• 제목/요약/키워드: 사형 주조

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사형제품 기계가공을 위한 안전금형 개발에 관한 연구 (A Study on Development of Safety Shell Molds for Precision Machining of Sand Mold Casting Product)

  • 최재훈;남승돈
    • 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한안전경영과학회 2013년 추계학술대회
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    • pp.587-595
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    • 2013
  • 기계가공으로 인한 사고는 작업자에게 치명적인 경우가 많다. 이러한 사고는 완벽한 가공지그을 통해 대부분 예방이 가능하지만 제품설계초기 후가공과 양산 공정은 고려되지 않고 설계되어 기계가공 시 재해로 연결되는 경우가 빈번히 발생하고 있다. 사형주조법은 수작업으로 손쉽게 제품을 생산하는 장점을 가지는 반면 치수오차가 다른 양산공정 보다 크다는 단점을 가진다. 이런 사형 주조품을 기계 가공할 때 제품의 치수편차로 인해 불안전한 고정및 과다한 절삭, 제품이탈, 공구파손, 장비와 공구의 빠른 수명감소 등의 다양한 문제가 발생 하지만 사형주조의 특성상 개선하기 어려운 문제로 인식되고 있다. 본 연구에서는 원형의 용기형태의 제품을 사형주조 후 기계가공 하는 것을 금형으로 대체하기 위한 셸몰드법을 제시하고 셸몰드로 만든 셸주형으로 주조함으로서 표면조도 평균 $Ra9.94{\mu}m$의 기계가공에 준하는 표면을 구현하였다. 외형의 정밀한 제품을 대량 생산하여 가공공정의 간소화 및 평균 두께 편차를 줄임으로서 제품파손 및 제작 시 발생할 수 있는 안전사고예방에 긍정적인 영향을 주었다. 기계가공전 제품의 치수정밀도를 높여 안전성, 생산성향상, 가공 공정단축, 환경개선 등을 이 가능함을 확인하였다.

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내마모 합금주강 소재를 적용한 연속용융아연도금설비 Roll용 부쉬의 사형 주조공정 설계 (Sand Casting Process Design for the Bush Parts of the Continuous Hot Zinc Plating Roll Applied to Wear-Resistant Alloy Cast Steel)

  • 박동환;윤재정;홍진태;권혁홍
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.104-112
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    • 2017
  • In the sand casting process, the flow of liquid metal affects the quality of casting products and their die life. To determine the optimal bush part design process, this study performed various analyses using commercial finite element analysis S/W. The simulation focused on the molten metal behaviors during the mold filling and solidification stages of sand casting. This study aims to develop methods to reduce the cost and increase the tool life of the continuous hot zinc plating roll.

TG-MS를 활용한 온도에 따른 후란 바인더 가스발생 시험 (Experimental of Gas Emissions of Furan Binder According to Temperature Using TG-MS)

  • 곽시영;조인성;이희권
    • 한국주조공학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.516-520
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    • 2021
  • 주조공정에서 사형 제작 시 사용된 바인더는 고온의 용탕에 의해 다양한 가스를 발생시키며 이러한 가스는 가스결함을 유발하게 된다. 본 연구에서는 기존의 주물사와 바인더가 혼합된 주형 블럭을 활용하여 발생 가스부피를 산출하는 방법과 달리 액상 바인더, 고상 바인더, 주물사 등 사형을 구성하는 구성 요소별로 각각 시편을 만들고 열중량 분석기 (Thermo Gravimetry )와 질량분석기 (Mass Spectrometer)를 활용하여 온도에 따른 중량감소, 가스발생 성분을 측정하고 가스발생량을 분석하였다. 액상 바인더와 고상화 바인더의 TG결과로부터 촉매제에 의한 탈수량을 산정하였고 발생 가스성분이 서로 다름을 분석하였다. 또한 TG와 MS 결과를 상호 분석하여 각 가스성분별 발생량을 간접적으로 정량화 하였다. 이를 활용하면 추후 주조공정해석에서 가스발생량을 정량적으로 예측하는데 사용할 수 있다.

