• Tribology and Lubricants
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• v.32 no.1
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• pp.18-23
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• 2016

The effective case depth for case-hardened rolling bearing has been discussed. For this purpose, rolling contact fatigue tests for ball bearings built with inner race of various hardness values were conducted until L₁₀ calculating rating life using a bearing life test machine under radial loading. Then, the distribution of residual stress below the inner raceway, which depended on the hardness value, was measured by X-ray diffraction. As a result, the linear relationship was established between the hardness value of the inner race and the theoretical shear stress evaluated at the depth where the residual stress disappeared below the inner raceway. Based on the relationship, it could be found that the factor of safety in bearing manufacturer’s rules for the effective case depth of case hardened rolling bearings was set higher. However, it could be also found that the hardness values at the depth where the maximum shearing stress acted below the raceway surface in a tapered roller bearing hardened by the carburizing process, were not sufficient for preventing plastic deformation under the basic dynamic load rating. Consequently, further efforts were still required to reduce or to disperse the contact load on the material design of a rolling bearing in order to prolong its life.

• Laser Solutions
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• v.18 no.2
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• pp.1-4
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• 2015

This study is related to the surface hardening treatment to spheroidal graphite cast iron for die by using high power diode laser. Laser device used in this experiment is capable of real-time laser power control. This is because the infrared temperature sensor (two color pyrometer) attached to the optical system measures the surface temperature of specimen and adjusts the laser power in real time. The surface treatment was carried out with the change of heat treatment temperature at the beam travel speed 3 mm/sec. Hardened width and depth was measured and hardened zone was analyzed by micro vickers hardness test in order to research the optimum condition of heat treatment. The changes in microstructure of the hardened zone also was examined. As a result of hardness measurement and observations on microstructure of hardened zone, hardness increased over three times as compared with base metal because the martensite was formed on the matrix structure.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.1 no.2
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• pp.232-239
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• 1990

${\gamma}$-Glycidoxy propyl trimethoxy slilane, CTBN rubber(carboxyl terminated butadiene acrylonitrile rubber) and GMA(glycidyl methacrylate) were reacted with the surface of silica one by one in existence of TEA(triethylamine) or BPO(benzoyl peroxide). The amount of reactant was 2.5~5.8% of treated silica weight. The treated silica was mixed with epoxy resin and MTHPA(methyltetrahydrophthalic anhydride) in the range of 0~60% (wt. %) of total component. The flexural and thermal properties were tested for cured products. In filler content 35~55%, the using of silica treated with silane/rubber or silane/rubber/vinyl represented 25% higher flexural strength, 5% lower flexural modulus and 13% higher than mixing liquid rubber 3% with epoxy resin containing untreated silica.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.124-124
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• 2012

접촉운동기구 계면에서의 마찰력은 요소 혹은 시스템의 효율과 직접적으로 연관이 있으며 이로 해 마찰계수를 낮추기 위한 저마찰 표면처리는 Tribology 연구에 있어 기초적이면서도 동시에 매우 중요한 부분으로 오래 전부터 인식되어오고 있다. 또한 대부분의 습동기구 표면이 경화 처리되어 마모에 강한 특성을 보이나 이는 마찰계수가 일정 이하로 낮게 유지될 경우에만 해당되는 것으로 마찰계수의 조절은 매우 중요하다고 할 수 있다. 과거 자동차 엔진의 실린더 라이너 표면에 가공된 사선 형태의 패턴들이 저마찰 기능을 하는 것은 이미 잘 알려진 사실이며 최근에는 이러한 패턴 혹은 형상을 인위적으로 조절하여 저마찰 기능과 성능을 더욱 높이고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이와 같은 미세한 패턴은 다양한 가공기술의 발전에 의해 가능하게 되었으며 그 결과 마찰계수는 패턴의 형상과 분포 등과 매우 밀접한 관계가 있는 것으로 보고되어 있다. 본 연구에서는 최근 활발한 연구가 진행되고 있는 표면 텍스쳐링 분야에 대한 전반적인 연구 동향과 미래의 가능성에 대해 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2012.03a
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• pp.54-54
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• 2012

