• 제목/요약/키워드: Foaming temperature

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초미세 발포 공법 시 가스 혼합에 따른 셀 형상 연구 (The Study for Cell Morphology with Gas Cocktail in Microcellular Foaming Process)

  • 차성운;윤재동;이윤성;김학빈
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.168-174
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    • 2005
  • Nowadays, the companies use polymer materials for many purposes fur they have many advantages. The costs of these materials take up too high a proportion of the overall cost of products that use these materials as their major material. It is advantage for polymer industries to reduce these costs. The microcellular foaming process was developed in the early 1980s to solve this problem and proved to be quite successful. Microcellular foaming process uses inert gases such as $CO_2,\;N_2$. As these gases solve into polymer matrices, many properties are changed. The microcellular foaming process makes the glass transition temperature of polymers to low, and diminish the residual stress of polymer matrices. Besides, the microcellular foaming process has several merits, impact strength elevation, thermal insulation, noise insulation, and raw material saving etc. In previous research, many facts of microcellular foaming process are founded its characteristics. But previous researcher found the characteristics of microcellular foaming process with pure gas, for example $CO_2,\;N_2$ and so on, they did not found the characteristics of microcellular foaming process with one more gases. If one more gases inlet the resin, the characteristics of microcellular foaming process is changed very amazingly. In this paper, discuss on the characteristics of microcellular foaming process wi th gas cocktail about cell morphology.

Foaming 온도에 따른 606X계 발포 알루미늄의 제조 특성 (Effect of Foaming Temperature on Cell Structure of 606X Series Aluminum Alloy Metallic Foams)

  • 송영환;박수한;정민재;강광중;허보영
    • 한국주조공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.79-84
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    • 2008
  • Metal foam is one of the most interesting materials with various multi-functional properties such as light weight, energy absorption, high stiffness and damping capability. Among them, energy absorption property has keen interests in the field of automotives for passenger protection. Nowadays, researches about pore size and porosity control of the foam are increased to correspond them. However, though energy absorption properties are improved, these results are not cost-effective process. In present research, however, as a part of improving the energy absorption property of metallic foams, 606X aluminum alloy was used for cell wall material which has higher strength than pure aluminum. And its morphological features are characterized. As a results, porosity and pore size are uniformity distribution with increasing foaming temperature in the case of 6061 alloy foams. 6063 alloy foam specimens have opposite tendency because of the influence of alloying element and viscosity of the molten melt.

가정간편식 용기용 바이오매스 기반 발포구조체의 특성에 관한 연구 (Characterization of Biomass-Based Foam Structures for Home-Meal-Replacement Containers)

  • 김인애;김수민;;한정구;황기섭;권혁준;김용수;유승란;서종철
    • 한국포장학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.77-83
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    • 2020
  • 바이오매스가 포함된 발포구조체의 발포온도에 따른 SEM, 밀도, 공극률, 수분투과도 측정을 통해 특성 변화를 분석하였으며, 소비자가 해당 용기를 사용할 때의 열적 안정성을 확인하기 위해 MIL-STD규격에 따라 열충격 처리의 영향을 분석하였다. 측정 결과 발포온도가 증가할수록 대체로 기공의 크기는 증가하고 기공의 수는 감소하여 밀도는 통계적으로 유의한 차이가 없음을 확인하였다. 또한 공극률과 수분투과도 측정결과는 서로 다른 경향성을 보이고 있는데 이는 기공의 크기와 수, 기공 간의 구도가 변화하였기 때문인 것으로 사료되며, 이에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 열충격 시험 결과, 열충격 반복횟수를 거듭할수록 기공의 크기가 감소하면서 밀도는 증가하고 공극률과 수분투과도는 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 시료에 고온을 가함으로써 시료가 연화되었고, 연화된 상태의 시료에 곧바로 저온을 가하여 시료가 수축되면서 기공의 크기와 구도가 변화하였기 때문인 것으로 판단된다. 하지만 밀도의 경우 통계적으로 유의한 차이가 없었으며 수분투과도의 경우 수치가 감소하는 경향을 확인할 수 있었으므로 해당 발포구조체로 제작된 HMR 용기는 열적 안정성이 있다고 판단할 수 있다.

