현재 사회는 산업발달에 따라 건축, 기계, 해양 등의 많은 분야에서 갈수록 구조물들이 대형화 고속화 경량화 등이 많이 이루어지고 있다. 이러한 구조물들에 따라 비상용이나 직재용으로 회전성형을 이용한 플라스틱 물탱크가 존재 한다.
회전성형은 플라스틱 분말 소재를 금형 내부에 투입하고 금형을 회전/ 가열하여 소재를 금형 내부에 일정 두께로 소재를 성형하고, 다시 회전/냉각하여 중공형(中空形, 내부가 비어있는 형상) 제품을 성형하는 방법이다. 이러한 회전 성형의 장점은 소형부터 복잡한 초대형 제품까지 생산 가능하며 복잡한 형상의 이음이1 없는 일체형 구조물을 필요부위에 금속 ...
현재 사회는 산업발달에 따라 건축, 기계, 해양 등의 많은 분야에서 갈수록 구조물들이 대형화 고속화 경량화 등이 많이 이루어지고 있다. 이러한 구조물들에 따라 비상용이나 직재용으로 회전성형을 이용한 플라스틱 물탱크가 존재 한다.
회전성형은 플라스틱 분말 소재를 금형 내부에 투입하고 금형을 회전/ 가열하여 소재를 금형 내부에 일정 두께로 소재를 성형하고, 다시 회전/냉각하여 중공형(中空形, 내부가 비어있는 형상) 제품을 성형하는 방법이다. 이러한 회전 성형의 장점은 소형부터 복잡한 초대형 제품까지 생산 가능하며 복잡한 형상의 이음이1 없는 일체형 구조물을 필요부위에 금속 인서트를 취부하여 일체 성형 가능하다는 장점으로 물탱크 성형에 많이 적용되고 있다.
물탱크는 용도에 따라 원형과 사각 형태로 사용되며 다양한 용량으로 생산되고 있다. 하지만 기존에 사용되어 지고 있는 플라스틱 분말을 사 용하여 성형한 제품은 오래 되면 부식되고 깨지는 현상이 일어나고 있다. 이러한 현상을 저지하기 위해 재질에 관한 연구가 많이 진행되고 있다. 하지만 복합소재에 관한 폴리페닐렌 설파이드+유리섬유와 폴리페닐렌 설파이드+탄소섬유 등의 재질별로 사각물탱크에 대한 구조해석을 하여 응력분포와 변형에 안전율과 무게에 관한 연구는 진행 되지 않았다. 이러한 연구는 사각 물탱크의 최종설계에서 반듯이 성행되어야 하는 과정으로서 플라스틱 사각물탱크를 성형하는데 시행착오를 최대한 줄일 수 있는 방법이다.
폴리페닐렌은 기존 폴리에틸렌 종류 이지만 기존 제품보다는 매우 높은 내열성과 내약품성, 난연성 등을 가지고 있으며 무기질과도 결합이 좋은 특성을 가지고 있다. 그러하여 유리섬유 및 탄소섬유와도 친화성이 좋아 고수준의 엔지니어링 플라스틱으로 재품 개발이 가능하다. 따라서 본 논문에서 는 폴리페닐렌 설파이드+유리섬유 와 폴리페닐렌 설파이드+탄소섬유의 재질별 함유율 10%~40% 및 플라스틱 물탱크의 두께별(기존제품은5T이고, 설계제품은5T~IT)로 나누어서 구조해석을 실시하여 제시된 모델의 적합성과 동일모델에서 재질에 따른 응력분포 및 변형, 안전율과 무게 등을 비교 분석하였을 때 안전율과 무게 이 두 가지가 기존 제품 보다 좋은 제품을 선정 했다.
해석 결과 사용화 되고 있는 제품의 안전율은 2.9027이다, PPS+GF의 평균 안전율은 5.7140의 값이 나왔고, PPS+CF의 안전율은8.368이 나오는 것을 확인 할 수 있다. 또한 기초 제품의 무게는 13.921 이다. PPS+GF의 평균값은 14.117이고, PPS+CF의 평균값은 13.21이 나오는 것을 확인 할 수 있었다. 하지만 안전율은 평균값이 기존제품보다 높은 대신 무게는 기존제품보다 많이 나가는 평균값이 나오는 것을 확인 할 수 있다. 그래서 낮은 무게를 중심으로 확인 하였다. 이 두 가지 조건을 모두 충족 하는 제품은 GF+10%(3T), 20%(3T),30%(2T),40%(2T)와 CF+10%(2T,3T),20%(2T,3T) 30%(2T, 3T), 40%(2T)이다.
이 제품들의 안전율의 평균값은 4.94이고, 무게의 평균값은 10.953이다. 이 두가의 조건을 모두 충족하는 제품은 PPS+CF40%(2T)제품이다. 선정된 제품을 상용화된 제품과 비교 하면 무게는 6.7%로 감소 한 것을 확인 할 수 있고, 안전율은 1.6배 상승한 것을 알 수 있었고, 경량화 및 안전율을 높이는 제품 선정을 할 수 있었다.
