초록 ▼

본 연구에서는 플라스틱 제품을 생산하는 사출성형 관련 중소기업에서 쉽게 활용할 수 있도록 하기 위하여 사출성형 공정의 전산화 및 이와 관련된 material database를 개발하였다. 이와 함께 성형품의 기계적 강도 향상을 위하여 강화제로서 많이 사용되고 있는 유리섬유(glass fiber)가 함유된 재료 및 결정성 재료의 기계적 강도를 예측하기 위하여 분자 방향성을 예측하기 위한 molecular orientation 해석 기술을 개발하였으며, 각 기술의 내용 및 범위는 다음과 같다.1. 사출성형 공정의 전산화 기술개발 가

본 연구에서는 플라스틱 제품을 생산하는 사출성형 관련 중소기업에서 쉽게 활용할 수 있도록 하기 위하여 사출성형 공정의 전산화 및 이와 관련된 material database를 개발하였다. 이와 함께 성형품의 기계적 강도 향상을 위하여 강화제로서 많이 사용되고 있는 유리섬유(glass fiber)가 함유된 재료 및 결정성 재료의 기계적 강도를 예측하기 위하여 분자 방향성을 예측하기 위한 molecular orientation 해석 기술을 개발하였으며, 각 기술의 내용 및 범위는 다음과 같다.1. 사출성형 공정의 전산화 기술개발 가. 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 정밀 사출금형의 설계 나. 사출성형공정 해석을 위한 자동 분할 processor 다. Flow balance의 자동화를 위한 processor 라. 다른 CAE S/W와의 interface를 위한 pre-, post processor 마. 사출성형공정의 불량 예측 및 최적화 기술 바. Pressure transducer를 이용한 실험용 금형 개발2. 사출성형용 material database의 구축 가. 엔지니어링 플라스틱을 포함한 각종 재료 데이타의 확보 및 관리 기술 나. 사출성형을 위한 적정 재료 선정 방안 다. 측정된 viscosity data의 응용기술3. Molecular orientation 해석기술 개발 가. 사출성형 공정중 유동에 의한 molecular orientation 해석기술 나. Molecular orientation에 의한 엔지니어링 플라스틱 제품의 강도향상 방안

Abstract ▼

In this study, the computation technology of injection molding process, the plastics material database are developed for the easy application in the toolmaking or injection molding industries. And, the analysis technology of molecular orientation in the melts was also developed for the prediction of

In this study, the computation technology of injection molding process, the plastics material database are developed for the easy application in the toolmaking or injection molding industries. And, the analysis technology of molecular orientation in the melts was also developed for the prediction of the mechnical strength for the semi-crystalline polymers or the reinforced polymers with the glass fiber for increasing mechnical properties. The scope and the contents of the technologies are as follows;1. Development of the computation technology in the injection molding process. a. design technology of precision injection mold by the computer simulation. b. Automatic mesh generation for the analysis of injection molding process. c. Automatic flow balance algorithm. d. Pre and post processor for the graphic data interface with the other CAE S/W. e. The molding problems prediction and the optimization technology of the injection molding process. f. Development of the test mold with pressure transducer.2. Development of the material database for the injection molding materials. a. Management technology of the various material data of engineering plastics. b. Selection methodogy of the suitable material for the injection molding process. c. Application technology of the measured viscosity data.3. Development of the analysis technology of the molecular orientation. a. Analysis technology of the molecular orientation by the polymer flow during injection molding process. b. Methodology of the strength improvement of the engineering plastics part by the molecular orientations.

목차 Contents

• 제 1 장 서 론...21
• 1-1. 사출성형 전산화 기술의 배경...21
• 1-2. 사출성형 전산화 기술의 중요성...22
• 제 2 장 사출성형 이론...25
• 2-1. 사출성형 사이클...25
• 2-2. 사출성형중 캐비티내 압력, 체적, 온도의 변화...26
• 2-3. 충전과정...27
• 2-3-1. 충전과정중 수지의 유동거동...27
• 2-3-2. 고화층 및 배열...27
• 2-3-3. 사출성형 충전조건의 선정...28
• 2-4. 보압과정...29
• 2-5. 냉각과정...29
• 2-6. 성형해석 이론...29
• 2-6-1. 사출성형 지배방정식...30
• 2-6-2. 플라스틱 재료의 점도변화...33
• 2-6-2-1. Power law...33
• 2-6-2-2. Carreau equation...34
• 2-6-2-3. Klein's formula...34
• 제 3 장 사출성형 전산화 기술의 구성과 기능...43
• 3-1. Material database...43
• 3-1-1. 특정 문구에 의한 자료의 검색...44
• 3-1-2. 특정 재료의 검색...44
• 3-1-3. 특정 수지 공급회사의 자료검색...44
• 3-1-4. 탑재된 모든 표준자료의 검색...44
• 3-1-5. 특정 자료의 상세한 검색을 위한 자료의 등록...44
• 3-1-6. 등록된 자료의 물성치 확인...44
• 3-1-7. 선정자료의 viscosity function 확인...45
• 3-1-8. 재료화일의 작성...45
• 3-1-9. 개인용 자료, 또는 측정자료의 표준화...46
• 3-2. Filling phase analysis...49
• 3-2-1. 단순유동해석...49
• 3-2-2. 정밀유동해석...50
• 3-2-3. 유동해석의 옵션...50
• 3-2-3-1. Set machine...51
• 3-2-3-2. Set analysis...51
• 3-2-3-3. Intermediate result...51
• 3-2-3-4. Nodal result...51
• 3-2-3-5. Profile injection...51
• 3-2-3-6. Analysis type...51
• 3-2-3-7. Show current option...52
• 3-2-3-8. Set default...52
• 3-2-3-9. Save options...52
• 3-3. Pre-, post processor와 automesh...52
• 3-3-1. 유동선단위치...53
• 3-3-2. 성형압력분포...53
• 3-3-3. 수지온도분포...53
• 3-3-4. 충전과정중 수지의 온도분포...53
• 3-3-5. 충전과정중 발생하는 전단율과 전단응력 분포...53
• 3-3-6. 냉각시간분포...53
• 제 4 장 사출성형 해석 및 실험...59
• 4-1. 실험용 금형...59
• 4-2. 사출성형기...59
• 4-3. 사출성형 재료...59
• 4-4. 실험 변수의 선정...60
• 4-5. 성형해석을 위한 준비...60
• 제 5 장 결과 및 고찰...67
• 5-1. 사출성형 압력의 변화...67
• 5-2. 수지의 유동선단 분포...68
• 5-3. 수지의 온도분포...68
• 5-4. 전단율과 전단응력의 변화...69
• 5-5. 사출성형 냉각시간의 결정...70
• 5-6. 사출성형 재료의 방향성...70
• 제 6 장 결론...85
• 참고문헌...87
• 부록 Ⅰ. 사출성형 전산화 기술의 설치 및 운용사양...91
• 부록 Ⅱ. 사출성형 기술의 pre-,post processor 명령어 일람표...95
• 부록 Ⅲ. 사출성형 실험용 시편의 도면...99
• 부록 Ⅳ. 사출성형 실험용 금형의 조립도...103