• Title/Summary/Keyword: 특수 공구

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FeO, $TiH_2$, Carbon 원료분말을 이용한 Fe-TiC 나노 복합분말 제조 및 소결

  • An, Gi-Bong;Kim, Ji-Sun
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.26-26
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    • 2011
  • Fe계 TiC 합금은 미량의 합금원소를 첨가시켜 경화능, 내식성, 내마모성 성질을 개선한 특수 공구용 재료로서 현재 절삭, 내마모성, 광산, 금형재료 등의 분야에 널리 사용되고 있다. 금속과 세라믹의 복합재료인 초경합금은 비열처리용 공구강으로 WC, TiC 등의 4, 5, 6족 금속탄화물에 Co, Ni, Fe등의 철족이 결합금속으로 소결한 복합재료로 WC-Co계 초경합금이 주종을 이루고 있으나, 전략 소재로서 고가인 Co 원료를 대체하기 위한 재료로서 초경재료의 고경도와 공구강의 경제성 및 가공성의 장점을 이용한 Fe-TiC계 초경합금의 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 Fe기지에 서브마이크론 크기의 미세한 TiC 입자가 균일하게 분산된 Fe-TiC 복합분말을 경제적으로 제조하기 위해 순수한 Fe, Ti 원료분말에 비해 단가가 낮고 미세 분쇄가 용이한 FeO, $TiH_2$ 분말을 고에너지 밀링 후 반응 열처리 시키는 유사 기계화학적 공정을 시도하였다. 조성비 Fe-30wt%TiC 복합분말을 제조하기위해 마이크론(micron) 크기의 FeO, $TiH_2$, C 분말을 사용하였고, 1단계로 FeO와 C을 고에너지 밀링으로 혼합 후 반응시켜 환원시키는 공정과 2단계로 이렇게 환원된 분말과 TiH2를 고에너지 밀링으로 다시 혼합, 분쇄한 후 반응열처리 하는 두 단계 공정을 사용하였다. FeO의 환원 단계에서는 $700{\sim}1,000^{\circ}C$ 온도 범위에서 1시간 유지하였고, 고에너지 밀링 시 밀링시간, 회전속도를 변수로 두고 실험하였다. 환원된 분말은 수평관상로를 이용해 아르곤분위기에서 $1,000{\sim}1300^{\circ}C$까지 1시간 유지하여 반응열처리시켜 Fe-TiC 복합분말을 제조하였다. 준비된 복합분말을 XRD와 FE-SEM, EDS, 입도분석기 (LPSA) 등을 이용해 분말의 형태와 특성, 상, 조성, 입도, 분산도 등을 조사하였다. 제조된 Fe-TiC 나노복합분말을 방전플라즈마소결(SPS) 과 상압소결 실험을 진행하였다. Fe-TiC 복합분말 제조공정의 첫 번째 단계인 FeO의 환원반응은 $800^{\circ}C$이상의 온도에서 Fe로 환원이 진행됨을 확인하였다. 두 번째 단계인 반응열처리공정에서는 $1,000^{\circ}C$ 이상에서 TiC가 형성됨을 XRD 상분석을 통해 확인할 수 있었고, $1,100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 반응열처리를 했을 때 XRD 분석결과와 산소 조성 분석 결과로부터 반응의 완결성과 순도에서 최적 온도 조건임을 확인하였다. 온도를 $1,300^{\circ}C$로 증가시킬 경우 반응의 완결성에 큰 변화가 없는 반면 분말입자간의 목형성이 일어나 가소결 되는 것을 FE-SEM을 통해 관찰하였다. 또한 최적조건으로 제조된 Fe-TiC 복합분말의 입도분석과 FE-SEM/EDS 관찰/분석을 시행한 결과 평균 입도 0.6 ${\mu}m$의 미세한 Fe-TiC 복합분말 내에 Fe분말 주변과 내부에 나노크기의 TiC입자가 균일하게 분산되어 존재하는 것을 확인하였다.

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북미 커뮤니티가든의 공간구성 특성 고찰 - 시애틀 피패치(P-Patch)를 중심으로 -

