• Polymer(Korea)
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• v.33 no.6
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• pp.561-568
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• 2009

Small injection molded articles are generally molded by multi-cavity injection molding. The most important thing in multi-cavity molding is flow imbalance among the cavities because it affects the physical property and the quality of products. The cavity filling balance can be achieved by flow balance in the runner through the thermal balance. In this study, novel screw type runner or helical type runner has been developed for the flow balance in the runner and performed experiment and computer simulation. Flow balance has been observed using various screw type runners for several resins such as amorphous and crystalline polymers including low and high viscosities grades. Flow balance experiments have been performed for various injection speeds since the flow balance can be affected by injection speed among the injection conditions. Experimental results have been compared with computational results and they showed good agreement. The cavity filling balance can be achieved by the screw runner where the temperature distribution is uniform through the circulation flow along the screw channel in the screw runner. It has been verified that the novel screw runner is very effective device in flow balance in the multi-cavity injection molding. cavity filling imbalance, multi-cavity injection molding, runner design, screw runner, thermal balance.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.678-681
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• 2009

사출성형은 열가소성수지의 가공법으로써 정밀도나 고품질의 제품을 효과적으로 생산하는데 널리 이용되며 플라스틱은 현재 광범위하게 사용되고 있는 공업재료 중의 하나이다. 과거에는 플라스틱을 일회용품 및 외장재로 사용하였다. 그러나 산업기술이 발전하며 플라스틱은 금속을 대체 할 수 있는 재료로서 사용할 수 있다는 인식의 변화로 점차 기계요소용 재료로 사용되고 있으며 기계요소용 재료로 사용됨에 따라 플라스틱 제품이 정밀한 부품으로 사용되기 위해서는 금형의 가공뿐만 아니라 사출성형 시 용융수지가 금형의 각 캐비티에 균형적으로 충전되는것이 요구된다. 이러한 요구조건을 만족하기 위해서는 각 캐비티의 가공치수는 매우 높은 정밀도를 유지해야 하며, 각 캐비티에서의 충전과 냉각도 동일한 상태를 유지해야 한다. 충전 불균형은 성형품의 품질에 큰 저해 요인으로서 플라스틱 제품의 치수성, 밀도, 외관품질, 강도 등에 불균일한 결과를 가져오는 요인으로 지적되고 있다. 실제로 충전 불균형은 충전 단계에서 런너 내에서 발생하는 불균일한 전단분포에 기인하여 발생되므로 점도변화에 영향을 주는 수지의 물성, 런너의 배열과 같은 외부 요인과 사출압력, 사출속도, 수지온도, 금형온도와 같은 성형공정 조건에 의한 요인에 의한 충전 불균형의 양상이 달라지게 된다. 본 연구는 다수 캐비티 금형에서 충전 불균형 현상에 대한 원인을 검토하고 실제로 사출성형을 실시하기 전 사출성형해석 소프트웨어를 이용하여 시뮬레이션을 하여 다수 캐비티에 대한 충전 패턴을 미리 예측하여 보았다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.9
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• pp.3815-3821
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• 2012

The LCD frame is an important part which supports the BLU of medium/large sized TFT-LCD. To produce it efficiently, it is necessary to achieve the molding process improvement from 1 cavity to 2 cavity system. Because 2 cavity mold is compact and its hot-runner zone is broadened, it is difficult to control the temperature on the mold. In this study, injection molding analysis on the frame in 2 cavity process with FEA(Finite Element Analysis) software is carried out to estimate its quality. The calculated injection molding pressures and maximum deflection in 1 and 2 cavity processes are 41.13 MPa and 1.62 mm, 40.49 MPa and 1.66 mm respectively. The measured maximum flexure load and surface roughness of the left and right frame of 2 cavities are 209 N and 0.08 ${\mu}m$, 193 N and 0.10 ${\mu}m$ while those in 1 cavity are 140 N and 0.13 ${\mu}m$. Thermal image shows that the maximum standard deviation of the temperature on left and right side of 2 cavity mold is $1.23^{\circ}C$. The simulation and measurement results show that the quality of the frame in 2 cavity injection molding process as a whole is not worse than that of 1 cavity system. But maximum flexure loads of the frame in 2 cavity process are far greater than that in 1 cavity process.

• 한국금형공학회:학술대회논문집
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• 2008.06a
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• pp.69-73
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• 2008

본 연구에서는 고분자 플라스틱 부품의 친환경 외장성형공법인 Insert Film 사출성형공법중 첫 번째 공정인 진공성형공정에서 진공금형의 표면온도 균일화 기술에 대해 연구를 수행하였다. 진공금형의 온도분포 균일화를 위한 금형설계 및 설계된 금형에 대한 온도분포 평가를 위한 ANSYS를 이용한 유한요소열해석을 수행하였으며, 이때 정상상태 및 과도상태를 함께 평가하였다. 설계 결과를 바탕으로 금형을 제작하였으며, 생산성을 고려하여 4캐비티로 제작된 금형에 대해 금형표면의 온도분포 평가실험을 수행하였다. 또한 금형내 캐비티 온도센서 및 제어시스템을 설치하여 진공금형표면 온도분포가 항상 일정하게 유지될 수 있도록 금형시스템을 개발하였다. 결과적으로 일정한 온도범위의 금형표면온도제어가 가능하였다.