전통 날염방식(Silk Screen)과 디지털날염(Digital Textile Printing)을 비교해보면, 디지털날염은 디자인에서부터 날염까지의 전공정을 완전히 디지털화함으로서 다양하게 디자인할 수 있고 미묘한 색감의 흐름을 표현할 수 있어서 자연스러운 이미지의 표현이 가능하다. 그러나 현재 디지털날염을 피혁이나 직물에 적용하기에는 프린팅속도가 느려서 생산성이 낮고 이미지 내구성(세탁, 승화, 일광, 및 마찰견뢰도)이 낮은 등 많은 단점을 가지고 있다. 또한 신발산업은 현재 중국이나 동남아시아 등 개발도상국의 등장으로 수출의 국제적 경쟁시대에 접어들면서 대량생산이나 획일적인 디자인으로부터 벗어나 고부가가치 상품을 생산해야하는 과제를 안게 되었다. 한편 가죽에 응용가능한 잉크는 크게 수성, 유성, 용제형과 자외선 경화형의 잉크가 있으며 자외선 경화형 잉크는 자외선을 이용하여 기존의 잉크의 단점을 보완한 것이다. 자외선 경화형 잉크는 자외선 램프를 열원으로 하여 이온 또는 라디칼 중합, 광중합을 하며, 에너지 소비가 적어 경제적이며 시스템 가동시 비활성 기체가 필요하지 않다. 또한 자외선 경화형 기술은 상온에서 이용할 수 있으며 잉크의 경우 건조하는 데 걸리는 시간이 필요하지 않다. 또한 시스템을 가동 시키거나 중지 시키는 것이 쉬우며 고속으로 연속적인 일을 처리할 수 있다. 프린터의 크기가 작아 공간 효율이 유리하며 용제나 $CO_2$가 발생하지 않아 친환경적인 기술이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 자외선 경화형 시스템을 잉크에 적용하여 피혁 표면에 프린팅한 다음 그 견뢰도를 측정함으로써 그 효과를 알아보았다. 세탁에 의한 Matlab 측정값으로부터 용제형 잉크의 경우는 세탁 전, 후 line width가 큰 차이를 보이나 자외선 경화형 잉크의 경우는 그 차이가 적음으로부터 자외선 경화형 잉크가 용제형에 비해 색상 탈리가 적었음을 말한다. 또한 raggedness값 역시 마찬가지 결과를 보여 안료 색소와 피혁의 접착성이 향상된 것을 알 수 있다. SEM을 이용한 피혁의 표면과 단면 사진을 보면 용제형보다 자외선 경화형 잉크를 사용한 피혁이 좀 더 매끈한 표면을 보이는데 이것은 접착기능을 하는 아크릴레이트에 의해 균일한 날염이 가능하기 때문이라 고 생각된다. 이상의 결과로부터 자외선 경화형 잉크가 세탁, 마찰, 일광 견뢰도가 우수함을 알 수 있었으며 기존의 용제형 잉크를 대체할 수 있는 좋은 재료라고 생각된다.

• Polymer(Korea)
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• v.33 no.4
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• pp.284-289
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• 2009

The morphology and mechanical properties of epoxy/polyamide/MPD reactive blends with various amount of polyamide were investigated. The cure behaviors, mechanical strengths, and morphological changes of the epoxy blend systems were analyzed by using DSC, UTM, and SEM, respectively. The amount of high soluble polyamide in epoxy ranged from 0 to 30 phr, and the cure reaction occurred at $170^{\circ}$ for 30 min. The start and maximum exothermic temperature in heat flows during cure reactions appeared at almost same temperature, indicating that soluble polyamide could rarely hinder the cure reactions. From the SEM images, it was found that the size of separated-phase was very fine about 100-300 nm, and at 20 phr of polyamide the boundary of separated-phase was unclear and the phase revealed co-continuous. By AP plasma treatment of specimen surface, the adhesion strength was increased by 20% due to enhanced surface free energy. By blending 20 phr of polyamide with epoxy, the adhesion strength was increased by 50% due to co-continuous phase in morphology. By considering the surface treatment of specimen and morphological tuning of the blends, it can be expected that the improvement in toughness and excellent adhesion strength can be achieved in structural adhesive systems.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.11 no.1
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• pp.53-62
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• 1987

