본 연구는 컴퓨터 모사를 통해 재료의 흐름에 따른 공기의 벤팅 현상을 파악하는데 있다. 특히 공기가 벤팅되는 과정은 플라스틱, 고무와 같은 고분자 재료를 성형하는 공정에서 제품의 성형성과 밀접한 관계를 갖고 있다. 그 중 한 예로 타이어를 성형하는 과정에서 발생하는 고무 흐름에 의한 벤팅 자국을 남기지 않기 위해 고무의 흐름과 공기의 벤팅 현상을 파악하고자 하였다. 자동차 타이어는 지면과 접촉하는 자동차의 유일한 부품으로 자동차 성능에 크게 영향을 미친다. 타이어는 10개 이상의 층으로 구성되어 있는데 그 중 표면에 있는 고무층은 노면과 직접적으로 접촉하여 중요한 역할을 수행한다. 최근에는 타이어의 외관 상태를 미려하게 개선하고, ...
본 연구는 컴퓨터 모사를 통해 재료의 흐름에 따른 공기의 벤팅 현상을 파악하는데 있다. 특히 공기가 벤팅되는 과정은 플라스틱, 고무와 같은 고분자 재료를 성형하는 공정에서 제품의 성형성과 밀접한 관계를 갖고 있다. 그 중 한 예로 타이어를 성형하는 과정에서 발생하는 고무 흐름에 의한 벤팅 자국을 남기지 않기 위해 고무의 흐름과 공기의 벤팅 현상을 파악하고자 하였다. 자동차 타이어는 지면과 접촉하는 자동차의 유일한 부품으로 자동차 성능에 크게 영향을 미친다. 타이어는 10개 이상의 층으로 구성되어 있는데 그 중 표면에 있는 고무층은 노면과 직접적으로 접촉하여 중요한 역할을 수행한다. 최근에는 타이어의 외관 상태를 미려하게 개선하고, 트리밍과 같은 후공정을 줄이며 원활한 타이어 라벨링 공정을 위해 타이어 외관에 고무 벤팅 자국을 남기지 않는 추세이다. 타이어 가류공정 중에 공기만 벤팅이 되고 고무는 나오지 않게 하기 위해서 스프링 벤팅 구조물을 이용하게 된다. 따라서 본 연구에서는 스프링 벤팅 구조물을 활용한 고무의 성형중에 고무의 흐름과 공기간의 관계를 파악하고자 하였다. CFD 상용프로그램인 Fluent를 사용하여 고무와 공기의 다상유동을 시간에 따른 비정상상태로 해석하고, 고무의 성형과정을 스프링 벤팅 구조물이 포함된 금형을 사용하였다. 고무의 흐름과 스프링 구조물에 따른 재료의 흐름과 공기의 벤팅 현상을 관찰하여 원활한 성형공정이 이루어질 수 있는 관계를 해석과 실험을 통해 연구하였다. 본 연구를 통해 금형 내에서 고무와 공기의 벤팅현상을 모사할 수 있었으며 금형 내에 있는 스프링 벤팅 구조물간의 관계 역시 모사할 수 있었다. 고분자 재료의 성형 공정중에 나타나는 공기와 재료의 관계를 관찰할 수 있는 방법을 제시할 수 있었으며, 고분자 재료의 흐름에 의한 공기의 벤팅해석에 대한 방법을 구축할 수 있었다.
