하는 공정파라미터들은 다구치법의 망소특성과 $L_{16}$ 직교배열을 사용한 실험계획을 통해 최적화된다. 한편 최적값은 유의수준 5% 수준의 분산분석을 통해 타당성을 검증한다. 그리고 최적화 조건에서 성형된 제품과 기존 제품의 치수정확도를 비교한 결과 치수안정성이 5% 이상 개선됨을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제32권6호
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• pp.501-508
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• 2008

렌즈나 휴대폰 부품 같은 소형 플라스틱 부품들은 일반적으로 다수 캐비티 사출금형에서 성형된다. 이러한 다수 캐비티 금형에서의 사출성형은 캐비티간의 충전 불균형이 일어날 수 있다. 이러한 충전 불균형 현상은 제품의 치수 및 중량의 편차뿐 아니라 제품의 물리적 특성에도 영향을 미친다. 충전 불균형은 무엇보다도 기하학적으로 균형 잡히지 않은 delivery system의 설계에서 기인된다. 하지만 delivery system이 기하학적으로 균형 있게 설계가 되었다 하더라도 충전 불균형 현상은 여전히 발생된다. 이러한 현상은 런너 단면에서의 온도분포에 기인하며 사출성형 공정 중 사출속도에 크게 영향을 받는 것으로 본 연구에서 파악되었다. 즉 충전 불균형은 부적절한 사출 성형 공정에 의해 발생되며 성형 공정 조건 중 사출속도는 충전에 영향을 주는 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 재료와 사출 속도에 따른 충전 불균형 현상을 실험과 CAE을 통하여 관찰하였다. 사출속도 변화에 따른 충전 불균형 때문에 시편의 치수 및 무게가 불균일함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.638-643
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• 2019

자동차 소프트 인스트루먼트 패널의 비용과 중량을 줄이기 위하여 두 가지 사출을 동시에 수행하는 방법을 이용한 새로운 인스투르먼트 패널이 개발되었다. 첫 번째 사출은 뒷면 발포체 포일을 삽입하는 압축 사출을 하는 방법이고, 다른 하나는 동승석 에어백에 도어와 동시에 2샷 사출하는 방법이다. 우리는 그것을 'IMX-IP'라고 부르며, 이것은 인스트루먼트 패널의 모든 부품들이 종류가 다른 수지와 하나의 금형 안에서 만들어지는 방법인 것이다. 본 기술의 개발 과정은 (1) TRIZ 기법을 이용한 새로운 사출 금형 설계, (2) 사출 조건의 최적화와 폼의 손실과 두께 편차를 최소화하기 위한 뒷면 발포체 포일의 최적화, (3) 2샷 사출 압축에 대한 CAE 해석 검증, (4) 신뢰성 검증 시험과 양산에의 적용 순서로 이루어져 있다. 뒷면 발포체 포일 삽입을 이용한 2샷 사출을 통한 공정 감소는 개발비와 중량 절감과 함께 소프트 인스투루먼트 패널의 부드러운 느낌을 향상시키는 것을 가능하게 하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.671-674
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• 2009

본 논문에서는 Base resin으로 열가소성 고분자인 PPS(Poly(phenylene sulfide))를 사용하였으며, 물리적 및 화학적 특성을 증대시키기 위해 주 첨가제로는 Expanded graphite와 보조 첨가제로 Glass fiber와 Carbon fiber를 사용하여 2가지의 복합 소재를 제조 하였다. 제조한 복합소재를 활용하여 최적의 사출 조건(사출 압력, 가열시간, 금형온도 등)으로 사출을 하였으며, 각각의 최종 시편을 four point probe 장치를 사용하여 전기전도도를 측정 비교 하였다.

• 유변학
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• 제9권1호
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• pp.16-26
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• 1997

사출 성형된 제품에서 발생하는 잔류응력은 최종 제춤의 기하학적 정밀도와 기계적 성질 및 열적 성질에 영향을 미친다. 사출성형된 제품의 잔류응력을 예측하기 위해서는 먼 저 열 및 유동장의 해석을 수행하여야 하고이를 위해서는 사출 성형의 세단계. 즉 충전, 보 압, 냉각을 모두고려해야한다. 검사체적 방법에 기초한 혼합 유한요소/유한차분방법을 사용 하는 수치 해석적 기법에 의하여 충전과정가 후충전 과정의 유동장 해서을 수행하였다. 일 반화된 헬레쇼 유동을 가정하였고 보압과 냉각과정시의 고본자의 압축성을 고려하였다. 점 도의 전단 변형률의 크기와 온도에 대한 의존성은 개선된 크로스 모델을 사용하여 나타내었 다. Tait에 의해 제안된 상태방정식은 고분자의 온도, 압력, 부피의 상호관계를 묘사하는 좋 은 방법을 제공하였다. 유동해석을 통하여 전 공정에 걸쳐서 온도와 압\ulcorner장의 변화에 대한 데이터를 얻었고 제품의 고체 응력해석의 입력 데이터로 사용하였다. 유한요소응력해석에는 평면 응력요소를 사용하였다. 다양한 형태의 금형에 대해서 공정 변수들을 달리하여 유동장 의 해석과 잔류응력의 계산을 수행하였다. 이로부터 공정조건과 유동장의 관계를 밝히고 최 종 제춤의 잔류 응력에의 영향을 고찰하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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• pp.974-977
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• 2010