  • Kim, Yu-Na;Choe, Jeong-Min
    • Proceedings of the Korean Institute of Landscape Architecture Conference
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    • 2017.10a
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    • pp.72-75
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    • 2017
  • 도시농업 및 커뮤니티에 대한 사회적 관심에 편승하여 근래 도시의 커뮤니티가든(Community Garden)이 주목받고 있다. 북미의 커뮤니티가든은 농작물 생산 위주의 개인텃밭을 포괄한 지역사회의 구성원과 함께 만들어가는 오픈스페이스의 형태로, 화훼 등을 포괄하는 개념으로 간주되고 있다. 본 연구에서는 커뮤니티가든의 발상지인 북미 중에서도 가장 선진적인 사례로 손꼽히고 있는 미국 워싱턴주 시애틀(Seattle)시의 피패치(P-Patch)를 대상으로, 85개의 현장 전수조사를 통하여 공간설계 및 디자인요소를 추출하여 시사점을 도출하였다. 분석결과, 첫째 시애틀 피패치의 일반적인 디자인 구성요소는 기반시설, 지원시설, 휴게시설, 특수시설, 친환경시설 등 다섯 가지 기능으로 대별할 수 있는데, 지원시설로는 공구함(Tool Shed)이나 수전시설(Spigot)이, 친환경시설로는 도마(Cutting Board)나 퇴비함(Compost Bin)이 대부분 설치되어 있다. 둘째, 피패치의 공간구성 및 디자인적 특징으로는 이용자 수요 및 입지적 특성을 반영한 유연한 정원 설계를 들 수 있다. 셋째, 피패치는 다목적형 기능을 겸비한 복합적 공공장소로서 공공의 제도적 지원과 시민운동을 연계하는 기회를 제공하고 있다. 넷째, 지속가능성을 담보하기 위해 다양한 이해관계자(이용자, 코디네이터, 운영진, 전문가, 지역주민, 자원봉사자 등)와의 파트너십 구축, 다양한 재원 조달 방안 모색, 체계적인 모니터링 시스템 구축 및 운영을 지속하고 있다.

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A study on the development of an IGES translator (IGES Translator의 개발에 관한 연구)

  • 박준철;최병규
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.617-628
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    • 1995
  • 본 논문에서는 상용화된 이 기종 CAD/CAM 시스템간의 CAD 데이타 교환기능을 가지는 IGES Translator 시스템의 구조를 제안한다. 제품생산의 여러 단계에서 CAD/CAM의 사용이 보편화되어감에 따라 상용 CAD/CAM 시스템들은 응용분야에 맞는 특수한 도구로 사용되는 경향이 생겨났다. 예를 들어, ALIAS는 주로 스타일링 디자인에, I-DEAS와 PRO/ENGINEER는 엔지니어링 디자인에, EUCLID는 금형 디자인에, 그리고 OMEGA와 Z-MASTER는 NC 공구경로생성에 주로 사용되고 있다. CAD 데이타 교환을 위해 제안된 중립파일형식(Neutral File Format)중에서, IGES(Initial Graphics Exchange Specification)는 대부분의 상용 CAD/CAM 시스템에서 지원을 하고 있으며 가장 널리 쓰이는 파일형식이다. 그런데, IGES를 통한 CAD 데이타 교환은 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다. 즉, patch의 사라짐, 경계곡선의 왜곡, patch의 overlap 또는 gap, trimming error, 곡면각의 꺾임각도 등이 그것이다. 이 논문의 목적은 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 범용 IGES Translator를 개발하는데 있다. 이 논문의 주요한 기여 내용은 다음과 같다. 1) 주요 상용 CAD/CAM 시스템의 IGES Interface 기능의 비교 분석, 2) 주요 상용 IGES Translator의 기능 분석, 3) 사용자의 기능적 요구사항의 분석, 4) 사용자 관점 및 시스템 관점에서의 IGES Translator의 구조 제안, 5) Prototype IGES Translator의 개발 및 테스트 결과 제시.

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The Mechanical Properties of CFRC under High Temperature (CFRC 복합재료의 기계적 고온특성)

  • Song, Gwan-Hyeong
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.11 no.4
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    • pp.258-265
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    • 2001
  • Compression and bending test have been conducted to evaluate the mechanical performance of CFRC at several different temperature up to $2000^{\circ}C$ . Tools and several grips for the test at high temperature were designed to obtain mechanical properties of CFRP. A major cause of increasing strength according to increasing the density and the temperature were analyzed. SEM method was utilized to find out the damage and the fracture mechanism. The new simple equation for the L(span length)/h(beam height) of specimens and for the failure criterion on the 4 point bending were proposed.

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Development of Special Tool of Boom for Heavy Equipment (중장비 붐을 가공하기 위한 특수 공구의 개발)

  • Jeong, Hwang-Young;Song, Doo-Sang;Hong, Jun-Hee
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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    • v.25 no.2
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    • pp.149-155
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    • 2016
  • The purpose of this study is to develop special tools used to extend the tool life for the boom of heavy equipment. The boom of heavy equipment is manufactured by cutting the inner and outer surface with respect to the assembly site essential. In particular, when cutting the inner surface, entry of the tool is difficult owing to the limited size of the inner diameter and non circular cutting. In addition, the productivity is poor because the use of the cutting tool made of the SKH material. Therefore, it is necessary to develop a special tool for machining heavy equipment boom to extend tool life and to improve productivity. The special tool developed this study has the form of a holder and tip. The tip was created by applying a commercially available tungsten carbide insert.

