• 한국주조공학회지
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• 제42권5호
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• pp.273-281
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• 2022

Al-Cu-Si 3원계 공정합금의 응고거동과 미세조직 변화를 이해하기 위해서, 금형 예열온도를 달리하여 Al-Cu-Si 3원계 공정합금의 미세조직 변화를 관찰하였다. 금형 예열온도가 500℃일 때, 초정 Si과 덴드라이트 형상의 Al2Cu상이 관찰되며, 이후 (α-Al+Al2Cu)의 2원계 공정상이 관찰된다. 금형 예열온도가 300℃일 때 미제조직은 금형 예열온도가 500℃일 때와 유사하나 (α-Al+Al2Cu+Si)의 3원계 공정상이 관찰되는 영역과 관찰되지 않는 영역이 나타난다. 금형 예열온도가 150℃인 경우에는 미세조직이 (α-Al+Al2Cu)의 2원계 공정상과 (α-Al+Al2Cu+Si)의 3원계 공정상이 관찰되는 Bimodal 구조를 나타낸다. 금형 예열온도를 달리 하였을 때 가장 큰 변화를 나타내는 상은 Si상이며, 임계냉각속도를 지나면 (α-Al+Al2Cu+Si)의 3원계 공정상이 형성되는 순간에 빠른 냉각에 의한 Si의 성장이 억제되면 Cooperative 성장을 하기 때문에 Al, Cu의 성장도 함께 억제된다. 서로 다른 합금설계 전산모사 프로그램을 통해 Al-27wt%Cu-5wt%Si의 3원계 공정 합금을 분석한 결과, 합금설계 전산모사 프로그램에 따라 결과의 차이가 발생하며, 전산모사의 신뢰성을 높이기 위해서는 실제 주조를 통한 미세조직 분석이 수반되어야 한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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• pp.116-118
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• 2003

정밀주조에 사용되는 왁스형을 기존의 수작업과 금형을 이용하는 방법으로 제작하지 않고 SLS형 RP로 캐스트폼형을 만들고 여기에 왁스를 함침시켜 왁스형을 제작하는 공정을 제안하였다. 왁스형의 정밀도를 향상시키기 위해 캐스트폼형 예열시간, 왁스 함침시간, 왁스 함침 회수 등 중요한 공정변수를 변화시켜 가며 왁스형을 만들었다. 왁스형의 정밀도를 측정한 결과 예열시간이 적어도 30분 이상일 때 정밀도가 우수한 제품을 얻었으며, 왁수를 두 번이상 함침할 때 정밀도가 우수하였다. 왁스형의 표면거칠기는 예열시간이 늘어날수록 향상된 표면조도를 얻을 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제33권4호
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• pp.3-14
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• 2024

시멘트 제조공정 중 예열 및 소성 공정은 시멘트 반제품인 클링커를 생산하는 주요 공정으로, 고온의 열에너지를 발생시키기 위해 많은 양의 화석연료를 사용한다. 하지만, 최근 환경오염 문제의 심각성으로 인해 시멘트 산업에서 화석연료로부터 기인하는 탄소 배출량을 저감하고자 하는 시도가 지속되고 있다. 대표적인 해결 방안으로 화석연료 대신 폐기물 유래 연료(RDF, Refuse-Derived Fuel)와 같은 대체연료의 사용량을 증대시키기 위한 선행 연구 사례들이 많다. 대체연료는 탄소뿐만 아니라 질소산화물 발생량 또한 저감시킬 수 있고 폐기물을 매립하는 대신 예열실 및 소성로에서 연소시켜 처리할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 다양한 성분으로 구성된 대체연료의 특성상 열량을 추정할 수 없다는 문제점이 있으며, 이로 인해 대체연료 사용량을 증대시키고 안정적으로 예열실을 제어하는 데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 심층 신경망을 기반으로 예열실 온도를 예측하는 모델을 개발하여 미래의 예열실 온도에 대한 비교적 정확한 예측 값을 제공하고, 설명가능 인공지능을 활용하여 최적의 연료 투입량을 제시하는 솔루션을 제안하였다. 제안된 솔루션은 실제 예열 공정 현장에 적용되어 화석연료 사용량 5% 감소, 대체연료 대체율 5%p 증가, 예열실 온도 변동 35% 감소하는 성과를 달성할 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권5호
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• pp.419-425
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• 2016

