• Elastomers and Composites
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• v.38 no.4
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• pp.295-302
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• 2003

The amount of shrinkage of injection molded parts is different from operational conditions of injection molding such as injection temperature, injection pressure and mold temperature, and mold design such as gate size. It also varies depending on the presence of crystalline structure in resins. In this study, part shrinkage was investigated for various operational conditions and resins. Poly(butylene terephthalate) (PBT) for crystalline polymer, and polycarbonate (PC) and poly(methyl methacrylate) (PMMA) for amorphous polymers were used. Crystall me polymer showed higher part shrinkage by about three times than that of amorphous polymers. Part shrinkage increased as melt and molt temperatures increased, and injection pressure decreased. Part shrinkage decreased as gate size increased since the pressure delivery is mush easier for larger gate sizes. Part shrinkage at the position close to the gate was larger than that or the position far from gate. This phenomenon might be occur by difference of residual stress.

• Elastomers and Composites
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• v.48 no.4
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• pp.300-305
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• 2013

Part shrinkage in injection molding is inevitable phenomenon. Thus, it is necessary not only study on the reducing part shrinkage but characterization of part shrinkage. In this study, part shrinkage in injection molded 2.5 dimensional annular shaped specimens has been studied using glass fiber reinforced PC. Annular shaped specimens were designed with various sizes of outer diameter and thickness. Injection temperature, packing time and packing pressure were selected for operational conditions. Profile variations of outer and inner diameters of molded specimens for various operational conditions were investigated. Sizes of outer and inner diameters of injection molded specimens were smaller than the sizes of mold. Part shrinkage decreased as outer diameter and thickness increased. Part shrinkage showed anisotropic behavior and it depended upon gate location. Subsequently, molded specimens were not circular but oval in shape, and showed the largest shrinkage in the direction of gate. It was realized that the mold design such as gate design is important to control the shape of molded products.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2000.10a
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• pp.74-77
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• 2000

사출성형에 관한 연구는 오랜 역사를 가지고 있으며 공정 시뮬레이션을 위한 상용화된 CAE 프로그램을 포함하여 많은 연구가 진행되는 분야중의 하나이다. 그러나 다양한 고분자 재료의 성질, 금형의 복잡한 형상 및 성형조컨 둥의 변화로 인해 금형설계 및 제작 그리고 사출성형시 상당한 어려움을 겪게 된다. 사출성형 공정에서는 금형온도, 플라스틱 재료, 냉각수, 보압과 사출압 등의 여러 가지 공정변수가 있어 현장전문가의 경험에 의해 사출금형의 제작이 이루어지는 경우가 보통이다 이와 같은 경험에 의한 금형 제작은 상당한 납기지연과 노동집약적인 방식으로 흘러가게 된다. 금형 제작시 가장 고려해야 될 사항 중의 하나는 사출성형품의 수축이다. 사출성형에서 광음수지는 냉각, 고화하면서 수축하는데 성형품 치수를 유지하기 위해서는 수축하는만큼 금형의 치수를 보정하여야 한다. 이 수축률은 사용수지의 종류와 성형품 크기, 살두께 등에 따라 다르다. 또 동일한 수지일 경우에도 성형조건에 따라 변화하고 특히 배향성을 가진 수지는 유동방향에 따라서도 변화가 있다. 즉, 금형의 온도가 높으면 수축률은 증가하고 사출압력이 높으면 감소한다. 또한 살두께가 두껍고 길이가 길 때 수축률은 증가한다 방향성이 있는 수지는 유동방향에 대하여 지각방향에서 가장 적다. 특히 방향성이 현저한 HDP에서는 유동방향에 따라 수축차가 크므로 성형할 때 변형을 일으키는 경우가 많다. 일반적으로 PE, PP. PA와 같은 결정성 수지는 PS, SAM, ABS 등의 비결정성 수지보다 수축률이 크다. 본 연구에서는 한조산업사에서 제작한 '클랠프 척' 금형 제작과정에서 성형품의 수축으로 인한 금형의 치수보정에 있어서의 문제점을 유동해석 전용 CAE 프로그램인 C-mold를 사용하여 해석하고 평가하였다. 그리하여 현장 전문가가 경험적으로 여러 번의 시행착오를 거쳐 완성된 금형을 제작하던 기존의 방법보다 체계적이고 합리적이며 또한 신속하게 문제를 해결함으로써 궁극적으로 금형설계 및 제작기간을 단축하고자 한다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.9 no.2
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• pp.66-72
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• 1997

