• 제목/요약/키워드: 성형결함

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고온가압성형된 다결정 $TiB_{2}$내에서 전위구조 (Dislocation structure in hot-pressed polycrystalline $TiB_{2}$)

  • Kwang Bo Shim;Brian Ralph;Keun Ho Auh
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.194-202
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    • 1996
  • 고온가압성형된 다결정상 titanium diboride내에 형성된 전위구조를 투과전자현미경으로 분석하였다. Ion beam thinner를 사용하여 제작한 박편시편은 전위구조에 대한 특징을 드러내 보였다. 이들 특징들은 전위들로 배열된 적각결정입계, ledges나 steps들이 결정입계면에 존재하는 고각결정입계 등이다. 결정입계에서의 ledges나 steps들은 전위형성이나 결정입계 근처에서의 crack전파와 같은 결함구조로서 평가되었고, 고각결정입계는 부분적으로 결정입계전위를 포함하고 있는 것으로 관찰되었다. 또한, 시편의 미세구조에 존재하는 전위들의 Burger's vectors를 결정하였다.

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Characterization of Cast-Forging Process in Hypereutectic Al-15wt.%Si alloy

  • Kim, Eok-Soo;Lim, Kyung-Mook;Hong, Young-Myung;Han, Yoon-Sung;Lee, Kwang-Hak
    • 한국주조공학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.212-216
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    • 2007
  • 과공정 Al-15wt.%Si 합금의 주단조 공정의 적용을 위해 주조 예비성형체를 제작하는 과정에서 P와 Sr을 첨가하여 과공정 Al-Si 합금의 응고과정에서 발생하는 초정 Si과 공정 Si의 미세화 개량처리를 행하였다. 미세화 조직의 변화에 따른 기계적성질 및 단조성을 조사하였으며, 미세화제로 첨가된 0.075wt.% Sr과 0.1wt.% P의 첨가에서 가장 효과적인 미세한 조직을 얻을 수 있었고, 인장강도와 연신율은 이들 첨가원가의 증가에 따라 향상되는 결과를 보였으나 일정 이상의 첨가에서는 더 이상의 향상은 없었다. 단조성 평가를 위한 열간가공 재현실험에서는 $450^{\circ}C$에서 약60N/mm2의 하중이 필요함을 알 수 있었다. 열간단조 및 열처리 후의 인장강도와 연신율은 보다 많은 향상을 가져왔으며, 이는 압축가공에 의한 주조 예비성형체 내부에 잔존하던 주조결함의 제어와 열처리에 의한 조직의 개량 및 균질화 효과에 의한 것으로 판단된다.

자동변속기용 드럼클러치의 유동제어 성형공정 및 실험장치 개발 연구 (A Study on the Flow Control Forming Process and Experiment Device of Drum Clutch for Automatic Transmission)

  • 박종남
    • 한국기계가공학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.69-76
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    • 2013
  • This paper presents the development of the FCF method for the manufacturing of final products using numbers related to the minimum amount of work. The utilized product is a drum clutch, which is part of the transmission of an automobile. A double acting press is secured first and a prediction of the forming load on the practical material is made through an experiment with a plasticine model. Also, a finite element simulation using product shape and properties is performed, as well as a press experiment. A double acting press is manufactured that is suitable for a double acting experiment with a conventional hydraulic press(200 tons). A peripheral device for the press is additionally designed for experimental purposes. And, the press has as its essential points the drive speed, stroke control, etc., all of which influence the forming and is modified. Especially, a laser system is used for velocity measurement of two punches. The forming load of a practical material is predicted in order to derive a forming load formula for cold conditions on the basis of approximate similarity theory. Finite element analysis of the relative velocity ratio(RVR), etc., for most suitable flow defect(unfilling, etc.) prevention is achieved as well. The results are verified through a press experiment.

Ti 합금 형단조에서의 소성 해석 및 전단 밴드 분석 (A Numerical Analysis for Plastic Deformation of a Ti Alloy and a study for Shear Band Analysis)

  • 윤수진;손영일;은일상
    • 한국추진공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-12
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    • 2000
  • 유도탄의 성능 향상을 위해 추진기관의 경량화가 요구되고 있으며 연소관 모타 마개의 경우, Ti 합금 (Ti-6Al-4V)이 사용되고 있다. 제작 과정 중에 열간 형단조 공정이 이용되나 이 과정에서 Ti alloy의 좁은 성형 온도 구간 관계로 단조시 국부적 소성 변형 집중에 의한 결함이 단조품의 다수 생성되며, 심한 경우 전단 파단까지 이르고 있다. 성형 과정에서 금형과의 접촉에 의한 Ti 합금 온도 하강이 전단 파단 발생과 밀접한 관계를 갖고 있으며 따라서 각 단조 조건에 따른 Ti 합금의 내부 및 표면에 대한 변형 및 온도의 분포가 관찰되었다. 아울러 전단 밴드 형성에 대한 별도의 분석도 포함되었다.