화학적 초미세 발포 사출성형을 이용한 에어컨 드레인 펜의 공정 최적화에 대한 연구 (A study on the process optimization of microcellular foaming injection molded air-conditioner drain pen)

  • 김주권;곽재섭;김준민;이준한;김종선
    • Design & Manufacturing
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    • 제11권2호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • In this study, we applied microcellular foaming injection molding process to improve the performance of system air-conditioner drain fan which had been produced by injection molding process and studied the optimization of process conditions through 6-sigma process and response surface method (RSM) to reduce weight and deformation of products. Additive type, melt temperature, mold temperature, and injection screw shape were selected as the factor affecting the weight and deformation of the products by carrying out analysis of trivial many through ANOVA and design of experiment (DOE) method. Among the effect factor, we set the addictive type to Long G/F and screw shape to foaming screw which had the highest level of weight reduction and deformation reduction. The amount of foaming agent gas was set at 60 ml, which was the limit beyond which the weight of product did not decrease any more. For melt temperature and mold temperature, we studied the conditions where both weight and deformation were minimized using the RSM. As a result, we set the melt temperature to $250^{\circ}C$, fixed mold temperature to $20^{\circ}C$, and moving mold temperature to $40^{\circ}C$. The improvement effect was analyzed by appling the selected optimal conditions to the production process using the microcellular foaming injection molding. The results showed that the mean weight of product was measured to be 1,420g which was 19% lower than that measured in the current process. The standard deviations of the weights were found to be similar to those in the current process and it showed a low dispersion. The mean deformation was measured to be 0.9237mm, which represented a 57% reduction compared to the mean deformation in the current process, and the standard deviation decreased from 0.3298mm to 0.1398mm. Moreover, we analyzed the process capability for deformation, and the results showed that the short-term process capability increased from 2.73 to 6.60 which was even higher than targeted level of 6.0.

초미세 발포 사출공정에서 금형의 온도가 스킨층 두께와 충격강도에 미치는 영향 (Influence of Mold Temperature on the Thickness of a Skin Layer and Impact Strength in the Microcellular Injection Molding Process)

  • 이정주;차성운
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1630-1635
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    • 2005
  • The microstructure of the parts made by the microcellular injection molding process influence properties, including impact strength, tensile strength and density of material. Microstructure of microcellular plastics is divided into core foaming region and solid skin region. Core foaming region is influenced by pressure drop rate, viscosity and cell coalescence. However, actual mechanism of the skin layers is not known despite its importance. The study on the skin layer is getting important because foaming rate of the plastics is determined by the thickness ratio of the skin layer. Especially in case of large molded part, control of the skin layer is needed because skin layer thickness is changed largely. Therefore it is necessary to study variation in skin layer thickness with processing parameters. In this paper, the influence of temperatures in the mold cavity on the skin layer s thickness was also addressed. In addition, the relationship between the temperature distributions across cavity of the mold with impact strength on parts made with the microcellular injection molding process was addressed. In addition, the method to predict the variation in skin layer thickness with mold temperature is discussed.

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바이오 기반 폴리머가 포함된 블렌드의 상압 및 가압 발포 연구 (Study of Non Pressure and Pressure Foam of Bio-based Polymer Containing Blend)

  • 한동훈;김영민;이단비;손성호;서건희;김한성
    • Composites Research
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    • 제36권5호
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    • pp.297-302
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    • 2023
  • 발포체를 성형하기 위한 방법으로는 여러 가지 방법이 있는데 일반적으로 가장 많이 사용되는 방법으로는 발포제를 섞은 레진을 고온, 고압상태에서 발포하는 가압발포 방법과, 압을 주지 않은 고온의 상태에서 발포하는 상압발포 방법이 있다. 발포에 사용되는 고분자들은 상압상태에서 발포를 시키기 위해서는 최적 발포조건에 대한 설계 및 분석이 필요하다. 친환경 바이오 기반 폴리머는 단독으로는 발포가 힘든 문제가 있어 기존의 발포체 제조가 가능한 수지를 혼합하여 발포체를 제조하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 바이오 기반 고분자의 함량 변화에 따른 바이오 기반 고분자와 EVA 혼합 발포체의 특성변화에 대해서 연구하였으며 가교도에 따른 최적 발포 조건에 대해서 연구하였다. 발포체의 기계적 특성 분석을 통해서 발포특성과의 상관관계에 대해서 연구하였다. 이 연구를 통해 바이오 기반 폴리머의 함량이 바이오 기반 폴리머가 포함된 발포체의 물성에 어떤 영향을 미치는지 알 수 있었고 상압 및 가압 발포 공정에 따른 차이점을 확인할 수 있었다. 또한, 바이오 기반 폴리머-EVA 복합 발포체의 상용화 가능성을 확인하였다.

발포공정을 이용한 경량의 연질 세라믹 보온단열재의 제조 (Preparation of Flexible and Light Thermal Insulating Ceramic Composites Using Foaming Technology)

  • 이철태
    • 공업화학
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    • 제26권1호
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    • pp.59-66
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    • 2015
  • 본 연구는 유기계 보온단열재의 장점인 경량성과 연질특성을 갖는 무기계 보온단열재의 제조를 위한 새로운 개념의 무기질 저온 발포 공정에 관한 것이다. 새로운 무기질 발포 공정은 섬유상인 해포석 및 규산알루미늄으로 하여금 발포체의 골격을 형성토록 하고, 저온에서 기체 발생이 가능한 발포제를 사용하여 무기질 섬유상 골격체가 팽창되어 공동을 형성하게 하며, 이 형성된 공동 속에 낮은 열전도도를 갖는 무기질 다포체인 팽창진주암을 채우는 것이다. 총괄적으로 무기질 재료를 고온 용융함이 없이 저온에서 무기질 발포체의 제조가 가능하게 된다. 이를 위해서 섬유상인 해포석의 해섬처리과정, 발포를 위한 섬유상 슬러리의 열처리공정 등 다양한 준비공정이 필요하며, 열처리 전 슬러리의 최적 조성물 조건이 요구된다. 제조된 발포체는 경량, 연질의 보온단열재로서의 겉보기 밀도, 내력 강도, 굽힘강도, 고내열성 등의 물성을 보여주었다.

