For the domestic glasses industry to procure competitiveness in the world CA(Cellulose Acetate) frame of spectacles market, CNC machining system for CA frame including high-value added CA cutting technologies should be developed with new materials for the rim based on Cellulose and sheet manufacturing base. The spindle system of glasses frame equipment that is the core to the quality of CA frame is the key technologies to realize high-speed, high-precision so its importance is remarkably emerging. In the study, at the structural design of the high spindle system of the private equipment for CA glasses frame embedded a motor of 40,000rpm, the stability of design was analyzed and investigated through selecting lubrication structure and thermal characteristics of the spindle system.
티타늄과 그 합금은 경량성, 우수한 기계적 성질 및 내식성 때문에 주요한 안경테 소재로 사용되고 있다. 본 연구에서는 안경테 소재로 사용되고 있는 순 티타늄(P-Ti)과 ${\beta}$-티타늄(${\beta}$-Ti)에 대하여 전기저항땜질 장치를 이용하여 접합조건의 변화에 따른 접합부의 특성 변화에 대하여 조사하였다. P-Ti 및 ${\beta}$-Ti 모두 접합부 근처에서 경도값의 감소가 나타났으며, 이는 전기저항열에 따른 결정립의 조대화 때문이다. 결정립 조대화에 의한 경도의 저하량 및 저하된 부분의 크기는 ${\beta}$-Ti 보다 P-Ti에서 크게 나타났다.
티타늄 안경테의 땜질을 위하여 땜납의 종류에 따른 접함을 행하고 접합부의 성분분석 실험을 통하여 납재가 접합부 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 최적의 조건을 알아보기 위하여 X-ray micro-analysis (XMA)법으로 접합부 성분 분석과 가열방법에 따른 땜질 강도 변화를 분석하였다.
티타늄과 그 합금은 경량성, 우수한 기계적 성질 그리고 우수한 내식성 때문에 주요한 안경테 소재로 사용되고 있다. 본 연구에서는 안경테 소재로 사용되고 있는 순 티타늄(P-Ti)과 ${\alpha}$+${\beta}$-티타늄(${\alpha}$+${\beta}$-Ti)을 이용하여 전기저항땜질 장치를 이용하여 접합조건의 변화에 따른 접합부의 특성 변화에 대하여 조사하였다. P-Ti 및 ${\alpha}$+${\beta}$-Ti 모두 접합부 근처에서 땜질 전류의 증가에 따른 결정립의 조대화에 의해 경도의 감소가 나타났으며, 특히 ${\alpha}$+${\beta}$-Ti 보다 P-Ti에서 경도의 감소가 크게 나타났다. ${\alpha}$+${\beta}$-Ti에서 경도값의 저하가 적은 것은 미세한 ${\alpha}$+${\beta}$ 층상조직의 형성에 의한 효과인 것으로 판단된다.
현재 국내에서 시판되고 있는 선글라스를 노점(A판매업소), 패션용품점(B판매업소), 휴게소(C판매업소) 및 안경원(D판매업소)에서 구입하여 한국 산업 규격에 수록된 "선글라스용 렌즈 규격" (KS P 4404), "안경테 규격" (KS G 3306) 및 "보호안경규격" (KS P 8147)의 검사방법을 적용하여 시 광학적 성능을 분석하였다. 선글라스의 사용목적인 자외선 차단은 노점(투과율 8.8%)에 비해 안경원(투과율 0.7%)에서 구입한 선글라스의 렌즈가 높게 차단되는 것으로 나타났다. 선글라스 렌즈의 표면 마모성 저항 평균값은 안경원이 1.4%로 노점(2.2%)에 비해 높았다.
