• 제목/요약/키워드: 압출실험

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고속전철 내·외장재용 알루미늄 합금의 압출 금형 개발 및 압출 조건의 제어 (Extrusion Die Development of Interior & Exterior Parts for High Speed Train on Aluminum Alloys and Controls of Extrusion Conditions)

  • 김기주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.50-55
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    • 2018
  • 압출기술에서 중요한 것은 금형의 설계 및 제작이며, 원하는 형태의 압출이 원활히 이루어지는 동시에 금형의 수명을 최대한 연장하고 효율성을 높이기 위한 금형의 설계가 필수적이다. 압출 온도, 압출 속도 등이 압출시의 주된 변수이며, 압출비 및 재료의 물성, 압출 형태에 따라 각기 다른 조건이 부가되어야 한다. 본 연구에서는 고속전철 내외장재 부품용 알루미늄 6xxx 계열 주조 합금의 압출공정에 대해 연구하였다. 6063, 6061, 6N01, 6005, 5083 and 6060 알루미늄 합금의 압출 금형 단면을 설계하였으며 이에 대한 실험을 실시하였다. 또한, 빌렛온도, 압출온도 및 재료의 변화에 따른 압출 압력과 같은 압출 조건들을 분석하였다. 6063 알루미늄 합금이 가장 낮은 온도와 압력에서 압출이 가능한 반면 6061 합금은 가장 높은 온도와 압력에서 압출이 가능하였다. 이들 실험결과로부터 수립된 조건들을 이용하여 성공적인 압출제품을 제조할 수 있었다.

비축대칭 소재에서 내부가 원형인 튜브의후방압출 해석

  • 양동열;배원병;김동권
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.74-78
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    • 1992
  • 외부가 비축대칭인 튜브의 수방압출은 자동차와 항공기등의 복잡한 부품을 만드는데 많이 사용된다. 이런 후방압출 제품의 변형 상태는 저자들의 논문에서 이미 밝힌 바와 같이 복잡하다. 그래서, 외부가 비출대칭인 튜브형상의 후방압출은 근래에 와서 연구되었다. 본 연구에서는 저자들의 논문 에서 제시된 동적가용속도장을 수정하여 비축대칭인 소재에서 내부가 원형인 튜브의 후방압출의 최종 단계를 해석하 고자 한다. 해석의 적용예로서는 정다각형 소재와 모서리가 둥근 직사각형(rounded rectangle)소재를 택하였다 제시된 속도장으로부터 단면 감소율과 형상비(aspect ratio)에 대하여 압출 하중과 압출된 소재의 평균 높이가 결정된다. 이론적인 결과와 비교하기 위하여 퓰림처리된 AIST-2024 알루미늄 소재로 실험하였다.

AI-Si 합금의 열간압출에 있어서 압출압력에 관한 연구 (A Study on Extrusion Forces in Hot Extursion of Al-Si Alloys)

  • 조형호
    • 한국재료학회지
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    • 제4권7호
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    • pp.837-844
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    • 1994
  • 현재까지 잘 알려진 압출이론식이 생산현장에 응용될 수 있는가를 조사하기 위하여, Al-Si합금을 대상소재로 하여 각 압출이론식에 나타난 유도응력 $K_f$, 변형저항 $K_w$ , Dead Metal Zone(DMZ)의 경각($\alpha$)등을 측정하였으며, 이들 값을 이용하여 최대압출력을 계산하였다. 550ton의 압출기를 이용하여 측정한 최대 압출력과의 비교분석을 행하였으며, 그 결과 이론식에 의해 최대압출력을 계산하기 위해 측정된 유동응력 및 변형저항 값은 신뢰할 수 있을 것으로 사료되었는데, 이것은 0.5이하에서 결정된 변형효율 $\eta _f$로서 판단 할 수 있었다. 최대 압출력은 Si함량이 증가할 수록 증가하게 되나, 압출온도가 증가할 수록 감소하고 있음을 알 수 있었다. Siebel식으로부터 계산된 최대압출력은 본 실험을 통하여 얻어진 최대압출력에 비교적 근접하고 있으나. Geleji식으로부터 계산된 최대압출력은 DMZ의경각 $\alpha$$50^{\circ}$일 경우 , 본 실험에 의해 얻어진 실제의 최대압출력에 급접하고 있었다. Geleji의 식은 DMZ의 경각에 매우 민감하고, 대상재료마다. DMZ를 일일이 측정해야 하는 번거로움 때문에 생산현장에서는 Siebel의 식을 이용하는 것이 보다 편리할 것으로 사료된다.