알팔파 및 무환자나무열매로부터 천연유화제의 추출: CCD-RSM을 이용한 최적화 (Extraction of Natural Emulsifier from Medicago sativa L. and Sapindus saponaria L.: Optimization using CCD-RSM)

  • 홍세흠;이승범
    • 공업화학
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    • 제33권3호
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    • pp.272-278
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    • 2022
  • 본 연구에서는 알팔파 및 무환자나무열매로부터 천연유화제를 추출하여 CCD-RSM을 이용한 추출수율 및 추출물의 거품안정도에 관한 추출공정을 최적화하였으며, 95% 신뢰구간에서 최적화 결과의 통계학적 합리성을 확인하였다. 독립변수로는 주정/초순수의 부피비와 추출온도, 반응치로는 추출수율과 추출물의 거품안정도로 설정하였다. 주정/초순수 부피비 53.5 vol%, 추출온도 70.9 ℃인 최적조건 하에서 알팔파 추출공정의 최대 추출수율은 26.2 wt%, 추출물의 최대 거품안정도는 44.5%로 예측되었다. 무환자나무열매 추출공정의 경우, 최적조건인 주정/초순수 부피비 60.4 vol%, 추출온도 72.4 ℃에서 최대 추출수율은 31.9 wt%, 추출물의 최대 거품안정도는 47.5%로 예측되었다. 이러한 최적화 결과의 정확성을 확인하기 위해 실제 실험을 수행한 결과, 알팔파 및 무환자나무열매 추출공정에 대한 각각의 평균 오차율은 3.4(± 0.3)% 및 5.0(± 0.04)%로 나타났다.

천연고무의 가황시스템 및 성형공정에 따른 2단 발포 특성 연구 (A Study on the Vulcanization System and Two-Step Foaming Properties for Natural Rubber Foam)

  • 이선희;박예은;쇼더리 딕시타
    • 한국염색가공학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.246-255
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    • 2023
  • In this study, we investigated for natural rubber foam to replace petrochemical-based neoprene foam. Experiments were conducted on vulcanization system and 2-step foaming process of natural rubber. The vulcanization system were EV(Efficient Vulcanization Cure), Semi-EV(Semi-Efficient Vulcanization Cure) and CV(Conventional Vulcanization Cure). In the 2-step foaming process, first molding temperature was 140℃, times were 15, 20, 25, and 30minutes, and the second molding temperature was 160℃, the times 5, 10, 15, and 20minutes. The cure and viscosity characterization were evaluated by oscillating disc rheometer (ODR) and mooney viscosmeter. Various mechanical characteristics, including hardness, tensile strength, elongation at the point of rupture, and tear strength, were quantified. Subsequently, an assessment of alterations in these mechanical attributes was conducted post-immersion in a NaCl solution. In addition degree of volume change was measured after immersing the NR foam in NaCl solution and the low-temperature permanent compression set was evaluated at 4℃. And expansion ratio and shrinkage ratio of NR foam were evaluated for 28 days. As a result the EV vulcanization system showed the least change in physical properties before and after salt water immersion, and the lowest shrinkage ratio for 28 days. In addition it was confirmed that the 2-step foaming optimum condition differed depending on the appropriate vulcanization condition.

알루미늄 캔 스크랩의 고품위 재활용을 위한 발포금속의 제조 (Fabrication of Aluminum Foams for High Profit Recycling of Aluminum Can Scraps)

  • 하원;김세광;김영직
    • 한국주조공학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.203-208
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    • 2005
  • The main emphasis of this study is to optimize the process variables for manufacturing aluminum foam materials by direct foaming of remelted aluminum scraps. Aluminum foams were fabricated from two different raw materials, pure aluminum and used beverage cans. For both cases, $TiH_{2}$ was used as a foaming agent. Calcium was added as a thickener for the foaming of pure aluminum and no thickener was added for that of used beverage Cans because the pre-existing oxides of the used beverage cans are used as a thickener. Calcium and $TiH_{2}$ content varies from 0.5wt.% to 2.0wt.% and from 0.5wt.% to 1.5wt.%, respectively. The processing conditions, such as the effect of calcium on the melt viscosity, foaming temperature, and the optimum amount of the foaming agent with regard to the melt viscosity were discussed.