• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1988.06a
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• pp.39-42
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• 1988

요업체 절삭공구(ceramic tool)는 공구강이나 초경제품에 비해 고속 절삭 작업이 가능하며 생산성을 높일 수 있기 때문에 최근 주목을 받고 있다. 본 실험에서 모재(substrate)로 사용된 $Si_3N_4$-TiC ceramic은 요업체 공구중에서 파괴인성이 우수하며, 주철이나 초합금을 절삭할 때 우수한 성능을 나타낸다. 그러나 요업체 절삭공구중에서 경도가 낮은 편에 속하며, Fe,Mn,O와 $Si_3N_4$가 화학적 반응을 일으켜서, steel을 절삭할 때 상면 마모(crater wear)가 심하게 발생하기 때문에 우수한 성능을 나타내지 못하고 있는 실정이다. 따라서 이러한 단점을 보완하기 위해 공구의 표면에 보호피막(protective coating)을 입히는 것은 필수적이다. 본 연구에서는 반응변수들이 TiC 및 TiN 증착층의 증착속도, 미세구조, 화학적 조성 및 증착층과 substrate 사이의 interface를 조사하여 각 증착층의 최적증착조건을 규명하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.262-262
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• 2004

오오스테나이트 스테인리스강은 강도, 연성, 인성, 내식성 등이 우수하여 광범위하게 사용되고 있지만 절삭 시 전단저항이 크므로 절삭날 결손이나 용융을 유발하여 가공면을 안정시키기 어려우며 난삭재로서 가공경화가 매우 큰 재료이다. 그리고 질소를 약 0.1wt.％ 첨가한 316LN강은 316L강에 비해 고온강도 특성이 우수하여 주목받고 있는 새로운 재료이이지만, 저탄소의 강도 약점을 보완하기 위하여 고용강화원소로 질소를 첨가하기 때문에 높은 강도로 인하여 절삭가공에 난점이 있으므로 이 재료를 응용하기 위해서는 절삭 시 재료 표층부에 발생하는 가공 변질층에 관한 연구가 필요하다.(중략)

• Tribology and Lubricants
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• v.6 no.1
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• pp.82-88
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• 1990

In order to investigate tribological effects of coatings on different places on tool wear, commercial quality coated inserts were tested in production speed machining after the coatings on clearance or rake face of coated tools were selectively removed. The experimental results demonstrated that the primary role of coatings in tool wear was the reduction of the thermochemical adhesion between the tool material and workpiece. And the coating on rake face was observed to retard the progress of flank wear. In case of machining carbon steel, multicoated tools showed the most favorable results for considering the notch wear.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.132-132
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• 2016

기계 가공품의 정밀화, 경량화 요구로 난색재로 분류되는 비철분야 및 복합재 가공용 공구개발에 대한 수요가 급증하고 있으나, 기존 난삭재 가공 시 절삭공구의 마모가 빠르고, 상대재의 융착 불량 등이 공구 수명 감소의 주요 영향으로 보고된다. 상기문제를 해결하기 위해 절삭가공 공정 중 과다한 절삭유의 사용에 따른 가공비용, 에너지소모 증가, 환경오염 등으로 절삭유의 최소화 또는 절삭유를 사용하지 않는 표면처리기술등의 친환경 가공기술의 개발이 필요하다. 내융착 및 내마모 특성 향상을 위한 표면코팅 방법으로 수소가 포함되지 않은 고경도 비정질 카본 (ta-C)이 있으나, ta-C 코팅 막은 경도 30 - 80 GPa, 잔류응력 3 - 10 GPa 범위로 일반 경질 코팅 막 (AlTiN, TiSiCrN : 평균 3 GPa)에 비해 높고 산업적 활용이 가능한 0.5 - 1.5 um 두께 수준의 후막화가 힘들어 매우 우수한 절삭공구용 코팅 막 특성에도 불구하고 적용사례가 매우 적다. 따라서, 본 연구에서는 아크플라즈마 방식 (Filtered Cathode Vacuum Arc Plasma, FCVA)을 활용한 고경도/무수소 카본 코팅 막을 후막형태로 증착하여 비철금속가공용 절삭 공구류의 수명향상 기법을 제시하고자 한다. ta-C 코팅 막의 기초 공정개발 단계에서는 바이어스 전압, 공정시간을 달리하여 ta-C 코팅 막의 기계적 물성(경도: $50{\pm}3GPa$, 잔류응력: $6{\pm}1GPa$, 밀착력: 30N 이상 및 트라이볼로지 특성: 마찰계수 0.1 이하, 마멸량: $1.85{\times}10-14mm^3$)을 확보하여 절삭공구로의 공정실용화 적용검토를 실시하였다. ta-C 코팅 막은 (1) WC 공구 및 기존 상용품인 (2) TiAlN/TiN/WC 구조에 대해 증착을 실시하였으며 코팅 막의 두께 변화에 따른 실제 절삭환경에서의 내수명 관측을 진행하였다. 시험결과, ta-C/WC의 단일막 구조인 절삭공구의 경우, 실제 절삭환경에서 쉽게 박리가 발생하여 코팅 막으로서의 효과를 나타내지 못하였다. 이는, 기초 공정개발 단계에서의 밀착력 기준이 실제 환경과 부합하지 않는 것을 의미하며 추후 공정개선을 통해 극복하고자 한다. 반면에, 상용품인 (2) TiAlN/TiN/WC 구조의 절삭공구 대비 ta-C/TiAlN/TiN/WC 구조에서 내수명 증가는 약 2.5배 (기존 300회, 코팅 후 800회)로 증가하였으며 ta-C 코팅 막의 두께가 $0.6-0.8{\mu}m$일 때 최대치를 취한 후 감소하였다. 이를 통해, 절삭공구로의 ta-C 코팅 막 효과는 최외각 층의 두께 범위와 모재 강도보강을 할 수 있는 적절한 중간층 막 (TiN/TiAlN 층)이 혼합되어 나타난 것으로 사료되며 현재 산업계로의 적용을 위한 대량생산용 코팅장비의 개발 및 비용절감을 위한 공정개발이 진행 중이다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1991.11a
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• pp.38-42
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• 1991

