• 제목/요약/키워드: Thermal deformation processing

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열전소자를 이용한 정밀 열구동기구의 설계 및 제어 (Design and control of the precision heat actuator using thermoelectric device)

  • 서장렬;김선민;이선규
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.395-398
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    • 1997
  • In the modem manufacturing system, to achieve the unmanned automation, the stability of accuracy is required through a long working period. The thermal deformation of precision machine is predominant in this long time stability. While grinding slender and long workpiece at cylindrical grinding machine, we support workpiece using steadies to prevent the vibration of workpiece. The thermal deformation of the machine by grinding and internal heat source cause processing errors, so the steadies for compensating the thermal deformation in real time are strongly needed. In order to compensate these thermal deformation and grinding processing errors, the device to determine the precise positioning having the stroke of 10.mu.m is necessary. This paper suggests design and make the device to determine the precise positioning using thermoelectric device, to investigate the control characteristics and presents the heat actuator will be very useful in machine tool.

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공작기계 장시간 가공중 열변형의 CNC 자율보정 기술 (Autonomous Compensation of Thermal Deformation during Long-Time Machining Process)

  • 김동훈;송준엽
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.297-301
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    • 2014
  • The biggest factors, which lower the machining accuracy of machine, are thermal deformation and chatter vibration. In this article, we introduce the development case of a device and technology that can automatically compensate thermal deformation errors of machine during long-time processing on the machine tool's CNC (Computerized Numerical Controller) in real time. In machine processing, the data acquisition of temperature signal in real time and auto-compensation of the machine origin of machine tools depending on thermal deformation have significant influence on improving the machining accuracy and the rate of operation. Thus, we attempts to introduce the related contents of the development we have made in this article : The development of a device that embedded the acquisition part of temperature data, linear regression to get compensation value, compensation model of neural network and a system that compensates the machine origin of machine tool automatically during manufacturing process on the CNC.

반도체 웨이퍼의 스트레스 측정을 위한 공정 및 표면 검사시스템 구현 (Implementation of process and surface inspection system for semiconductor wafer stress measurement)

  • 조태익;오도창
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권8호
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    • pp.11-16
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    • 2008
  • 본 논문에서는 먼저 RTP(Rapid Thermal Processor) 장치를 스트레스 측정에 용이한 구조로 제작하고 PC에서 통합 공정관리 시스템을 설계하였다. 다음으로는 Large deformation 이론을 바탕으로 반도체 웨이퍼 표면의 변형검사를 위한 레이져 인터페로미터리를 구성하였다. 궁극적으로 이러한 레이져장치로부터 웨이퍼 표면의 영상을 추출하고 세선화, 블록화 그리고 스트레스 분포도의 순서로 영상처리 하여 스트레스로 인한 웨이퍼 표면의 변형을 검사하였다. 실험을 하기 위해 변형이 이루어지도록 웨이퍼의 후면을 1mm정도 갈아낸 후 약 1000도에서 $3\sim4$회 열처리를 수행하였으며, 열처리를 가한 영상과 가하지 않은 영상을 통하여 웨이퍼 열처리 후 심각한 변형이 이루어졌음을 알 수 있었다.

사각판재 보론강을 사용한 유체냉각공정에서의 열변형 해석 (Thermal Deformation Simulation of Boron Steel Square Sheet in Fluid Cooling Process)

  • 서창희;권태하;전효원;오상균;박춘달;최현열;문원식
    • 소성∙가공
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    • 제26권1호
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    • pp.5-10
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    • 2017
  • Fluid cooling is one of the manufacturing processes used to control mechanical properties, and is recently used for hot stamping of automobile parts. The formed part at room temperature is heated and then cooled rapidly using various fluids in order to obtain better mechanical properties. The formed part may undergo excessive thermal deformation during rapid cooling. In order to predict the thermal deformation during fluid cooling, a coupled simulation of different fields is needed. In this study, cooling simulation of boron steel square sheet was performed. Material properties for the simulation were calculated from JMatPro, and three convection heat transfer coefficients such as water, oil and air were obtained from the experiments. It was found that the thermal deformation increased when the difference of cooling rate of sheet face increased, and the thermal deformation increased when the thickness of sheet decreased.

전역-국부 다중 DIC 시스템을 이용한 노치 구조물의 열변형 계측 (Thermal Deformation Measurement of Notched Structure Using Global-local Multi-DIC System)

  • 신서해;도안유엔뷰;구남서
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권8호
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    • pp.617-626
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    • 2021
  • 비행체의 초음속 비행 중 고온 환경에서의 열 거동은 비행체의 열 구조 설계에 중요하다. 본 연구에서는 전역-국부 다중 디지털 이미지 상관기법을 사용하여 노치 구조물의 전 영역의 열변형 및 응력집중 현상에 대해 관찰/분석하였다. 다중 DIC 시스템은 2D DIC 시스템과 3D DIC 시스템으로 구성되었다. 가열 챔버를 이용하여 노치 시편을 가열하였으며 여러 온도에서 다중 DIC 시스템을 사용하여 구조물의 변형 이미지를 촬영하고 분석하였다. 다중 DIC 기법을 사용하여 노치 시편의 전 영역 변형률과 노치 부위의 응력집중 현상을 계측/분석하였으며 ABAQUSTM 프로그램을 이용하여 노치 시편에 대해 유한요소해석을 진행하고 실험결과와 비교 분석하였다. 본 연구를 통해 다중 DIC 시스템의 열변형 계측과 응력 집중 현상의 연구 분석에서의 활용 가능성을 보여주었다.