High power lasers provide a controllable and precise energy source in surface transformation hardening. A careful control of the process is needed in order that the surface layer of the material reaches the austenizing temperature, but that it does not melt. In order to achieve this the results of theoretical and experimental studies on the laser surface hardening of a medium carbon steel are described. A two-dimensional computer program, which can be used generally for the determination of transient temperature distributions in welding and heat treatment, was established on the basis of the finite element method. For the confirmation of the accuracy of the numerical analysis, a medium carbon steel (SM 45C) of 5mm thickness was heat-treated with a 1kW CW CO$_{2}$ laser machine, while the traverse speed and the distance from the focal point (defocused distance) were varied. Experimental and numerical results showed a similar tendency in correlations between the hardened zone shape and the process parameters. With increasing beam spot diameter the width and depth of the hardened zone increased for relatively small beam spot diameters, but decreased rapidly after reaching the maximum value, while with increasing traverse speed the width and depth of the hardened zone decreased monotonously. Too small beam spot diameters are to be avoided, since the surface melting would lower the surface hardness and produce an uneven surface which may be unacceptable because of the possible requirement for subsequent machining. It could be observed that for a given traverse speed and laser power input there exists a optimal range of the beam spot diameter, which produce a large width of the hardened zone but no melting on the surface.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.309-310
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• 2012

스테인레스강의 내식성을 향상시키기 위한 고농도 침입형 질화층(S-phase)처리를 하는 논문들이 발표되고 있지만 테스트 시편이 아닌 실제 제품이나 가공품등의 질화 처리 하였을 경우 내식성향상이 아닌 저하되는 것을 볼 수 있다. 스테인레스강의 제품화 과정에서 압연 및 기계가공에서 발생되는 각종 문제, 가공경화로 인한 현상 및 질화 처리후 표면개질의 석출상이나 입계로부터 시작되는 크랙이 내식성을 저감시키는 경향을 살펴보았다. 이러한 경향은 봉재나 두꺼운 소재보다는 가공소재인 판재나 형상이 있는 제품에 더 심하게 나타나는 것을 보여준다. 소재의 관리와 질화 온도 및 여러가지 변수에 의해 최적화 되어 S-phase 질화층을 형성해야 내식특성을 유지 할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.5-6
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• 2014

본 논문에서는 자동차, 가전 및 건설분야에서 널리 사용되고 있는 주요 표면처리강판에 대한 제품 소개 및 기술을 설명하고자 한다. 포스코에서는 자원 및 에너지 절약을 위하여 종래 아연도금 강판보다 더 우수한 내식성을 갖는 고내식 합금도금강판을 개발을 추진하여 양산개발에 성공 하였으며 박막형 고내식강판 개발을 위해 신공법인 진공증착기술을 접목한 제품생산 프로세스 개발을 추진 중에 있다. 또한 다양한 기능성의 유기수지코팅 제품인 흑색수지강판, UV 경화코팅 강판, 프린트강판, self-healing 및 self-cleaning 강판 제품을 개발하였으며 산업과 고객의 요구를 충족시키기 위하여 새로운 기술과 제품개발에 지속적으로 노력하고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.300-300
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• 2013

세계전자제품의 부품산업은 21세기 정보화 사회와 함께 IT 산업에서 급성장으로 인해 부품의 소형화, 경량화, 친환경화가 요구되고 있다. IT 산업에서 리드스크류(Leadsrew)는 마이크로 구동부품중의 이송장치를 구성하는 핵심 부품으로 탄소강과 합금강 및 스테인레스강 등이 사용되고 있다. 탄소강은 성형 가공성과 원가 절감에 최적의 소재로서 낮은 표면 경도로 인한 내마모성 저하와 부식 분위기에서의 내식성이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 탄소강(S20C:${\oint}30{\times}h10$)을 이용하여 플라즈마 질화 표면처리를 통해 표면경도와 내마모성 향상 및 내식성을 높이는 연구를 수행하였다. 연구 방법으로 플라즈마 연질화 공정과 Post Oxidation 공정을 개발하였고, 질화 처리된 시험편에 대해 마이크로 비커스 경도, OEM&SEM, XRD 분석 및 염수분무(KS D 9502) 시험으로 특성을 분석하였다. 연구 결과로 탄소강(S20C)은 마이크로 비커스 경도 분석으로 표면 경도가 600Hv0.025 이상과 염수분무 시험으로 내식성은 24시간 이상의 결과를 얻었다.