• 폴리머
• /
• 제38권6호
• /
• pp.708-713
• /
• 2014

대부분의 플라스틱 제품은 사출성형을 통해 생산된다. 사출성형에서 성형수축은 피할 수 없으며 이는 제품에 휨이나 뒤틀림을 유발하여 제품의 치수정밀도를 떨어뜨리는 요인으로 작용한다. 사출성형 시 발생하는 휨이나 뒤틀림은 성형조건이나 제품의 형상에도 영향을 받지만 수지의 물성에 따라서도 다양하게 나타난다. 본 연구에서는 제품의 휨을 제어하기 위해 폴리카보네이트를 유리섬유로 보강하여 물성을 예측하였으며, 이를 이용하여 사출성형해석을 실시하였다. 사출성형해석을 통해 유리섬유로 보강된 수지에서 제품의 휨이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구방법의 타당성과 신뢰성을 검증하기 위하여 사출실험을 실시하여 수지의 물성에 따른 휨 값을 분석하였으며 해석과 실험에서 유사한 경향의 휨이 발생하는 것을 관찰할 수 있었다. 결론적으로 본 연구에서 수행한 바와 같이 해석 프로그램을 통해 수지의 물성을 설계하고 이를 통한 휨의 제어가 가능함을 확인할 수 있었다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제47권4호
• /
• pp.347-354
• /
• 2012

사출성형에 CAE (Computer Aided Engineering)을 적용함으로써 사출 성형품 설계와 공정조절에 큰 도움이 된다. 또한 성형의 효율성을 최대화하고 개발기간의 단축, 그리고 고품질 제품을 확보하는데 도움이 크다. 특히 신제품 개발에 대한 설계방안을 제시하고 실패율을 감소시킬 수 있다. 현재 사출성형의 CAE는 2D는 물론 3D도 해석이 가능한데 이 두 가지 방식은 약간의 차이를 가짐에도 불구하고 해석 상 차이에 관한 비교 및 일반적인 가이드라인이 정해져 있지 않다. 본 연구에서는 제품의 두께, 형상 그리고 유한요소 수에 따른 2차원 해석과 3차원 해석을 비교하였다. 그리고 실험을 통해 얻은 캐비티 내의 압력과 온도를 해석결과와 비교하였다. 본 연구를 통하여 사출성형의 2D해석과 3D해석에 대한 가이드라인을 제시하고자 하였다.

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

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
• /
• pp.231-231
• /
• 2003

사출성형에서의 지금까지의 에어트랩 문제의 해결법은 사출금형 내에 유동적 관계와 사출성형 기술자의 경험으로 해결했었다. 본 연구에서는 에어트랩 문제를 해결하기 위하여 금형을 설계할 때 미리 에어트랩의 위치를 알고 금형 디자인을 수정하여 사출 시간의 단축과 사출성형의 경제적 효과를 얻고자 한다. 사출성형을 할 때 에어트랩의 불량이 많이 발생하는 특징 형상들을 선정하여 각각의 특징형상들을 다시 해석하여 각각의 특징형상들의 에어트랩의 발생위치와 발생률을 알아내고, 사출금형설계에서 에어트랩불량이 일어날 형상들을 특징형상 변수에 대응시켜 최적의 형상으로 수정절차를 개발하였다. 여기서, 사출속도의 조절, 금형 온도의 조절, 수지온도 조절, 금형내의 압력 조절, 벤트의 설치 등은 최적의 상태로 고정시키고 형상수정 요소로 형상의 두께, 각도, 깊이, 필렛, 모 따기를 선정하여 특징형상 상관관계 모델을 구성하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2001년도 춘계학술대회 발표논문집
• /
• pp.99-102
• /
• 2001

사출성형에서 제품의 최종 품질에 영향을 미치는 중요한 인자들 중의 하나는 사출압력이다. 전통적으로 현장의 사출전문가는 오래된 현장 경험을 바탕으로 사출압력을 결정한다. 그러나 비전문가에게는 제품의 크기, 형상 그리고 사출공정의 전반적인 과정을 고려하여 적절한 사출압을 찾아내기가 쉽지 않다 본 연구에서는 퍼지 논리(fuzzy logic)를 이용하여 제품도면에 나와 있는 제품두께와 유동길이를 알면 쉽게 초기 사출압을 결정할 수 있도록 전문가의 경험을 규칙베이스화 하였다. 규칙베이스를 구성하기 위해서 현장 전문가들을 인터뷰하고 설문조사를 한 후 기술적인 문서를 작성하여야 하지만 본 연구에서는 C-Mold와 Mold FLOW와 같은 사출해석 프로그램을 이용하여 수 차례의 시뮬레이션을 반복 수행하여 규칙베이스를 구성하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제37권1호
• /
• pp.35-41
• /
• 2013