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FEA(Finite Element Analysis)를 이용한 CC(Contour Crafting)의 노즐모양에 대한 연구 (Effect of Orifice Shape in Contour Crafting using Finite-Element Analysis : A Study of Extrusion and Deposition Mechanisms)

  • 권홍규;김용범
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.91-107
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    • 2006
  • 본 논문은 Contour Crafting(CC) 프로세스의 압출과 적층 단계에서 물질 흐름의 형태를 연구하기 위한 실험과 모델링을 보여준다. 특히, 실험재료로써 진흙을 이용한 압출과 적층 메커니즘을 이해하기 위하여 기초적인 유한성분분석(FEA)을 실행하였다. FEA 시뮬레이션을 이용한, CC의 성능에 있어서 압출구멍의 기하학적인 효과에 대한 분명하고 기본적인 이해를 하게 되었다. 네모난 형상이 원하는 외부 표면특성을 만드는 것뿐만 아니라, 그리고 층간에 최적의 융합을 수행하는데 있어서 가장 적합하다는 것을 알아냈다. 우리의 실험은 이 결과들을 증명한다.

삶은 국수의 조직감 평가를 위한 층밀림 압출 실험 (Development of Shear Extrusion Test for the Texture Evaluation of Cooked Noddle)

  • 유병승;이철호
    • 한국식품과학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.171-175
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    • 1987
  • 삶은 국수의 식미 평가를 위한 객관적 측정 방법으로 레오메타에 특수하게 고안한 test cell을 사용하는 층밀림 압출 시험법을 개발하였다. 층밀립 압출 시험에서 얻어지는 힘-거리 곡선을 분석하여 최초 압출력, 최고 압출력, 압출일, 경사도 등의 파라메타를 구하였다. 17종류의 호주밀로부터 만든 밀국수(건면)에 대한 실험 결과, 최초 압출력 압출일은 삶은 국수의 기호도를 가장 크게 영향하는 단단하고 무른 성질과 쫄깃쫄깃한 성질의 정도를 나타낼 수 있었다. 한편, 경사도는 삶은 국수의 저장중에 일어나는 조직감 변화를 감지할 수 있었다. 이들 파라메타들은 원료 밀가루의 단백질 함량, 수분흡수력, 발전시간(D.T.), 인장도와 높은 삼관관계를 나타내었으나 비스코그램의 최고 점도와는 상관관계를 나타내지 않았다. 비스코스램의 최고 점도와 층밀림 압출 시험의 최고 압출력을 두 독립변수로 한 다중회귀분석 결과 관능적 조직감 기호도와의 상관계수는 최고 압출력만을 사용한 단순회귀분석상관계수보다 크게 증가하지 않았다.

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압출성형 ECC 패널을 이용한 RC슬래브의 균열제어성능 (Crack Control Performance of the RC Composite Slabs Produced with Extruded ECC Panel)

  • 김윤용;이정한;조창근
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.95-96
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    • 2010
  • 이 연구는 압출 성형한 ECC 패널과 철근콘크리트로 구성된 합성 슬래브의 균열제어성능을 평가하고 있다. 이를 위하여 ECC를 압출 성형하여 패널로 제작한 후, 그 패널에 현장타설 콘크리트를 일체 타설하여 실규모의 1방향 슬래브를 제작하였고, 그 실험체에 대하여 휨 실험을 수행하였다.

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냉간단조에 의한 헬리컬기어의 새로운 성형방법과 이의 상계해석에 관하여

  • 최재찬;조해용;권혁홍
    • 소성∙가공
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    • 제1권2호
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    • pp.40-51
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    • 1992
  • 냉간단조에 의한 새로운 헬리컬기어 성형공정이 제시되었다. 원형봉재로 부터 헬리컬기어를 압출함에 있어서 압출압력을 계산하기 위하여 상계정리를 적용하여 수치계산하고, 수치해석 결과와 압출하려는 기어의 금형을 설계 제작하여 실험한 결과를 비교 검토하고자 한다. 이론해석상 다이형상으로 인벌류트곡선을 사용한 이론해는 실험결과와 잘 일치하였다. 그리고, 다이의 형상을 평기어부와 헬리컬기어부의 이중구조로 된 신공정이 헬리컬기어부로만 된 사만타공정과 비교해서 금형강도를 향상시킴으로써 다이수명은 증가되었고, 자동차 변속기용으로 헬리컬기어는 KS 기어급수 4~5 급의 정밀도에 해당하는 기어를 가공했다. 이는 사만타공정의 정밀도 보다 향상된 결과를 얻었다.