Super Duralumin (A2024 - T3)은 가볍고 내식성이 양호할 뿐만 아니라, 석출물($CuAl_2$, $Mg_2$Si)에 의한 시효 경화로 인하여 고강도의 성질을 가지고 있으므로 구조용재, 반공기 및 운반기에 널리 사용되고 있지만, 절삭가공에서 많은 문제점을 내포하고 있다. 따라서 이러한 문제점에 대한 절삭성 향상이 절실히 요구되고 있는 설정이다. 일반적으로 피삭성을 검토하는 경우 철강재료는 공구마멸에 중점을 두지만, Al합금에 있어서는 공구마멸보다는 가공면의 양부를 중요시한다. 이것은 Al이 연질재이므로 절삭시 표면층에 유동이 생겨 양호한 절삭가공면을 얻기 어렵기 때문이다.(중략)

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.9
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• pp.101-110
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• 1998

In process planning for 3D pocket machining, the critical issues for the optimal process planning are the generation of cutting layers and the tool selection for each cutting layers as well as the other factors such as the determination of machining types, tool path, etc. This paper describes the optimal tool selection on a single cutting layer for 2D pocket machining, the generation of cutting layers for 3D pocket machining, the determination of the thickness of each cutting layers, the determination of the tool combinations for each cutting layers and also the development of an algorithm for determining the machining sequence which reduces the number of tool exchanges, which are based on the backward approach. The branch and bound method is applied to select the optimal tools for each cutting layer, and an algorithmic procedure is developed to determine the machining sequence consisting of the pairs of the cutting layers and cutting tools to be used in the same operation.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.20 no.1
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• pp.161-182
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• 2018

We carried out a series of linear cutting machine tests to assess the cutting performance of a pick cutter in sedimentary rock. The specimens were Linyi sandstone from China and Concrete (rock-like material, conglomerate). Using the small scaled LCM system, we estimated the cutter force and specific energy under different cutting conditions. The cutter forces (cutting and normal) increased with penetration depth and cutter spacing in two rock types, and it was affected by the strength of specimens. On the other hand, the ratio of the peak cutter force to the mean cutter force was influenced by cutting characteristic and composition of rock rather than rock strength. The cutting coefficient was affected by the friction characteristic between rock and pick cutter rather than the cutting conditions. Therefore, the optimal cutting angle can be determined by considering of cutting coefficient and resultant force of pick cutter. The optimum cutting condition was determined from the relationship between the specific energy and cutting condition. For two specimens, the optimum s/p ratio was found to be two to four, and the specific energy decreased with the penetration depth. The result from this study can be used as background database to understand the cutting mechanism of a pick cutter, also it can be used to design for the mechanical excavator.

• Journal of the KSME
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• v.20 no.6
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• pp.474-488
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• 1980

이제까지의 결과를 종합하여 보면 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다. 1. 국산 비피막공구는 의 산에 비하여 많은 절삭영역에서 양호한 성능을 가지고 있다. 2. 국산 비피막공구 W2는 중간 절 삭 영역에서 국산 W1과 외산 W3, W4보다 우수한 성능을 나타낸다. 3. W1은 저속이거나 절삭 깊이가 클 때, W2보다 좋은 성능을 가진다. 4. W1은 대체로 플랭크 마모에 의하여, W2는 저속. 저이송에서는 프랭크마모 그리고 그밖의 영역에서는 크레이터 마모에 의하여 수명이 결정된다. 5. 국산 피막공구 CW7은 외산 CW10, 13에 비하여 내마모성이 매우 좋다. 6. 중간절삭영역에서 W 2의 표면조도는 W1, W3, W4에 비하여 훨씬 좋다. 7. 피막층 유무와 피막재질에 따른 국산 및 외산의 절삭력 차이는 거의 없다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.10a
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• pp.778-781
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• 2004

As the technique of high-speed end-milling is widely adopted to in machining field. The investigation for microscopic precision of workpiece is necessary for machinability evolution. In this study, cutting force, cutting temperature and microhardness were investigated to evaluate damaged layer in conventional machining and high-speed machining. Damaged layer was measured using optical microscope. The thickness of damaged layer depends on cutting process parameters, specially feed per tooth and radial depth. It is obtained that the characteristics of damaged layer is high-speed machining better than conventional machining.

• New & Renewable Energy
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• v.5 no.1
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• pp.26-31
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• 2009

The surface etching characteristics of single crystalline silicon wafer were investigated using potassium hydroxide (KOH) and tetramethylammonium hydroxide (TMAH). The saw damage layer was removed after 10min by KOH 45wt% solution at $80^{\circ}C$. The wafer etched at high temperature ($90^{\circ}C$) and in low concentration (4wt%) of TMAH solution showed an increased etch rate of silicon wafer and wavy patterns on the surface. Especially, pyramidal textures were formed in 4wt% TMAH solution without alcohol additives.