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사출성형에 의한 Al2O3/Paraffin Wax/High Density Polyethylen계 혼합물의 유동성 및 탈지 특성 (Rheological and Debinding Properties of Al2O3/Paraffin Wax/High Density Polyethylen System Mixture by Injection Molding)

  • 김승겸;신대용;한상목;강위수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.395-400
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    • 2004
  • 세라믹 사출성형시 결합체의 조성에 따른 혼합물의 유동학적 특성과 제조조건에 따른 시편의 결함 생성 및 탈지공정에 대하여 조사하였다. 2wt%의 stearic acid를 코팅한 세라믹 분말(65wt% $Al_{2}O_{3}$ㆍ35 wt% 장석)에 결합체로 15,20 및 25wt%의 Paraffin Wax (PW)와 High Density Polyethylene(HDPE)을 첨가하여 $160^{\circ}C$에서 2시간 혼합하였다. Capillary rheometer로 측정한 혼합물의 겉보기 점도는 shear rate가 $1000s_{-1}$일 때 80~300Pa.s로 사출성형에 적합한 유동성을 나타내었으며, 결합제의 조성에 의존하였다. 결합제의 조성이 15H5P5(총 15wt%의 결합체중, HDPE/PW 비=5:5)인 사출성형 시편은 사출압력과 관계없이 short shot가 생성되었으나, 사출압력이 45kgf/$cm^{2}$인 10H5P5 사출성형 시편은 결함이 관찰되지 않았다. 사출성형 시편 중의 pw를 $70^{\circ}C$의 n-heptane 용매에서 5시간동안 침지하여 제거한 후, $450^{\circ}C$에서 5시간 열처리하여 HDPE를 제거하였다. PW의 추출에 의해 형성된 연속기공을 통하여 HDPE의 효과적인 제거와 기계적 강도의 손상없이 사출성형이 가능한 결합체 조성은 20H5P5이었다. $1300^{\circ}C$에서 5시간 소결한 20H5P5 시편의 부피비중은 2.8, 기공률은 3% 이하 및 3점곡강도는 약 2,400kgf/$cm^{2}$으로 구조용 재료로서 사용이 가능하였다.

N형 SiC 반도체의 열전 물성에 미치는 적층 결함의 영향 (The Effect of Stacking Fault on Thermoelectric Property for n-type SiC Semiconductor)

  • 배철훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.13-19
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    • 2021
  • n형 SiC 반도체에서 적층 결함이 열전 물성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. ��-SiC 분말 성형체를 질소 분위기에서 1600~2100 ℃, 20~120분간 열처리해서 30~42 %의 기공률을 갖는 다공질 SiC 반도체를 제작하였다. X선 회절 분석으로 적층 결함량, 격자 스트레인 및 격자 상수를 산출하였고, 미세 구조 분석을 위해서 기공률 및 비표면적 측정과 함께, 주사 전자현미경 (SEM), 투과 전자현미경 (TEM) 및 고분해능 전자현미경 (HREM) 등을 관찰하였다. Ar 분위기 550~900 ℃에서 도전율과 Seebeck 계수를 측정 및 산출하였다. 열처리 온도가 높을수록, 처리 시간이 길어질수록 캐리어 농도 증가 및 입자와 입자간의 연결성 향상에 의해 도전율이 향상되었다. 도너로 작용하는 질소의 고용으로 Seebeck 계수는 음(-)의 값을 나타내었고, 도전율과 마찬가지로 열처리 온도 및 시간이 상승함에 따라 Seebeck 계수의 절대 값이 증가하였다. 이는 적층 결함의 감소, 즉 입자 및 결정 성장과 함께 적층 결함 밀도의 감소에 의해 포논의 평균 자유 행정이 증가해서 결과적으로 포논-드랙 효과에 의한 Seebeck 계수의 향상으로 나타난 것으로 판단된다.