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고아밀로즈 옥수수전분의 압출성형에 의한 난소화성화 (Formation of Enzyme Resistant Starch by Extrusion Cooking of High Amylose Corn Starch)

  • 김지용;이철호
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.1128-1133
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    • 1998
  • 압출성형에 의한 난소화성 전분형성효과를 알아보고자 식품산업에 널리 이용되는 쌍축형(twin-screw) 압출성형기(extruder)를 사용하여 일반적으로 난소화성 전분 형성에 많이 사용되는 고아밀로즈 옥수수 전분의 압출성형 실험을 행하였다. 압출성형시 압출조건에 따른 난소화성 전분수율을 회분식 고압가열과 냉각에 의한 난소화성 제조방법과 비교, 실험하였다. 압출성형 조건은 스크류 회전 속도를 100 rpm으로 고정하여 바렐온도(100, 120, $140^{\circ}C$) 3가지 조건과 투입원료 수분함량(25, 35, 45%) 3가지 조건으로 총 9가지 조건에서 압출성형하였다. 또한 압출성형 전분의 $4^{\circ}C$ 저장시의 난소화성 수율 변화를 측정하였다. 난소화성 전분 측정법으로는 생체내 소화효소 반응과 유사한 pancreatin을 이용한 방법과 내열성 아밀라제 (Termamyl)에 의한 방법 2가지를 비교 실험하였다. Pancreatin을 이용한 난소화성 전분 수율 비교시 바렐온도가 낮을 때$(100^{\circ}C)$와 원료수분함량이 높을 때(45%)의 압출성형 전분이 가장 높은 수율(38.4%)을 나타내어 회분식 가열 냉각 5회 반복 처리한 시료의 난소화성 수율(25%) 보다 높았다. 같은 압출성형조건에서는 일반 전분의 압출성형전분이 고아밀로즈 압출성형 전분보다 낮은 난소화성 전분수율을 나타냈다. 내열성 아밀라제(Termamyl)에 의한 전분 수율 비교시, 회분식 가열냉각 5회 처리 시료는 27.5%의 수율을 보였으며 이는 압출 성형 전분의 난소화성 수율$(11.6{\sim}15.4%)$보다 다소 높은 값을 보였으며 같은 압출성형 조건에서 일반전분의 압출성형전분이 고아밀로즈 압출성형 전분보다 낮은 난소화성 전분수율을 나타냈다. 압출성형 고아밀로즈전분의 $4^{\circ}C$ 저장실험에서 4주 저장후 난소화성 수율은 pancreatin을 이용한 경우에는 바렐온도가 낮은 경우$(100^{\circ}C)$ 3가지 투입원료 조건(25, 35, 45%) 모두에서 60% 수준의 높은 난소화성 수율을 보였으나 내열성 아밀라제를 사용한 난소화성 수율은 상대적으로 낮은 값을 나타내었다. 이는 압출성형 전분의 $4^{\circ}C$ 저장시 호화된 전분의 일부 재결정화로 형성된 난소화성 전분이 $95^{\circ}C$ 30분간의 열처리 및 내열성 아밀라제의 처리에 의해 분해가능한 전분으로, 완전한 결정성구조를 가진 전분이 아닌 것으로 사료된다.

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유한요소법을 이용한 Al/Cu 층상복합재료의 압출공정해석 (Extrusion Process Analysis of Al/Cu Clad Composite Materials by Finite Element Method)

  • 김정인;강충길;권혁천
    • Composites Research
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    • 제12권5호
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    • pp.87-97
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    • 1999
  • 층상복합재료란 이종재료들을 적층하여 계면에서 확산에 의하여 새로운 금속조직을 제어하는 것으로 정의한다. 기계적 성질이 다른 금속이 결합하여 서로의 단점을 보완·개선함으로써 재료의 기계적 성질을 한층 더 향상시킬 뿐만 아니라, 동시에 전기적 성질도 향상시킬 수 있는 재료로 그 종류는 다양하며 용도도 광범위하다. 본 연구에서는 Al/Cu 피복이종복합재료를 직·간적압출하는데 필요한 성형 조건을 도출하기 위하여 유한요소 상용 package인 DEFORM을 이용하여 이종복합재료의 거동해석을 수행하였다. 압출해석에 필요한 물성치를 구하기 위하여 본 연구에서 제조한 재료를 이용하여 압축실험을 수행하였으며, 압출방법, 압출온도, 피복재의 두께 등의 변화에 다른 이종복합재료의 거동을 파악하였다. 또한 해석결과를 바탕으로 이종복합재료의 열간압출실험의 결과와 비교·검토하였다.

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곡면금형을 통한 타원형 형재의 압출에 대한 3차원 소성유동해석 (Analysis of three-dimensional plastic flow for extrusion of elliptic sections through continuous dies)

  • 한철호;양동렬
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.110-117
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    • 1987
  • 본 논문에서는 터어빈과 콤프레셔 블레이드의 정밀예비현상 및 캠 부품의 제 조에 사용되는 원형소재로부터의 타원형재의 압출에 대한 일반적인 해석방법을 제안할 것이다. 해석결과는 실제 가공경화재인 알루미늄합금(Al2024)의 압출실험을 수행하 여 타당성을 검토하도록 할 것이며 기존의 해석 및 실험결과와도 비교 논의하도록 하 겠다.