• Title/Summary/Keyword: 최적성형조건

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Effect of Processing Conditions on Microstructure and Residual Stressof injection Molded Polymer Products (고분자수지의 미세구조와 잔류응력에 미치는 사출성형조건의 영향)

  • 김정곤
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.8 no.1
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    • pp.58-68
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    • 1996
  • 고분자 가공에서 가장널리 사용되고 있는 사출공정은 비등온의 싸이클 공정이므로 사출조건에 따라 성형품은 다양한 형태의 열이력과 변형이력을 받게 되고 그 결과 최종성형 품의 기계적 물성이 현저히 달라지게 된다. 그러므로 우수한 물성을 갖는 성형품을 얻기위 해서는 열이력과 변형이력에 연관되어 나타나는 미세구조의 변화와 잔류응력을 최소화할수 있는 최적 성형조건의 선정이 대단히 중요하게 된다. 본 연구에서는 수치모사실험을 기초로 설정한 성형조건의 범위에서 다양한 사출성형실험을 수행하여 얻은 시편을 대상으로 미세구 조의 변화와 잔류응력에 미치는 성형조건의 영향을 조사함으로써 최적성형조건을 선정하기 위한 방안을 찾고자 하였다. 편광현미경을 사용하여 관찰한 결정성 고분자수지 시편의 내부 구조는 전형적인 skin-core 구조를 보일뿐만아니라 충전속도, 사출온도, 금형온도, 및 gate로 부터의 위치 변화에 따라 미세구조가 현저히 변함을 알수 있었으며 광탄성법과 layer removal method를 이용하여 조사한 무정형 고분지수 시편의 잔류응력은 금형온도와 사출압 에 가장 영향을 많이 받으며 두께 방향으로 parabola한 분포를 가짐을 알수 있었다. 이상의 결과로부터 사출조건의 변화에 따라 잔류응력과 내부구조가 현저히 변하게 되며 이는 성형 품의 물성에 직접적인 영향을 미치고 있음을 알수 있었다.

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A Study on Optical Properties of Aspheric Glass Lens using DLC Coated molding core (성형용 코어면 DLC 코팅에 의한 비구면 Glass렌즈 광학적 특성에 관한 연구)

  • Kim, Hyeon-Uk;Jeong, Sang-Hwa;Cha, Du-Hwan;Lee, Dong-Gil;Kim, Sang-Seok;Kim, Hye-Jeong;Kim, Jeong-Ho
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.243-244
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    • 2007
  • 본 연구에서는 성형용 코어 가공에서 초경합금(WC, Co 0.5%)의 초정밀 가공특성을 파악하기 위하여 다이아몬드 휠의 메시, 주축 회전속도, 터빈 회전속도, 이송속도 및 연삭깊이에 따른 표면거칠기를 측정하여 최적연삭조건을 규명하였다. 규명된 최적연삭가공조건을 활용하여 페러렐 연삭법으로 초정밀 연삭가공을 수행하였다. 연삭가공은 초정밀가공기(ASP01, Nachi-Fujikoshi Co., Japan)를 사용하였다. 최종 정삭가공을 수행한 비구면 성형용 코어의 형상측정결과 형상정도(PV; ${\varphi}$ 3.0mm) 0.15${\mu}m$(비구면), 0.10${\mu}m$(평면)으로 3M급 이상의 고화질 카메라폰에 채용되고 있는 비구면 Glass렌즈 양산용 성형용 코어 규격에 만족한 결과로서 본 연구에 수행된 초정밀 가공조건 및 측정방법이 매우 유효함을 알 수 있었다. 형상정도(PV) 및 표면조도(Ra) 측정은 초정밀 자유곡면 측정기(UA3P, Panasonic Co., Japan)와 3차원 표면조도 측정기(NewView5000, Zygo Co., USA)를 각각 사용하였다. 초정밀 가공된 성형용 코어면에 이온증착법을 활용하여 DLC 코팅을 수행하였다. 코팅 전후의 성형용코어를 활용하여 Glass소재(K-BK7, Sumita Co., Japan)를 최적의 성형조건(성형온도, 압력, 냉각속도)으로 성형하였다. DLC 코팅과 성형은 DLC 코팅기(NC400, Nanotech Co., Japan)와 Glass렌즈 성형기(Nano Press-S, Sumitomo Co., Japan)을 각각 사용하였다. Fig. 1은 초정밀 연삭가공, DLC 코팅막 구조, 코팅된 성형용 코어, 그리고, 성형된 비구면Glass렌즈를 각각 나타낸다.