Rotary Swaging 공법을 적용한 탄체 소성가공에 관한 연구 (A Study on the Plastic Forming by Rotary Swaging Process)

  • 손병철;이호진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.672-678
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    • 2020
  • 국내에서 생산중인 대구경 탄약은 대부분 Ogive 부를 제조하는 방법으로 Press Nosing 공법을 적용하고 있다. Press Nosing 공법은 프레스 공정 전 후 윤활처리 등의 추가적인 공정이 필요한 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 단점을 개선할 수 있는 점진성형 공법 중 하나인 Swaging 공법의 대구경 탄약 적용 가능성을 제시하고자 하였다. 대구경 탄약인 155MM K307 탄체는 Press Nosing 공정을 적용하는 대표적인 제품으로, 본 연구에서는 K307 탄체의 Sub-scale 시험품을 제작하여 Swaging 공정을 적용한 소성가공 실험을 실시하였다. 최종 성형 치수를 만족하는 단면감소율 75 % 까지 소성가공이 가능한지 여부 및 Swaging 성형으로 제작된 제품의 치수만족 여부, 제품 결함 발생 여부, 단면감소율에 따른 경도 변화, 두께의 증가 등을 고찰하였다. 시험을 통해 단면적 감소율에 따라 비례적으로 경도가 증가하여 단면적 감소율 75 %에서 경도는 HV 335 이상 증가하는 것을 확인하였다. 소재두께 변화량은 이론적 계산값과 유사한 경향을 보였으며 단면 감소율 75 %에서 두께 증가율은 65.4 %로 비례함을 확인하였다.

사각형상 플랜지 액압성형 공정 시 결함특성 분석 (Analysis of Defect Characterization in a Rectangular Shape Flange Hydroforming Process)

  • 신세계로;주병돈;한상욱;이철환;문영훈
    • 소성∙가공
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    • 제22권5호
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    • pp.275-279
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    • 2013
  • The tube hydroforming process has received much attention in the automotive industry because of its advantages compared to conventional manufacturing technologies. A wide range of products such as sub-frames, camshafts, radiator frames, axles and crankshafts are made by hydroforming process. The hydroformed parts often need to be structurally joined to other components during assembly. Therefore, these automotive parts need to be manufactured with a localized attachment flange. In this study, FE forming analyses of a part with a rectangular flanged shape was performed with Dynaform 5.5. Using the optimized conditions determined numerically, hydroforming experiments were performed. Then, the characterization of defects was analyzed. Finally, the accuracy of the optimized internal pressure condition as well as that of the initial ram position were evaluated. The results demonstrated that flanged parts can be successfully produced using the tube hydroforming process.

Thixoforging을 이용한 중공형 금속복합재료 부품의 성형공정에 있어서 결함예측 (Defect Prediction in Part Fabrication Process of Metal Matrix Composites by Thixoforging Process)

  • 윤성원;김병민;강충길
    • 소성∙가공
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    • 제12권2호
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    • pp.102-109
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    • 2003
  • In the manufacturing process of metal matrix composites parts, thixoforging is one of the most effective forming processes. The major purpose of the current study is to provide the proper conditions such as the die shape, the forging velocity, the forging time, the forging pressure and reinforcement injection velocity and pressure on various defects in thixoforged cylinder liner, filling tests were performed by MAGMA S/W. In order to evaluate the effectiveness of the calculated conditions which is given by computer aided engineering, A357, A380 and SiC$_{p}$/A380 cylind~5$mu extrm{m}$r liner were fabricated under the calculated conditions. SiC$_{p}$/A380 composite billets were fabricated by both the mechanical stirring and electrical magnetic stirring process. Incase fo SiC$_{p}$/A380 composite cylinder liner, reinforcement distribution and effect of reinforcement(SiC$_{p}$) content(10~20 vol. %)and size(5.5~14${\mu}{\textrm}{m}$) on the mechanical properties were investigatedstigated.

반응고 성형법에 의해 제조된 고효율 전동기용 Cu-Rotor의 미세조직 및 결함 분석 (Analysis of Microstructures and Defects of the Thixoformed Cu rotor for High Efficiency Electrical Motors)

  • 강병무;서동우;손근용;이상용
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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    • pp.55-59
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    • 2003
  • Rotor in small-medium induction motor has been usually manufactured by aluminum diecasting. In order to improve efficiency of induction motors, however, it is desirable that pure aluminum is replaced by high electrical conductivity copper alloy. For this purpose, a rotor is thixoformed with Cu-Ca alloy. Thermomechanical processing(TMP) is carried out to modify the semi-solid microstructure of the alloy and final microstructures and filling defects of thixoformed Cu- rotors are investigated. The characteristics of thixoformed Cu-rotor such as motor efficiency and torque are compared with those of Al rotor.

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