온도 및 잔류응력을 고려한 플라스틱 부품의 점탄성 해석 (Thermal Viscoelastic Analysis of Plastic Part Considering Residual Stress)

  • 문형일;김헌영;최철우;정갑식
    • 소성∙가공
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    • 제17권7호
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    • pp.496-500
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    • 2008
  • Plastics is commonly used in consumer electronics because of it is high strength per unit mass and good productivity. But plastic parts are usually distorted after injection molding due to the residual stress after filling, packing, cooling process, and etc. And plastic material is to be deteriorated according to various temperature conditions and operating time, which can be characterized by stress relaxation and creep. The viscoelastic behavior of plastic materials in time domain can be expressed by the Prony series of the commercial code, ABAQUS. In the paper, the process to predict the post deformation under cyclic thermal loadings was suggested. The process was applied to the real panel, and the deformation predicted by the analysis was compared with that of real test, which showed the possibility of applying the suggested process to predict the post deformation of plastic product under thermal loadings.

열간 단조 공정에서 금형 수명 향상을 위한 공정 설계 (Process Design for Improving Tool Life in Hot Forging Process)

  • 이현철;김병민;김광호
    • 소성∙가공
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    • 제12권1호
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    • pp.18-25
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    • 2003
  • This paper explains the process design for improving tool life in the conventional hot forging process. The thermal load and the thermal softening are happened by contact between the hotter billet and the cooler tools in hot forging process. Tool life decreases considerably due to the softening of the surface layer of a tool was caused by a high thermal load and long contact time between the tools and the billet. Also, tool life is to a large extent limited by wear, heat crack and plastic deformation in hot forging process. Above all, the main factors which affect die accuracy and tool life we wear and the plastic deformation of a tool. The newly developed techniques for predicting tool life are applied to estimate the production quantity for a spindle component and these techniques can be applied to improve the tool life in hot forging process.

Fe-Ni-Co 합금의 고온 변형 공정 변수와 미세조직 및 열물리적 특성의 상관 관계 (Influence of High Temperature Deformation Process Variables on the Microstructure and Thermo-physical Properties of a Ni-Fe-Co Alloy)

  • 윤동현;정중은;장영원;이정환;이광석
    • 소성∙가공
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    • 제21권3호
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    • pp.207-214
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    • 2012
  • High temperature deformation behavior of a $Ni_{30}Fe_{53}Co_{17}$ alloy, with its extraordinary low coefficient of thermal expansion less than $10{\times}10^{-6}K^{-1}$ at temperatures ranging from room temperature to 673K, was investigated by conducting a series of compression tests. From an empirical processing map, the appropriate working temperature-strain rate combination for optimum forming was deduced to be in the ~1373K, $10^{-2}s^{-1}$ region. This region has a relatively high power dissipation efficiency, greater than 0.36. Furthermore, open die forging of a 100mm diameter billets was performed to confirm the variation of thermo-physical properties in relation to microstructure. The coefficient of thermal expansion was found to increase considerably with increasing the open die forging temperature and decreasing the cooling rate, which in turn provides a drastic increase in the average grain size.

디스크 브레이크와 패드의 마찰열에 의한 열적거동에 관한 연구 (A Study on the Thermal Behaviors of Disk Brake and Pad by Friction Heat)

  • 한승철
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.287-292
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    • 2019
  • 본 논문은 자동차 제동성능에 대한 운전자의 요구에 따라 브레이크 디스크 튜닝이 많이 이루어지고 있어, 자동차에 사용되고 있는 순정 디스크와 튜닝제품으로 나오고 있는 디스크의 열적거동을 FEM해석을 통해 분석하였다. 순정 디스크 모델링 및 튜닝 디스크 Model-1, Model-2, Model-3로 모델링을 하고 디스크 회전속도를 1000rpm으로 설정하여 해석을 실시하였다. 브레이크를 작동하면 디스크와 패드 접촉에 의해 발생하는 작동시 온도와 디스크 정지 후 마찰면의 온도, 열 변형 등 디스크 표면의 열적거동에 대하여 분석하였다. 브레이크 작동시(0-4.5초) 온도는 순정 디스크보다 튜닝 디스크가 34℃높게 나타났고, 디스크 정지 후(40.5초) 온도는 튜닝 디스크가 18℃낮게 분석되었으며, 디스크 열에 의한 변형은 튜닝 디스크가 0.3mm정도 많이 변형되었다. 순정 디스크와 튜닝 디스크의 열적거동에 따른 페이드 현상 등을 줄일 수 있는 효과는 있으나, 튜닝 디스크의 홀 가공 및 디스크 면 가공에 따른 열적거동에는 크게 변화가 없음을 관찰할 수 있었다.

무인화 가공공정 최적화 및 자율대응 기술에 관한 기반연구 (A basic study on Unmanned Machining Process Optimizing and Autonomous Control)

  • 김동훈;송준엽
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.367-372
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    • 2012
  • The biggest factors that lower the machining accuracy are thermal deformation and chatter vibration. In this article, we introduce the study case of technology that can automatically compensate the errors of these factors of a machine during processing on the machine tool's CNC(Computerized Numerical Controller) in real time. This study is related to the detection and compensation of thermal deformation and chatter vibration that can compensate for faster and produce processed goods with more precision by autonomous compensation. In addition, this study is related to the active control of vibration during machining, monitoring of cutting force and auto recognition of machining axes origin. Thus, we attempt to introduce the related contents of the development we have made in this article.