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A study on Optimal Process Conditions of Thin Injection- molded Part Using Flow Analysis (유동해석을 통한 0.3mm 극박판 성형 제품/금형 설계의 최적조건 도출에 관한 연구)

  • Jang Ji-Eun;Huh Yong-Jeong
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.87-89
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    • 2004
  • 정밀화와 더불어 고품질화 되고 있는 사출성형 산업에서 CAE기술(Computer Aided Engineering)은 성형 시행오차를 줄여 원가를 절감하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 최적의 대안이라 할 수 있다. 본 연구는 이러한 CAE 기술을 활용하여 현장에서 사출성형하기 힘든, 두께 0.3mm인 소형 RC비행기 Battery Case제품을 대상으로 유동해석을 통해 최적 Gate와 유동기구의 설계 조건을 도출하고 구현하고자 하였다.

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Investigation of the Molding Conditions to Minimize Residual Stress and Shrinkage in Injection Molded Preform of PET Bottle (PET 병용 프리폼 사출성형에서 잔류응력과 수축 최소화를 위한 성형조건의 연구)

  • Cho, Sung-Hwan;Hong, Jin-Su;Lyu, Min-Young
    • Polymer(Korea)
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    • v.35 no.5
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    • pp.467-471
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    • 2011
  • PET bottle is manufactured by blow molding the preform, which is molded by injection molding. The neck part of the preform of PET bottle for juice or grain-based beverage is crystallized before blowing to improve heat resistance at the entrance of the bottle. However, residual stress, developed during injection molding of preform, prevents the crystallization. In order to release the residual stress in the preform, the preform is annealed after the injection molding. If the residual stress is reduced by optimizing the injection molding conditions of preform the annealing time would be shortened. In this study, the optimum conditions for minimizing the residual stress and increasing dimensional accuracy of the injection molded preform are suggested through CAE analysis. In order to optimize the molding conditions, minimizing residual stress and shrinkage, computer simulations have been carried out with help of design of experiment scheduling. Injection temperature, initial packing pressure and filling time were selected for control parameters. Residual stress was affected by injection temperature and filling time. Shrinkage was affected by injection temperature. It was found that maximum residual stress, distribution of residual stress and shrinkage were decreased by 22%, 40% and 25%, respectively at an optimum molding condition compared with the results of previous molding condition.

A Study on Design and Analysis of Thin Injection-molded Parts Using CAE (CAE를 이용한 극박판 사출 금형 설계에 관한 연구)

  • Jang Ji-Eun;Huh Yong-Jeong
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.83-86
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    • 2004
  • 본 연구의 목적은, CAE(Computer Aided Engineering) 기술과 동시설계(Concurrent Design) 방식을 활용하여 0.3mm 정밀박판금형을 설계, 제작하는 것이다. 박판 성형은 기존의 사출성형제품에 비하여 훨씬 얇은 제품을 성형하는 것이기 때문에 수지의 충전 불량 제품의 변형, 과다 내부응력 등 많은 문제점들이 발생한다. 이런 문제점들을 해결하기 위하여 본 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 최적성형조건을 찾아내고자 시도하였으며 도출된 조건을 금형설계 및 성형에 적용시킴으로써 최소한의 시행오차를 통한 고부가가치 제품을 성형하였다.

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CAE Analysis for Cooling Deformation on the radius curvature of Multi-layer Jar Vessel (다층두께 Jar용기의 곡률반경에 따른 냉각변형 CAE 해석)

  • Shin, Nam-Ho;Choi, Jong-Suk
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.261-264
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    • 2006
  • 본 논문에서는 다양한 곡률반경의 연속에 의하여 살 두께 차가 큰 사출성형품에 불균일한 수축으로 인한 변형이 생성되어 이를 방지하기 위한 적정 CAE 냉각설계를 수행하였다. SAN 및 PMMA 재질의 Jar용기에 대한 균일냉각구조와 최적성형조건을 금형설계에 적용하고자 사출성형의 중요인자인 사출압력, 수지온도, 금형온도, 냉각조건 등을 moldflow 프로그램을 활용하여 연구를 수행하였다. 연구결과로서, 적정 변수인 사출압력 상승, 수지온도 낮춤, 급속냉각으로 후로우 등의 불량현상을 분석하였고 변형 및 불량을 극소화시킬 수 있는 냉각구조와 사이클 시간을 단축시킬 수 있는 사출성형조건을 제시하였고 적정 냉각모듈로부터 냉각시간을 단축하였다.