본 연구는 컴퓨터 모사를 통해 재료의 흐름에 따른 공기의 벤팅 현상을 파악하는데 있다. 특히 공기가 벤팅되는 과정은 플라스틱, 고무와 같은 고분자 재료를 성형하는 공정에서 제품의 성형성과 밀접한 관계를 갖고 있다. 그 중 한 예로 타이어를 성형하는 과정에서 발생하는 고무 흐름에 의한 벤팅 자국을 남기지 않기 위해 고무의 흐름과 공기의 벤팅 현상을 파악하고자 하였다. 자동차 타이어는 지면과 접촉하는 자동차의 유일한 부품으로 자동차 성능에 크게 영향을 미친다. 타이어는 10개 이상의 층으로 구성되어 있는데 그 중 표면에 있는 고무층은 노면과 직접적으로 접촉하여 중요한 역할을 수행한다. 최근에는 타이어의 외관 상태를 미려하게 개선하고, 트리밍과 같은 후공정을 줄이며 원활한 타이어 라벨링 공정을 위해 타이어 외관에 고무 벤팅 자국을 남기지 않는 추세이다. 타이어 가류공정 중에 공기만 벤팅이 되고 고무는 나오지 않게 하기 위해서 스프링 벤팅 구조물을 이용하게 된다. 따라서 본 연구에서는 스프링 벤팅 구조물을 활용한 고무의 성형중에 고무의 흐름과 공기간의 관계를 파악하고자 하였다. CFD 상용프로그램인 Fluent를 사용하여 고무와 공기의 다상유동을 시간에 따른 비정상상태로 해석하고, 고무의 성형과정을 스프링 벤팅 구조물이 포함된 금형을 사용하였다. 고무의 흐름과 스프링 구조물에 따른 재료의 흐름과 공기의 벤팅 현상을 관찰하여 원활한 성형공정이 이루어질 수 있는 관계를 해석과 실험을 통해 연구하였다. 본 연구를 통해 금형 내에서 고무와 공기의 벤팅현상을 모사할 수 있었으며 금형 내에 있는 스프링 벤팅 구조물간의 관계 역시 모사할 수 있었다. 고분자 재료의 성형 공정중에 나타나는 공기와 재료의 관계를 관찰할 수 있는 방법을 제시할 수 있었으며, 고분자 재료의 흐름에 의한 공기의 벤팅해석에 대한 방법을 구축할 수 있었다.
Air venting phenomenon according to flow is an important factor and closely related to the product’s quality in polymer processing. In the tire making process, Micro Spring Vent(MSV) type is mainly used to avoid venting mark on the tire surface according to rubber flow. The working principle of the ...
Air venting phenomenon according to flow is an important factor and closely related to the product’s quality in polymer processing. In the tire making process, Micro Spring Vent(MSV) type is mainly used to avoid venting mark on the tire surface according to rubber flow. The working principle of the MSV type is that the air will be venting but rubber will not. Therefore their product will not need a post processing procedure such as trimming. But It is difficult to find the defect cause using MSV type arising from rubber, air and MSV relationship. Mostly, defects using MSV are due to the lack of air venting and inflow of rubber in the MSV hole. In this study, Multiphase phenomenon of air venting and rubber flow in mold has been investigated using CFD, Fluent. Volume Of Fluid (VOF) method was used to solve the interface between the rubber’s flow and venting of air. 6 DOF (Degree Of Freedom) method was used to move the pin in MSV by the rubber’s pressure. Simulation was conducted according to the factor generating defects (LT), such as spring constant in MSV, material properties and geometry of mold. Experimental also conducted in order to compare different spring constant factors in MSV. It is an object of the simulation to analyze according to LT mechanism. The inflow of rubber in MSV hole was observed and the venting behavior was analyzed through the simulation. It was possible to set the multiphase flow between rubber and air according to computer simulation. These methods are expected to be applied to the polymer processing considering the air venting.
Air venting phenomenon according to flow is an important factor and closely related to the product’s quality in polymer processing. In the tire making process, Micro Spring Vent(MSV) type is mainly used to avoid venting mark on the tire surface according to rubber flow. The working principle of the MSV type is that the air will be venting but rubber will not. Therefore their product will not need a post processing procedure such as trimming. But It is difficult to find the defect cause using MSV type arising from rubber, air and MSV relationship. Mostly, defects using MSV are due to the lack of air venting and inflow of rubber in the MSV hole. In this study, Multiphase phenomenon of air venting and rubber flow in mold has been investigated using CFD, Fluent. Volume Of Fluid (VOF) method was used to solve the interface between the rubber’s flow and venting of air. 6 DOF (Degree Of Freedom) method was used to move the pin in MSV by the rubber’s pressure. Simulation was conducted according to the factor generating defects (LT), such as spring constant in MSV, material properties and geometry of mold. Experimental also conducted in order to compare different spring constant factors in MSV. It is an object of the simulation to analyze according to LT mechanism. The inflow of rubber in MSV hole was observed and the venting behavior was analyzed through the simulation. It was possible to set the multiphase flow between rubber and air according to computer simulation. These methods are expected to be applied to the polymer processing considering the air venting.
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