한국 전통 유기 제작에서 결함을 방지하기 위한 기계 학습 기반의 공정 조건 선택 방안 (Machine Learning-based Process Condition Selection Method to Prevent Defects in Korean Traditional Brass Casting)

  • 이승철;한도석;이혁;김낙수
    • 한국주조공학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.209-217
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    • 2022
  • 본 연구에서는 전통 유기 주조 시 발생하는 미충전 결함을 방지하기 위하여, 주조 공정 조건 선택 방안을 제시하고자 한다. 공정 조건에 따라 발생하는 결함 유무를 학습하여 어떠한 공정 조건이 주어질 때, 결함 발생 여부를 예측하는 인공지능 모델을 개발하고 검증하였다. 이를 응용하여 적합한 공정 조건을 결정하였고, 추가적인 시뮬레이션의 결과를 상호 비교하여 결정된 조건을 검증하였다. 이를 통해 원하는 사형 모델에서 결함을 방지할 수 있는 주조 공정 조건을 결정할 수 있다. 이와 같은 기계학습 및 전통기술 표준화를 통해 향후 전통 유기의 스마트 공방화에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

진공 펌프용 부품에 적용한 연속 주조봉 주철의 특성연구 (A study on the characteristics of cast iron made by continuous cast iron for the parts of the rotary pump)

  • 박상준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.48-48
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    • 2000
  • 진공부품에 사용되고 있는 재료는 여러 가지 있으나 회주철품은 진동 감쇄 및 흡진성이 우수하여 소음 발생이 적고, 조직 중에 흑연이 존재하므로 주강에 비하여 자기윤활작용이 있으며, 말차계수가 적어 마찰면의 면입이 높은 경우에도 소손 등의 이상 마멸현상이 적어 진공펌프, 내연기관, 공작 기계등과 같이 강인성과 내마멸성을 요구하는 부품에 많이 이용되어 왔다, 이 회주철도 대별하면 여러 종류가 있고, 진공 펌프용 재질은 주로 회주철 중에 ASTM A형으로 도면에 명기되어 있다. 따라서 본 제품을 개발하는 과정중에 연속 주조법으로 제조된 ASTM형이 기존의 재료에 비하여 내기밀성, 내마면성, 내피로성 및 기계적 성질등이 우수함을 확인하여본 재질로 개발하였고, 시험한 연구 결과를 발표하고자 한다. 실험은 ASTM A형으로 주조하기 위하여 용해된 용탕을 사형 주형에서 GC200으로 주조하고, ASTM D형은 D사의 연속 주조기에서 직경 30mm로 주조하였다. 이와 같이 주조된 사료를 일정한 크기로 시험편을 만들어 인장 강도, 경도, 피로한도, 피로성, 절삭성, 내유압성, 소입성과 내마멸성을 시험하였다.

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L-형 사형주조에서 Chill 효과에 관한 수치적 해석 (Numerical Analysis of the Chill Effect in L-shaped Sand Castings)

  • 김삼동;강춘식
    • 한국주조공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.109-117
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    • 1985
  • A two dimensional analysis of the solidification phenomena has been simulated by IAD (Implicit Alternating Direction)method for L-shaped castings with external chills. The effect of chills has been studied with the variation of chill size, shape, and their materials, and also with the variation of the pouring temperature. Three kinds of cross-sectional shapes of chills such as triangle, square, and L-shape were chosen, and graphite, cast iron, and copper for their materials. It has been shown by the computation that the hot spot at the junction of L-shaped castings can not be removed by external chills, and that the distance between the inner corner and the hot spot on the line of symmetry, as well as the solidification time of castings depend only on VHC (Volumetric Heat Capacity).

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인공주물사의 열물성치 계산 프로그램 개발 (Development of Calculation Program for Thermophysical Properties of Synthetic Sand Mold)

  • 조인성;남정호;;;김희수
    • 한국주조공학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.194-200
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    • 2023
  • 주조공정에서 주형의 열전달은 주형을 균일한 등방성 재료로 간주하여 계산해 왔지만 실제로 주형은 균일한 등방성 재료가 아니어서 유사한 근사값으로 계산을 행하였으며, 특히 다짐성, 바인더 첨가량등을 고려할 시에는 추정치를 사용하고 있었다. 본 연구에서는 사형 주형의 입자 구조의 관계의 열물성치를 계산하는 연구를 진행하고, 열물성치를 계산할 수 있는 기술을 개발하였다. 입자가 균일한 경우에서 열저항 모델에 근거한 열전도도 및 비열을 계산하는 알고리즘을 개발하고, 이를 모래 크기분포가 있는 사형 주형에 적용하였다. 모래는 인공사를 대상으로 하여 열물성치를 계산하였으며, 실험치와 비교하여 비교적 근사한 값을 얻을 수 있었다.