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A Study on the selection of an optimum modelling in RP system by ADS (ADS에 의한 RP시스템의 최적성형조건 선정에 관한 연구)

  • Kim, M.J.;Lee, S.S.;Park, M.S.;Kim, S.K.;Jeon, E.C.
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.06c
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    • pp.158-163
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    • 2001
  • This study is the selection of optimum forming condition for RP system using ADS. Program using ADS reduces the required time for feedback between design and manufacturing of workpiece. When we produce rapid prototype using RP system, we investigate the relationship between Facetres in system variable number of AutoCAD and roundness of rapid prototype, and we will find optimum forming condition in RP system.

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A Study on the Forming Conditions of a Forging Piston by using the Finite Element Simulation and the Taguchi Method (유한요소해석과 다구찌방법을 이용한 단조피스톤의 성형조건 연구)

  • You, Ho-Young
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.13 no.5
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    • pp.1990-1995
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    • 2012
  • This paper presents design methodology to determine the design parameters that affect the manufacture of aluminum forging piston using the FE simulation and the Taguchi method. Maximum forging load is used as the objective function, and preform, material temperature and draft angle are selected as the design parameters. Their combinations are implemented by orthogonal array, and forging load is evaluated through the simulation. From the analytic results of design parameters to minimize the load using signal to noise ratio, their optimal combinations are proposed. The proposed design methodology will be able to help in selecting proper preform among preforms and to be used in determining the optimal combination of the parameters in metal forming process.

소성가공과 유한요소법

  • 황상무
    • Journal of the KSME
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    • v.29 no.2
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    • pp.184-198
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    • 1989
  • 가공공정에 관한 여군 및 개발의 목적은 결함없는 부품을 경제적으로 최적의 방법으로 생산하 는데 있다. 최적가공조건은 부품에 부여된 요구사항에 따라 달라지나 그 조건을 예측함은 가 공공정 전반에 관한 깊은 이해를 요한다. 최적화 측면에서 볼 때 소성가공이나 고분자재료, 복 합재료, 금속 및 세라믹 분말 등의 신소재 성형가공 등에 있어서의 공정 설계와 제어는 주어진 가공조건하에서 가공중의 재료의 상태를 정확하게 해석하는 데서 출발한다. 유한요소법을 사 용한 공정의 시뮬레이션이 현대적 성형가공 기술에 있어서 중요한 위치를 차지하고 있는 이유는 바로 여기에 기인한다. 이 글에서는 소성가공 공정을 요약하고 공정 설계에 유한요소법을 적 용하는 방법을 몇 가지 공정의 예를 들어 설명하였다. 각각의 예에 있어서는 개발의 동기와 핵심, 그리고 최근의 연구동향을 언급하였다.

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Optimization of Extrusion Process Conditions to Increase the Corn Fiber Gum and Soluble Arabinoxylan Yield from Corn Fiber (옥수수 섬유질로부터 검과 수용성 아라비노자일란의 수율향상을 위한 압출성형 조건의 최적화)

  • Jeon, Sujung;Ryu, Gihyung
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.47 no.2
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    • pp.149-157
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    • 2015
  • The effects of feed moisture content (25, 35, and 45%), screw speed (230, 250, and 270 rpm), and barrel temperature (130, 140, and $150^{\circ}C$) on the product yield and soluble arabinoxylan (SAX) content from destarched corn fiber (DCF), and its optimization were investigated. The yield and SAX content of corn fiber gum (CFG) from the extruded destarched corn fiber (EDCF) were higher than those of DCF. Statistical analyses revealed that the feed moisture content and barrel temperature had a significant effect on the CFG yield and total SAX content. The optimum extrusion pretreatment conditions were as follows: feed moisture content, 30%; screw speed, 260 rpm; barrel temperature, $133^{\circ}C$. This study showed that the response surface methodology was suitable for the optimization of the extrusion conditions used to maximize the CFG yield and total SAX content from EDCF.