금형온도는 사출성형시 수지의 유동특성이나 성형품의 변형에 영향을 미치는 중요한 변수로서, 고온의 수지 주입과 냉각회로에 주입되는 냉각수의 영향을 받아 사출 사이클이 반복될수록 온도의 상승과 하강이 반복되는 주기적인 변화특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 금형 냉각회로에 저온과 고온의 유체를 번갈아 주입하는 가변 금형온도 제어기법을 적용하여 성형전에는 금형온도를 높게 유지하고 성형후에는 낮게 유지함으로써 사출성형시 품질과 생산성을 동시에 높일 수 있는 연구를 수행하였다. 특히 열전달-유동해석을 연계한 다중사이클 사출성형 과도해석을 수행하여 수지와 금형, 냉각수간의 과도적인 온도변화를 수치적으로 고찰하였고, 기존 냉각방법과의 해석결과를 비교하여 제안된 가변 금형온도 제어기법의 가열 및 냉각과정에서의 효율성을 비교하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
• /
• pp.1245-1248
• /
• 2010

플라스틱은 가공이 용이하기 때문에 우리 생활에 널리 이용되고 있다. 과거에는 단순히 제품의 외장제로 이용되었지만 산업이 발달함에 따라 금속을 대체 할 정도로 사용 범위가 증가하고 있다. 또한 사용량이 증가함에 따라 제품의 생산량을 증가시키기 위해선 다수 캐비티의 금형 사용이 필수적으로 되었다. 다수 캐비티 사출성형에서 각 캐비티 간 제품의 품질 및 물성을 향상시키기 위해선 각 캐비티로 충전되는 수지가 균형을 이루어야 한다. 하지만 기하학적으로 균형을 갖추고 있는 러너를 설계하여도 실제 사출성형에서는 불균형 충전이 일어나게 된다. 이러한 불균형 충전은 미국의 Beaumont에 의해서 처음 규명된 뒤 충전불균형 현상을 해결하기 위해 많은 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 다수 캐비티 사출성형에서 균형충전을 위한 러너시스템을 제안하였다. 이 러너시스템은 온도가 불균일한 수지의 흐름을 혼합함으로써 수지의 흐름을 균일하게 하여 균형충전을 이루도록 하였다. 또한 사출성형해석프로그램인 Moldflow를 이용한 유동해석을 통해 그 효과를 나타내 보았다.

• 기계저널
• /
• 제30권S1호
• /
• pp.45-55
• /
• 1990

과거 대형컴퓨터와 중형컴퓨터에서만 가능하던 유한요소법을 이용한 CAE기술들이 마이크로컴퓨 터의 발달에 따라 개인용 컴퓨터에서도 가능하게 되었다. 여기서는 사출제품 설계 및 금형설계에 있어 필수적인 설계도구로 사용되는 CAE프로그램중 구조 해석용 프로그램인 Micro-STANS와 사출공정 해석용 프로그램인 C-FLOW가 마이크로컴퓨터 상에서 이용 가능함을 설명하였다. 이러 한 CAE 소프트웨어들은 비용과 노력이 많이 소모되는 시제품제작이 없이도 사출공정에 대한 정 보와 제품강도에 대한 정보를 얻을 수 있게 함으로써 초기설계단계에서 제품의 설계평가가 가능 하게 하였다. 보다 높은 생산성, 보다 낳은 설계 납기단축, 비용절감을 도모해야 하는 사출제품 설계자들에게 초기단계에서 제품의 설계 및 가공에 대한 문제점을 미리 파악할 수 있게 함으로써 대단히 강력한 설계 도구로 이용될 수 있을 것이다.

• 오토저널
• /
• 제15권1호
• /
• pp.17-24
• /
• 1993

사출성형 문제는 열전달과 유체유동이 복합된 문제라고 할수 있다. 사출성형 공정은 충진(filling), 보압(packing) 및 냉각과정(cooling phase)으로 이루어 진다. 충진과정은 높은 점성의 Non-Newtonian유체가 몰드내의 캐버티로 사출됨으로써 이루어지며 플라스틱의 점성도는 플라스틱의 온도 및 유동속도와 관련이 크며 이 flow-rate는 점도와 더불어 변화한다. CAE 유동해석 프로그램은 유체의 흐름과 열전달을 이용하여 충진과정을 이해하는데 이용되고 있다. 본 고에서는 사출성형 과정 중 충진과정에 대한 컴퓨터 시뮬레이션과 그 적용사례에 대하여 살펴본다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권12호
• /
• pp.1627-1633
• /
• 2011

사출금형은 일반적으로 다수개의 부품을 조립하여 제작되며, 특히 성형부(Core/Cavity)가 금형 형판 내부에 조립되는 구조를 갖는다. 이러한 구조로 인해 금형 조립부 경계면에서는 열접촉 저항이 발생하여 금형 내부의 열전달 특성에 영향을 미치게 된다. 최근 금형의 열접촉 저항이 성형부의 온도분포에 미치는 영향을 수치적으로 예측하기 위한 선행연구가 수행되었으며, 본 연구에서는 이에 기반하여 열-유동 연계해석을 적용함으로써 금형 내부의 열접촉 저항이 사출성형시 유동특성에 미치는 영향을 분석 하였다. 상기 해석결과와 실험결과와의 비교분석을 통해 금형의 열접촉 저항을 고려한 열-유동 연계해석이 기존의 해석방법과 비교할 때 사출성형 유동특성을 보다 향상된 신뢰성으로 예측할 수 있음을 확인하였다.