A powder spreading phenomenon is one of disadvantageous characteristics of the powder bed fusion process using electron beams. The powder spreading phenomenon can be controlled using a pre-heating process of metallic powders. The aim of this paper was to investigate the preheating process of Stellite21 powder using electron beams. Powder spreading experiments were performed to examine the influence of process parameters on the spreading behaviors of Stellite21 powder. Powder heating experiments were carried to investigate the effects of the focusing current of the electron beam on the quality of the heated region. Using the results of the powder spreading and heating experiments, an appropriate combination of process parameters was obtained. The pre-heating experiment of Stellite21 was performed using the estimated combination of process parameters. The results of preheating experiments showed that the preheated Stelllite21 layer with desired characteristics can be created when the estimated combination of process parameters is applied.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.9-9
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• 2009

본 연구에서는 MLCC 그린칩의 예열공정에서 나타난 수축 열변형 현상을 관찰하기 위해 각 구간별 온도를 달리하여 열-기계분석 Thermo-mechanical Anlaysis(TMA)으로 크립 특성 실험이 진행되었다. 수축 변형이 없는 안정화 구간을 확인하였으며, 분석결과를 바탕으로 제조기술에 적용가능한 간단한 수식을 이끌어내었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권12호
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• pp.1017-1021
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• 2015

Induction heating has been applied to the preheating process in various industrial fields. It has been used as a simple device structure, limiting the heating zone through controlled variables, and free-welding positions. It would be helpful to weld thick plates with arc welding such as GMAW. The induction heating process is well suited to this process. In this study, in order to find suitable induction heating parameters, a simulation was conducted with multi physics S/W. Three kinds of material were heated by induction coils designed specially for thick plate. Consequently, steel and nimonic alloy were the most efficient materials for preheating by induction. It can be concluded that the induction heating process is a good method for preheating the thick plate.

• Journal of Welding and Joining
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• 제16권5호
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• pp.67-75
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• 1998

This study aimed at he experimental and finite element analytic investigation of the effect of preheating on he residual stress of weldment. In this study, an autogenous arc welding was used on type 304 stainless steel and MARC as F.E.M. common code was utilized in analysis The analyses include transient and moving heat source and thermal properties as function of temperature. During welding, the thermal cycles of four locations in the weldment were recorded to investigate of the behavior of thermal stress and residual stress. The experimental and analytic results had good coincidence and show that there are two factors influencing the formation of welding residual stress in preheat process. One is the elevation of welding equilibrium temperature and the other is the increase of amount of heat input. The former decrease welding residual stress and the latter increase welding residual stress. Therefore, the cumulative effects result in the welding residual stress not being improved significantly with preheating in 304 stainless steel.

• 한국재료학회지
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• 제8권6호
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• pp.551-559
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• 1998

장경비가 큰 탄화규소를 탄소와 규소간의 고온연소반응으로 제조하기 위하여 공정변수에 따른 연소거동과 미세조직의 변화를 조사하였다. 연소합성된 생성물은 주로 $\beta$-SiC이며 연소반응이 충분히 진행되지 못하였을 경우에는 미량의 잔류 반응물과 $\alpha$-SiC가 관찰되었다. 생성된 탄화규소의 평균입도는 약 5$\mu\textrm{m}$로 작았으며, $1300^{\circ}C$ 이상의 예열 조건에서 장경비가 30이상인 탄화규소를 합성할 수 있었다. 압분 강도가 69MPa인 분말의 성형체에서 평균 연소 온도와 평균 전파 속도는 각각 약 $1425^{\circ}C$와 2.1mm/sec 범위이며, 연소 온도는 흑연 분말을 사용하였을 경우가 탄소 섬유를 사용한 경우보다 약 $10^{\circ}C$ 높았다. 연소 반응을 임의로 중단시킨 시편의 계면을 EDX와 Auger 전자 현미경으로 분석한 결과 상호 확산층이 관찰되지 않았다. 이는 탄화규조의 연소합성이 용해-석출 모델에 의하여 진행됨을 시사한다. 예열 온도에 따른 연소 반응 중의 온도 분포를 유한 요소법으로 해석함으로써 $2500^{\circ}C$의 초기 연소 개시 온도에 대하여 예열 온도 $300^{\circ}C$에서는 연소파가 거의 전파할 수 없으며 예열 온도가 $1300^{\circ}C$에서는 시료 내부에 자체 전파가 가능한 $2000^{\circ}C$이상의 온도 구역이 존재함을 알았다.