현재 사회는 산업발달에 따라 건축, 기계, 해양 등의 많은 분야에서 갈수록 구조물들이 대형화 고속화 경량화 등이 많이 이루어지고 있다. 이러한 구조물들에 따라 비상용이나 직재용으로 회전성형을 이용한 플라스틱 물탱크가 존재 한다.
회전성형은 플라스틱 분말 소재를 금형 내부에 투입하고 금형을 회전/ 가열하여 소재를 금형 내부에 일정 두께로 소재를 성형하고, 다시 회전/냉각하여 중공형(中空形, 내부가 비어있는 형상) 제품을 성형하는 방법이다. 이러한 회전 성형의 장점은 소형부터 복잡한 초대형 제품까지 생산 가능하며 복잡한 형상의 이음이1 없는 일체형 구조물을 필요부위에 금속 인서트를 취부하여 일체 성형 가능하다는 장점으로 물탱크 성형에 많이 적용되고 있다.
물탱크는 용도에 따라 원형과 사각 형태로 사용되며 다양한 용량으로 생산되고 있다. 하지만 기존에 사용되어 지고 있는 플라스틱 분말을 사 용하여 성형한 제품은 오래 되면 부식되고 깨지는 현상이 일어나고 있다. 이러한 현상을 저지하기 위해 재질에 관한 연구가 많이 진행되고 있다. 하지만 복합소재에 관한 폴리페닐렌 설파이드+유리섬유와 폴리페닐렌 설파이드+탄소섬유 등의 재질별로 사각물탱크에 대한 구조해석을 하여 응력분포와 변형에 안전율과 무게에 관한 연구는 진행 되지 않았다. 이러한 연구는 사각 물탱크의 최종설계에서 반듯이 성행되어야 하는 과정으로서 플라스틱 사각물탱크를 성형하는데 시행착오를 최대한 줄일 수 있는 방법이다.
폴리페닐렌은 기존 폴리에틸렌 종류 이지만 기존 제품보다는 매우 높은 내열성과 내약품성, 난연성 등을 가지고 있으며 무기질과도 결합이 좋은 특성을 가지고 있다. 그러하여 유리섬유 및 탄소섬유와도 친화성이 좋아 고수준의 엔지니어링 플라스틱으로 재품 개발이 가능하다. 따라서 본 논문에서 는 폴리페닐렌 설파이드+유리섬유 와 폴리페닐렌 설파이드+탄소섬유의 재질별 함유율 10%~40% 및 플라스틱 물탱크의 두께별(기존제품은5T이고, 설계제품은5T~IT)로 나누어서 구조해석을 실시하여 제시된 모델의 적합성과 동일모델에서 재질에 따른 응력분포 및 변형, 안전율과 무게 등을 비교 분석하였을 때 안전율과 무게 이 두 가지가 기존 제품 보다 좋은 제품을 선정 했다.
해석 결과 사용화 되고 있는 제품의 안전율은 2.9027이다, PPS+GF의 평균 안전율은 5.7140의 값이 나왔고, PPS+CF의 안전율은8.368이 나오는 것을 확인 할 수 있다. 또한 기초 제품의 무게는 13.921 이다. PPS+GF의 평균값은 14.117이고, PPS+CF의 평균값은 13.21이 나오는 것을 확인 할 수 있었다. 하지만 안전율은 평균값이 기존제품보다 높은 대신 무게는 기존제품보다 많이 나가는 평균값이 나오는 것을 확인 할 수 있다. 그래서 낮은 무게를 중심으로 확인 하였다. 이 두 가지 조건을 모두 충족 하는 제품은 GF+10%(3T), 20%(3T),30%(2T),40%(2T)와 CF+10%(2T,3T),20%(2T,3T) 30%(2T, 3T), 40%(2T)이다.
이 제품들의 안전율의 평균값은 4.94이고, 무게의 평균값은 10.953이다. 이 두가의 조건을 모두 충족하는 제품은 PPS+CF40%(2T)제품이다. 선정된 제품을 상용화된 제품과 비교 하면 무게는 6.7%로 감소 한 것을 확인 할 수 있고, 안전율은 1.6배 상승한 것을 알 수 있었고, 경량화 및 안전율을 높이는 제품 선정을 할 수 있었다.
In modern society, in lots of fields like construction, machinery, oceans, and so on a lot of structures become larger, speedier, and lighter as days go by. According to these structures, plastic water tanks exist using rotational molding for emergency and loading. Rotational molding is a method tha...
In modern society, in lots of fields like construction, machinery, oceans, and so on a lot of structures become larger, speedier, and lighter as days go by. According to these structures, plastic water tanks exist using rotational molding for emergency and loading. Rotational molding is a method that plastic powdered materials are input inside a mold, the mold is rotated / heated, the material are formed with a regular thickness inside, it is rotated / cooled, and a h0110w product (a shape that the inside is hollow) is molded. Because the strong points of rotation molding are that production is possible from small-sized to ultra-sized products and also all-in-one structures with complex shapes and no joints by attaching metal inserts on needed parts are possible, it is applied to the molding of water tanks a lot.
