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NTIS 바로가기소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics, v.22 no.3, 2013년, pp.123 - 132
윤승채 (현대하이스코 기술연구소 선행연구1팀) , 김도형 (현대하이스코 기술연구소 선행연구1팀)
Hot stamping, which is the hot pressing of special steel sheet using a cold die, can combine ease of shaping with high strength mechanical properties due to the hardening effect of rapid quenching. In this paper, a thermo-mechanical analysis of hot stamping using the finite element method in conjunc...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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핫스탬핑 공정의 장점은 무엇인가? | 특히, 핫스탬핑 공정의 경우 냉간 상태에서 이루어지는 것과 달리 충분한 고온 상태인 Ac3 변태 온도에서 성형이 이루어짐으로 소재 연신율을 충분히 활용할 수 있기 때문에 성형성에 대한 제한이 적을 뿐만 아니라 소재의 열처리 효과를 부여함으로 고온에서의 완전 오스테나이트 조직에서 마르텐사이트 조직으로의 변태를 통해 성형시 발생 가능한 스프링백을 최소화하는 동시에 최근 자동차 개발 기술 추세에 부합하는 초고강도 특성을 얻을 수 있음으로 이와 관련된 소재및 제조 공정에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 핫스탬핑과 같은 성형 및 열처리가 복합적으로 이루어지는 공정의 경우 다양한 공정 조건이 존재함을 고려해야 하는데, 이는 가공 공정 조건에 따라 그 소재의 기계적 특성이 의존적으로 다르게 발생하기 때문이며 이와 같은 공정을 통해 최적의 성능을 얻기 위해서는 그 공정 조건및 변수에 관한 연구가 반드시 선행되어야 할 필요가 있다[10, 24~37]. | |
유한요소해석을 이용하여 핫스탬핑 공정 시 발생되는 금형 온도 변화 및 판재의 상변태 해석을 결합한 결과는 무엇인가? | (1) 기존에 반 결합상태에서 진행되어 온 해석에 대해 상변태 해석을 결합하여 열-온도-상변태에 해당하는 완전결합을 통해 판재와 금형에서국부적으로 발생되는 현상을 고찰하고자 하였으며, 상변태 및 온도 변화에 있어서 국부적으로 다른 경향을 나타내는 것을 확인할 수 있는데, 특히 금형의 홀더와 접촉하는 영역은 온도 변화 및 상 변화가 선행적으로 발생되는 것을 확인할 수 있 었다. (2) 본 연구에서 활용한 공정에서는 전체적으로 마르텐사이트 조직을 얻을 수 있을 것으로 사료 되며, 국부적으로 부품 온도변화 양상이 다르게 발생되어지나, 보론강의 특성상 대부분의 영역에서 마르텐사이트 조직을 얻을 수 있음을 예측할 수 있었다. (3) 핫스탬핑 공정은 반복적으로 이루어지는 공정으로서, 단일 해석으로는 그 온도 변화를 분명 하게 예측하기 어려울 것으로 판단되며 이를 위해 반복 냉각 해석을 통한 금형의 온도 변화를 고찰하였다. 금형의 여러 지점에서 국부적인 온도 변화가 발생됨을 확인할 수 있으며, 온도 증감 폭이 큰 금형 영역에서 대략 60℃에 해당하는 것을 확인할 수 있었다. | |
알루미늄 및 마그네슘의 장단점은 무엇인가? | 이를 극복하기 위해 많은 관련 연구가 진행되고 있는데, 무엇보다 소재개발 측면에서는 알루미늄합금[7], 마그네슘합금[8] 등의 경량 신소재의 활용이 두드러지고 있다. 알루미늄 및 마그네슘의 경우, 강에 비해 차체 중량을 줄이는데 효과적인 측면을 가지고 있는 반면, 가격 경쟁력이 낮고 성형성이 철강소재에 비해 우수 하지 못함으로 적용 가능한 차체 부품이 제한적이다. 이와 달리 공정개발 측면에서는 하이드로 포밍, 용접블랭크 및 핫스탬핑 공정들의 연구개발이 이루어지고 있는데, 그 중 핫스탬핑 공정은 열간 성형을 통해 강도와 연신을 충분히 확보할 수 있는 장점 때문에 많은 각광을 받고 있다[8~23]. |
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