• Nuclear industry
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• v.16 no.5 s.159
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• pp.59-68
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• 1996

한국원자력연구소는 최근 원자력 선진국인 프랑스로부터 원자로 격납 용기 실험 용역 사업을 국내 최초로 수주, 그동안 꾸준히 수행해 온 중대 사고에 대한 원전 안전성 확보를 위한 연구 성과를 국외에서 인정받게 되었다. 본 실험의 목적은 프랑스 900MWe 표준 원전 캐비티 모형에 대한 중대 사고시 고압 방출에 의해 캐비티 밖으로 방출되는 용융 노심 파편물의 방출량을 측정하고, 방출분율을 예측하는 상관식의 검증과 캐비티의 구조 특성을 고려할 수 있는 상관식을 개발하는 것으로서, 금년 2월부터 내년 1월까지 수행한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.05b
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• pp.1245-1248
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• 2010

플라스틱은 가공이 용이하기 때문에 우리 생활에 널리 이용되고 있다. 과거에는 단순히 제품의 외장제로 이용되었지만 산업이 발달함에 따라 금속을 대체 할 정도로 사용 범위가 증가하고 있다. 또한 사용량이 증가함에 따라 제품의 생산량을 증가시키기 위해선 다수 캐비티의 금형 사용이 필수적으로 되었다. 다수 캐비티 사출성형에서 각 캐비티 간 제품의 품질 및 물성을 향상시키기 위해선 각 캐비티로 충전되는 수지가 균형을 이루어야 한다. 하지만 기하학적으로 균형을 갖추고 있는 러너를 설계하여도 실제 사출성형에서는 불균형 충전이 일어나게 된다. 이러한 불균형 충전은 미국의 Beaumont에 의해서 처음 규명된 뒤 충전불균형 현상을 해결하기 위해 많은 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 다수 캐비티 사출성형에서 균형충전을 위한 러너시스템을 제안하였다. 이 러너시스템은 온도가 불균일한 수지의 흐름을 혼합함으로써 수지의 흐름을 균일하게 하여 균형충전을 이루도록 하였다. 또한 사출성형해석프로그램인 Moldflow를 이용한 유동해석을 통해 그 효과를 나타내 보았다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2002.05a
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• pp.130-133
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• 2002

금형온도가 사출 성형품에 미치는 영향 중에 결정성수지인 PP(Polypropylene)와 비결정성수지인 PS(Polysyene)는 금형온도가 높아짐에 따라 각기 다른 결과를 나타내었다. PS성형품은 금형온도가 높을수록 수축율이 줄어들고 두께 편차가 적어지는 경향을 관찰할 수 있었고, PP성형품의 경우에는 결정의 생성으로 인한 상반된 경향이 관찰되었다. 또한, 금형온도에 따른 캐비티의 매끄러운 면과 거친 면의 결과로 볼 때 금형온도가 높을수록 캐비티의 충전성 및 전사성이 향상되었다. MmSH(Momentary Mold Surface Heating)조건인 경우는 수축율과 전사성 모두다 양호한 결과를 보여주었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.11a
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• pp.301-304
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• 2010

본 논문에서는 다수 캐비티 금형의 러너 내 불균일한 전단분포로 인해 발생되는 충전불균형에 따른 치수정밀도, 기계적 강도 등 물성의 차이가 발생되는 문제점을 해소하기 위해서 수지가 처음 분기되는 2차 러너의 구조에 변화를 주어 다수 캐비티 사출성형에서 충전균형을 위한 러너시스템을 제시하였다. 이 러너시스템은 전단률차이에 의한 즉, 온도가 불균일한 수지의 흐름을 혼합함으로써 수지의 흐름을 균일하게 하여 충전균형을 이루도록 하였다. PP수지를 대상으로 각 캐비티 간 균형충전에 대해 이 러너시스템이 효과가 있는지 검증하기 위해 CAE프로그램(Moldflow)을 이용한 유동해석을 통해 그 효과를 나타내 보았다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2005.06a
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• pp.1416-1419
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• 2005

Design and manufacturing of plastic injection mold with cavity pressure/temperature sensors were performed in the present study for tensile test specimen. Standards of mold-base and tensile test specimen were used to design an injection molding system. Cavity pressure and temperature sensors were placed on the side of fixed platen of injection mold machine to prevent them from external impact damage. Injection molding experiments with variations of injection speed and melt temperature were performed and polycarbonate tensile specimens were prepared for the tensile test. It was shown that injection molding processing parameters can have effect on the mechanical properties of the plastic injection molded part.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.24 no.11
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• pp.84-90
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• 2007

In this study, design and manufacturing of plastic injection mold with cavity pressure/temperature sensors were performed fur tensile test specimen. International standard system for plastic tensile specimen was applied to design an injection molding system. Cavity pressure and temperature sensors were placed on the side of fixed platen of the injection mold to prevent them from external impact damage. Injection molding experiments with variations of injection speed and melt temperature were performed and then tensile test of the manufactured polycarbonate specimens was also performed. It was shown that injection molding processing parameters can have effect on the mechanical properties of the plastic injection molded part.