• 자원리싸이클링
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• 제4권4호
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• pp.37-58
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• 1995

본 고에서는 소형 타이어 원형 그대로를 시멘트 kiln inlet 부분에 투입하였고, 그 부분의 가스온도와 시멘트 원료 온도는 각각 $1050^{\circ}C$, $800~850^{\circ}C$ 정도이다. 폐타이어를 4단 부유예열실에서 예열된 고온의 원료와 함께 kiln 입구부분에 투입하였다. 투입량은 폐타이어 열이용 실험 대상 kiln인 열소비량의 3, 5, 7%로 정하여 실험하였다. 폐타이어 열이용 전에 폐타이어의 성상을 분석하였으며, 열이용을 실험하는 동안에 투입수준별로 시멘트 소성공정에 미치는 영향, 즉 예열실 온도, 압력, 배가스량, 배가스성분, 코팅형성, 전력 사용량, 연료감소량, clinker 생산량 변화 등을 분석하였고, 품질에 미치는 영향에서는 시멘트 색도, 광물조성, 응결시간, 압축강도 등의 변화를 분석하였고, 환경오염 평가에서는 $SO_2$, NOx의 증감을 측정 분석하였다. 폐타이어 투입수준 5%일 때 비교적 시멘트 공정이 안정한 상태를 보였으며, 이때의 열량회수율도 50% 정도였고, 시멘트 품질은 사용전과 등등 수준이었다. $SO_2$, NOx는 증가하는 경향이었으나 규제치에는 훨씬 못미치는 수치였다.

• 산업식품공학
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• 제14권3호
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• pp.193-201
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• 2010

기존의 재래식 유탕팽화유과의 문제점을 개선하기 위하여 진공을 이용한 진공팽화기를 설계 제작하였다. 공정변수에 따른 진공팽화유과의 특성을 비교 분석하기 위하여 부피팽화율, 밀도, 절단강도, 색도, 미세구조를 측정하였다. 진공팽화기의 공정변수는 가열온도(100, 120, 140, 160, ${180^{\circ}C}$), 예열시간(0, 2, 4, 6, 8분), 진공팽화시간(5, 10, 15, 20분)이며, 가열온도 ${100^{\circ}C}$, 예열시간 6분, 진공팽화시간 10분에서 진공팽화유과의 부피팽화율은 10.04로 가장 높게 측정되었고, 밀도는 0.15 g/$cm^3$로 가장 낮게 측정되었지만, 부피팽화율 9.47, 밀도 0.16 g/$cm^3$으로 측정된 가열온도 120${^{\circ}C}$, 예열시간 4분, 진공팽화시간 5분에서의 진공팽화유과가 유탕유과의 외관 및 조직과 가장 유사하였다. 절단강도는 가열온도 ${100^{\circ}C}$, 예열시간 6분, 진공팽화시간 15분에서 140 g/$cm^2$로 가장 낮게 측정되었다. 색도는 예열시간과 진공팽화시간이 증가함에 따라 백색도가 증가하는 경향을 보였고, 황색도는 감소하는 경향을 보였으며, 적색도는 유의적 차이가 없었다. 진공팽화유과의 백색도(L값)가 유탕팽화유과보다 25정도 높았으며, 적색도(a값)와 황색도(b값)는 유의적 차이는 보이지 않았으며, 진공팽화유과의 미세구조는 가열온도 ${120^{\circ}C}$, 예열시간 4분, 진공팽화시간 5분에서 기공이 작고 균일하였다. 유탕팽화유과와 비교 시 절단강도는 유사하였으나, 부피팽화율은 낮았고, 밀도는 높았다. 셀이 균일하게 형성된 진공팽화의 미세구조와는 달리 유탕팽화유과의 미세구조는 표면과 내부층의 차이가 확인되었다. 진공팽화기의 최적 공정조건은 진공팽화유과의 품질을 고려 할 때, 가열온도 ${120^{\circ}C}$, 예열시간 4분, 진공팽화시간 5분으로 판단되었다.