본 논문은 자동차의 부품 중 에어 밴트를 효율적으로 개발하기 위하여 제품의 형상, 사출 해석, 변형과 그 제품이 완성차에 설치 시 열유동에 관한 해석 및 개발에 관한 논문이다. 이를 위하여 3차원 설계를 한 후, 사출성형 공정에 대한 충전시간, 웰드 라인, 에어트랩 등 사출 성형 공정에 대한 분석 하였다. 다음으로 완성차에 조립된 상태에서 열유동 해석을 통하여 제품 윤곽선의 적합성을 확립하였으며 이를 바탕으로 하여 금형을 제작할 수 있는 설계조건을 확립 하였다.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.559-570
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• 2011

생산재와 소비재의 반제품을 이루고 있는 플라스틱 부품들이 다른 소재의 제품들을 대체하면서 급속히 증가하고 있다. 이는 사출성형의 공정으로 생산되는 제품들이며 플라스틱의 기능과 특성이 우수하다는 장점과 더불어 제품구현이 빠르고 대량생산이 가능하기 때문이기도 하다. 본 연구에서는 제조설비시스템(MES)를 임베디드 장치를 장착하여 플라스틱 사출금형으로 반제품을 생산하는 과정에서 공정상에 발생하는 이상 증후에 대한 진단과 장시간 생산이 진행되는 과정에서 사출성형조건의 지속성 유지의 문제점을 실시간으로 모니터링하여 예방과 대책 방법을 제시한다. 품질이상을 감지하기 위해 온도, 압력, 시간을 측정하기 위한 센서와 인터페이스 설계를 통해 작업자의 판단상황을 객관적으로 설치전과 후의 경제성 분석을 하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제39권4호
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• pp.324-329
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• 2004

인계난연제가 함유된 Polycarbonate (PC)/Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS) 블렌드에서 사출온도가 상승될 경우 모폴로지 변화와 크레이즈 (Craze) 발생 정도 및 기계적 강도와의 상관관계에 대하여 연구하였다. 사출온도가 상승될 경우 분산상의 합체현상(Coalescence)이 나타났으며 파괴시편에서 크레이즈가 많이 발생하였음을 관찰하였다. 또한 급격한 충격강도의 저하가 발생하였다. 소량의 상용화제를 첨가한 경우 합체현상이 억제됨을 관찰하였으며 크레이즈도 많이 줄여 들었음을 관찰하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권6호
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• pp.84-93
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• 2018

냉각제 분사조건이 변화할 때 혼합가스 사출시스템 (또는 가스-스팀 발사체계) 냉각효율 및 발사체 사출성능의 변화를 확인하기 위해 3차원 수치모사를 수행하였다. 선행연구를 참조하여 구축한 1차원 모델을 통해 3차원 단상(single-phase) 계산모델을 검증한 후, Discrete Phase Model을 활용하여 고온의 기체에 냉각제 분사를 모사한 이상(two-phase) 유동 계산을 수행하였다. 냉각제 유량과 분사구 개수를 각각 변화시키면서 계산을 수행한 결과, 분사구 개수를 증가시켰을 경우 냉각효율이 보다 개선되었다. 또한 분사조건에 따라 냉각제 액적 서로간의 coalescence 발생 빈도 및 공간분포 변화가 발생하여 액적의 직경이 달라졌고, 이는 냉각제 증발률에 영향을 미쳤다. 냉각제의 증발은 breech 내부의 온도를 감소시키는 반면에 압력감소를 억제하여 사출시스템 최적화 설계에 있어 중요한 요소임을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제24권4호
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• pp.545-555
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• 2000

사출성형에서 수지의 불안정한 흐름에 의해 성형품에 표면결함이 발생되는데 이는 gate의 치수, 운전조건 그리고 고분자 용융물의 유변학적 성질과 밀접한 관련이 있다. 본 연구에서는 PC, PBT, 그리고 PC/ABS alloy에 대해 다양한 사출속도에서 성형품의 표면결함의 형성에 대해서 조사하였다. 표면결함의 형성을 조사하기 위해 여러 가지 cavity 모양, 즉 기계적 물성 측정에 쓰이는 인장, 굴곡 그리고 충격시편의 형상을 이용하여 이들의 cavity와 gate의 두께를 다양하게 하여 실험하였다. 본 연구를 통해 사출성형의 충진 과정에서 letting에 의한 표면결함은 die swell과 die swell의 지연에 크게 영향을 받음을 관찰할 수 있었다. 큰 die swell은 jetting을 없애는데 유리하나 die swell의 지연이 커지면 jetting을 촉진시킨다. Cavity와 gate의 두께 비를 작게 하면 수지의 종류에 관계없이 jetting과 표면결함을 줄이거나 없앨 수 있다. 또한 작은 두께비는 사출성형에서 고분자 용융물의 안정된 흐름을 유지시키기 위할 작업 조건들의 선택의 폭을 넓게 하여 준다.