Study on Effect of Particle Size of Ferrous Iron and Polishing Abrasive on Surface Quality Improvement (자기연마가공에서 자성입자와 연마재의 크기에 따른 표면개선 효과)

  • Lee, Sung-Ho;Son, Byung-Hun;Kwak, Jae-Seob
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.9
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    • pp.1013-1018
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    • 2014
  • Magnetic Abrasive Polishing (MAP) process is a nontraditional method for polishing the surface of workpiece by using the flexibility of tool. At present, a mixture of polishing abrasives and ferrous particles is used as the tool in the MAP process. Previously, an experiment was conducted with different sizes of polishing abrasives with an aim to improve the polishing accuracy. However, the sizes of ferrous particles are also expected to have a dominant effect on the process, warranting a study on the effect of the size of ferrous iron particles. In this study, an experiment was conducted using three different sizes of ferrous particles. Iron powder of average diameters 8, 78 and $250{\mu}m$ was used as ferrous particles. The effect of each ferrous particle size was evaluated by comparing the improvements in surface roughness. The particle size of a ferrous iron was found to play a significant role in MAP and particles of $78{\mu}m$ facilitated the best improvement in surface roughness.

Fabrication of Glass Microstructure Using Laser-Induced Backside Wet Etching (레이저 습식 후면 식각공정을 이용한 미세 유리 구조물 제작)

  • Kim, Bo Sung;Park, Min Soo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.9
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    • pp.967-972
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    • 2014
  • The good light permeability and hardness of glass allow it to be used in various fields. Non-conventional machining methods have been used for glass machining because of its brittle properties. As one non-contact machining method, a laser has advantages that include a high machining speed and the fact that no tool making is required. However, glass has light permeability. Thus, the use of a laser to machine glass has limitations. A nanosecond pulse laser can be used at low power for laser-induced backside wet etching, which is an indirect method. In previous studies, a short-wave laser that had good light absorption but a high price was used. In this study, a near-infrared laser was used to test the possibility of glass micro-machining. In particular, when deeper machining was conducted on a glass structure, more problems could result. To solve these problems, microstructure manufacturing was conducted using ultrasonic vibration.

Manufacture and performance test of the composite cantilever arm for electrical discharge wire cutting machine (방전 가공기용 복합재료 외팔보의 제작 및 성능평가)

  • 최진호
    • Composites Research
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    • v.13 no.6
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    • pp.39-46
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    • 2000
  • Electrical discharge machining (EDM) cuts metal by discharging electric current across a thin gap between tool and workpiece. Electrical discharge wire cutting, a special form of EDM, uses a continuously moving conductive wire as an electrode, and is widely used for the manufacture of punches, dies and stripper plates. In the wire cutting process, the moving wire is usually supported by cantilever arm and wire guides. As the wire traveling speed has been increased in recent years to improve productivity, the vibration of the cantilever arm occurs, which reduces the positional accuracy of the machine. Therefore, the design and manufacture of the cantilever arm with high dynamic characteristics have become important as the machining speed increases. In this paper, the cantilever arm for guiding the moving wire was designed and manufactured using carbon fiber epoxy composite in order to improve the static and dynamic characteristics. Specimens for the composite cantilever arm were manufactured and tested to investigate the effect of the number of reinforcing plies and length fitted to steel flange on the load capacity. Also, the finite element analysis using layer and contact elements was performed to compare the calculated results with the experimental ones. From the results, the prototype of the composite cantilever arm for the electrical discharge wire cutting machine was manufactured and the static and dynamic characteristics were compared with those of the conventional steel cantilever arm.

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A Study on the Development of Ultra-precision Small Angle Spindle for Curved Processing of Special Shape Pocket in the Fourth Industrial Revolution of Machine Tools (공작기계의 4차 산업혁명에서 특수한 형상 포켓 곡면가공을 위한 초정밀 소형 앵글 스핀들 개발에 관한 연구)

  • Lee Ji Woong
    • Journal of Practical Engineering Education
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    • v.15 no.1
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    • pp.119-126
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    • 2023
  • Today, in order to improve fuel efficiency and dynamic behavior of automobiles, an era of light weight and simplification of automobile parts is being formed. In order to simplify and design and manufacture the shape of the product, various components are integrated. For example, in order to commercialize three products into one product, product processing is occurring to a very narrow area. In the case of existing parts, precision die casting or casting production is used for processing convenience, and the multi-piece method requires a lot of processes and reduces the precision and strength of the parts. It is very advantageous to manufacture integrally to simplify the processing air and secure the strength of the parts, but if a deep and narrow pocket part needs to be processed, it cannot be processed with the equipment's own spindle. To solve a problem, research on cutting processing is being actively conducted, and multi-axis composite processing technology not only solves this problem. It has many advantages, such as being able to cut into composite shapes that have been difficult to flexibly cut through various processes with one machine tool so far. However, the reality is that expensive equipment increases manufacturing costs and lacks engineers who can operate the machine. In the five-axis cutting processing machine, when producing products with deep and narrow sections, the cycle time increases in product production due to the indirectness of tools, and many problems occur in processing. Therefore, dedicated machine tools and multi-axis composite machines should be used. Alternatively, an angle spindle may be used as a special tool capable of multi-axis composite machining of five or more axes in a three-axis machining center. Various and continuous studies are needed in areas such as processing vibration absorption, low heat generation and operational stability, excellent dimensional stability, and strength securing by using the angle spindle.