산악 인구 증가와 더불어 해외원정 등반 인구도 크게 늘고 있다. 6천 미터 이상의 고소등반 시 발생하는 조난사고의 많은 부분이 설맹 때문이다. 설맹의 직접적 원인은 자외선에 의한 각막 및 망막의 손상이다. 고소에서의 자외선의 강도는 기압강하에 따른 고도효과와 설면에서 반사효과의 상승작용에 의해 크게 높아진다. 해발 4천 미터 설산에서의 자외선 강도는 지상에서보다 약 3배, 8천 미터에서는 약 4배 증가하는 것으로 나타났다. 고소등반에서 설맹을 방지하기 위해서는 고글보다 선글라스 형태가 바람직하다. 또 고소등반용 선글라스는 기계적 강도가 높은 프레임, 자외선을 100% 차단하는 플라스틱 렌즈의 사용이 요구된다. 얼굴과 선글라스 틈 사이로 들어오는 자외선을 차단하기 위해 탈부착식 차단막이 필요하다. 또 선글라스가 쉽게 탈착되지 않기 위하여 템플은 귀를 감을 수 있도록 길고 유연성이 좋아야 한다. 안구 주위의 동상을 방지하기 위해 메탈프레임을 합성수지로 피복하는 것이 바람직하다.
직경 400mm 순티타늄 잉고트(Gr2)를 제작하고 성분 분석한 결과 산소함량이 0.073wt%이고 철함량이 0.03wt%로서 ASTM Gr.2 규격을 만족하였다. 이들을 가공하여 42mm 선재를 만들고 18단 열간 압연하여 9mm 선재를 만들었다. 10단 열간 가공한 15.8mm 선재를 표면에서 부터 중심부로 가면서 경도 분석한 결과 Hv150~200로서 거의 일정한 값을 나타내고 있었다. 최종 9mm 선재는 열간 압연기에 인입시 온도에 따라 항복강도와 연신율은 달랐지만 인장강도는 근사한 값을 나타내었으며 모두 ASTM B863규격을 만족하였다.
The objective of this study is to investigate proper cutting conditions of cellulose acetate(CA) for eyewear frames. Various cutting experiments with variation of spindle speeds and feed rates are conducted to evaluate the machinability of CA. The machinability of CA materials were discussed in terms of the cutting forces, surface roughnesses and chip formations. The cutting conditions of high spindle speeds and the feed per tooth of less than 0.05mm are recommended considering the surface roughnesses and chip formations. Also, the correlation between the surface roughness and the chip formation is investigated. These results are able to be applied to design the high-speed machine tool of CA frame.
안경테는 국제적으로 대량 교역되는 상품의 하나이다. 그렇기 때문에 오늘날 국제표준화기구(ISO-TC172/SC7/WG2)에서는 독일, 미국, 영국, 이태리, 프랑스, 스페인, 일본 등의 안경관리 전문학자, 기술자, 제조업자 등이 모여 안경테의 국제 간 원활히 하고, 소비자에게는 이익과 service를 제공하고, 제조업자에게는 생산성제고와 제조원가를 절감할 수 있는 국제적 협력을 조장하기 위하여 안경테에 관한 용어, 측정법, 부품규격, 검사 및 시험방법 등에 관한 규정을 제정하고 있다. 그런데도 불구하고 우리나라의 안경업계가 이들 회원국의 활동에 관심이 없다는 것은 안경산업의 장래를 생각할 때 암울하기만 하다. 우리나라는 1970-1980년대에 걸쳐 수출이 연평균 약 20%이상 신장되었으나 1990년대 초반부터 수출실적은 미화 2억달라를 넘어선채 정체상태를 벗어나지 못하고 있다. 그런데 정체된 안경테의 수출을 진흥시키기 위해서는 무엇보다는 신소재와 독자적인 디자인의 개발, 국제표준규격에 준한 설계와 제작, 제조기술의 혁신, 특허정보의 활용 및 국제적인 판촉활동 등이, 활발히 전개되어야 하며, 대구광역시의 섬유기술연구소와 같은 형태의 안경기술연구소 또는 안경전문기술위원회의 발족과 정부차원의 적극적인 지원이 시급한 당면과제이다. 본 논문의 궁긍적 목표는 우리나라 안경제조업자에게 ISO-Working Group2 등이 제정 발표한 안경테의 관계규정 및 규격을 소개하고 금속테를 설계 제작할 때 보완할 이론적 지침을 제시해서 설계상 결함이 없는 금속테를 제작하는데 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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