Water tanks are used in forms of a circle and a quadrangle according to uses and being produced in diverse capacities. But, in products molded from using plastic powder which has been used previously, if they are old, phenomena of corrosion and rupture occur. To prevent these phenomena, Studies on materials are being processed. However, studies on safety rates and weight on stress distribution and deformation by structurally analyzing quadrangle water tanks per material like polyphenylene sulfide + glass fiber and polyphenylene sulfide + carbon fiber concerning complex materials have not been processed. This is a course necessarily to be performed at the final design of quadrangle water tanks and a method to maximally lessen trials and errors In molding plastic quadrangle water tanks. Polyphenylene has much higher heat resistance, chemical resistance, and fire retardancy than existing products though it is an existing polyethylene kind. It has a good attribute of good union with minerals. So, because it has good affination with glass fiber and carbon fiber, product development into high—level engineering plastic is possible.
Therefore, this paper conducted structural an analysis by being divided into 10%~40% content rates per material of polyphenylene sulfide + glass fiber and polyphenylene sulfide + carbon fiber and also plastic water tanks per thickness (existing products of 5T and the designed products of 5TIT), when suitability of the proposed model and stress distribution and deformation in accordance with
materials in same models, safety rates and weight M℃re analyzed comparatively, products whose safety rates and weight were better than existing products were selected.
At the analysis result, the safety rate of products being used is 2.9027. The average safety rate of PPS+GF was 5.7140. The safety rate of PPS+CF was checked to be 8.368. Also, the weight of a basic product was 13.921. The average value of PPS+GF was 14.177ㆍ The average value of PPS+CF was 1321. But, it can be checked that although the designed products are higher than existing products in safety rates, they weighed more than existing products in the average value. So, they were checked centered on 10w weight. Products to satisfy these two conditions are GF+10% (3T), 20% (3T), 30% (2T), and 40% (2T) and also CF+10% (2T, 3T), 20% (2T, 3T), 30% (2T, 3T), and 40% (2T). The average value Of the safety rate Of these products is 4.94 and the average value of the weight is 10.953.
A product to meet these two conditions is PPS+CF40% (2T). When the chosen product is compared with commercialized products, it was confirmed that the weight was reduced 6.7% and the safety rate increased 1.6 times. Hence, product selection to heighten weight lightening and safety rates could be conducted.
In modern society, in lots of fields like construction, machinery, oceans, and so on a lot of structures become larger, speedier, and lighter as days go by. According to these structures, plastic water tanks exist using rotational molding for emergency and loading. Rotational molding is a method that plastic powdered materials are input inside a mold, the mold is rotated / heated, the material are formed with a regular thickness inside, it is rotated / cooled, and a h0110w product (a shape that the inside is hollow) is molded. Because the strong points of rotation molding are that production is possible from small-sized to ultra-sized products and also all-in-one structures with complex shapes and no joints by attaching metal inserts on needed parts are possible, it is applied to the molding of water tanks a lot.
Water tanks are used in forms of a circle and a quadrangle according to uses and being produced in diverse capacities. But, in products molded from using plastic powder which has been used previously, if they are old, phenomena of corrosion and rupture occur. To prevent these phenomena, Studies on materials are being processed. However, studies on safety rates and weight on stress distribution and deformation by structurally analyzing quadrangle water tanks per material like polyphenylene sulfide + glass fiber and polyphenylene sulfide + carbon fiber concerning complex materials have not been processed. This is a course necessarily to be performed at the final design of quadrangle water tanks and a method to maximally lessen trials and errors In molding plastic quadrangle water tanks. Polyphenylene has much higher heat resistance, chemical resistance, and fire retardancy than existing products though it is an existing polyethylene kind. It has a good attribute of good union with minerals. So, because it has good affination with glass fiber and carbon fiber, product development into high—level engineering plastic is possible.
Therefore, this paper conducted structural an analysis by being divided into 10%~40% content rates per material of polyphenylene sulfide + glass fiber and polyphenylene sulfide + carbon fiber and also plastic water tanks per thickness (existing products of 5T and the designed products of 5TIT), when suitability of the proposed model and stress distribution and deformation in accordance with
materials in same models, safety rates and weight M℃re analyzed comparatively, products whose safety rates and weight were better than existing products were selected.
At the analysis result, the safety rate of products being used is 2.9027. The average safety rate of PPS+GF was 5.7140. The safety rate of PPS+CF was checked to be 8.368. Also, the weight of a basic product was 13.921. The average value of PPS+GF was 14.177ㆍ The average value of PPS+CF was 1321. But, it can be checked that although the designed products are higher than existing products in safety rates, they weighed more than existing products in the average value. So, they were checked centered on 10w weight. Products to satisfy these two conditions are GF+10% (3T), 20% (3T), 30% (2T), and 40% (2T) and also CF+10% (2T, 3T), 20% (2T, 3T), 30% (2T, 3T), and 40% (2T). The average value Of the safety rate Of these products is 4.94 and the average value of the weight is 10.953.
A product to meet these two conditions is PPS+CF40% (2T). When the chosen product is compared with commercialized products, it was confirmed that the weight was reduced 6.7% and the safety rate increased 1.6 times. Hence, product selection to heighten weight lightening and safety rates could be conducted.
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