사출성형품의 품질특성으로 외관, 치수, 기계적 강도 등이 있으나 조립부품으로써 사 될경우에는 치수가 주요한 품질이 된다. 성형품은 용융수지의 특성상 사출공정 중 수축을 일으키므로 이를 고려해서 금형설계가 이루어지지만 실제 사출과정에서 공정변수를 최적화 하여 관리하지 않으면 허용오차 내의 치수를 얻기가 힘들다. 본 논문에서는 주요조립부의 치수가 허용오차 내에서 얻어지도록 설계시 적용된 수축률과 측정된 수축률의 차이를 목적 함수로 하여 최소화 시키며 반복이차계획 알고리즘을 채택한 IDESIGN 프로그램을 이용해 최적 사출성형조건을 구하였다. 제약조건은 성형품의 부위별 수축률 편차 및 싱크마크 깊이 가 공정변수의 부등호 제약식으로 도출되었고 성형이 이루어지는 공정변수의 상하한 값이 최대 및 최소 경계값으로 적용되었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2003.06a
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• pp.359-361
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• 2003

본 연구에서는 무선부품의 일종인 cavity filter 금형을 제작하였고, 도금용 ARS 수지와 PC/ARS Alloy 수지를 사용하여 일반사출성형과 금형온도가 높은 MmSH방식, 두 타입으로 성형품을 제작하였다. 성형품의 수축률 변화는 MmSH 방식일 때 ABS 수지로 제작한 성형품의 단위캐비티 격막부분에서 수축률이 감소되었다. 중량변화는 ABS와 PC/ABS Alloy로 제작된 성형품 모두 MmSH 방식일 때 증가하였고. 성형품의 표면 거칠기도 모두 MmSH 방식일 때 거칠기가 감소되었다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.3_4
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• pp.207-214
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• 1996

사출성형은 많은 장점과 유용성에도 불구하고 싱크마크나 휨과 같은 변형문제를 피 하기 어렵다. 이것은 성형품의 부위별 온도분포 및 냉각속도 차이에 의한 잔류응력에 기인 하는 것으로 구조가 복잡하거나 크기가 쿤 경우에 더욱 더 문제가 되기 쉽다. 이와 같은 문 제를 해결하기 위하여 성형품의 내부에 기포를 형성시켜 수지의 수축분을 기포의 성장으로 보상하여 주는 가스사출성형이 개발되어 많이 활용되고 있는 실정이다. 한편 일반 가스성형 과 달리 수지를 완전히 채운후 저압의 공기를 이용하여 기포를 발생시켜 수지의 체적수축분 을 보상해주는 PFP성형기술은 가스사출의 나점인 공기의 유동조절문제를 해결하고 비용이 저렴한 등의 잇점을 가지고 있다. 이 과정은 가스성형공정의 2차 침투과정과 매우 유사하나 아직까지 이에대한 이해나 연구는 매우 부족한 실정이다 본 연구는 기포의 성장이 수지의 체적수축에 의한 것이라는 가정에 근거하여 기포성장길이에 관한 모델링을 수행한 것이다. 실험결과와의 비교를 통하여 기본 가정에 대한 타당성을 검증하고 여러 인자들의 영향을 살 펴보았다. 본 연구는 PFP성형공정에 대한 이해를 증진시켜 금형설계 및 성형조건 설정에 대한 가이드라인을 제시하며 아울러 PFP공정에 대한 보다 체계적인 이해 및 일반가스성형 의 2차 침투과정 등의 관련 현상에 대한 이해 및 연구에 도움이 될것으로 기대된다.

• Elastomers and Composites
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• v.47 no.4
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• pp.341-346
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• 2012

Injection molding is one of the widely used polymer processing operations. It is being used for not only conventional injection molding but gas injection molding, water injection molding, and injection compression molding. Injection compression molding involves injection and compression operation, and it gives uniform physical property and high dimensional quality of product. In this study, injection compression characteristics for various product shapes have been investigated by computer simulation. Product containing side wall showed not much effective in injection compression molding since wall thickness direction was perpendicular to the compression direction. Uniform and low shrinkage was observed in injection compression molding comparing conventional injection molding. Subsequently injection compression molding can be used for molding precise product. Optimal injection compression molding condition was obtained using design of experiment for plastic lens and the results were compared with conventional injection molding.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2002.05a
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• pp.130-133
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• 2002

금형온도가 사출 성형품에 미치는 영향 중에 결정성수지인 PP(Polypropylene)와 비결정성수지인 PS(Polysyene)는 금형온도가 높아짐에 따라 각기 다른 결과를 나타내었다. PS성형품은 금형온도가 높을수록 수축율이 줄어들고 두께 편차가 적어지는 경향을 관찰할 수 있었고, PP성형품의 경우에는 결정의 생성으로 인한 상반된 경향이 관찰되었다. 또한, 금형온도에 따른 캐비티의 매끄러운 면과 거친 면의 결과로 볼 때 금형온도가 높을수록 캐비티의 충전성 및 전사성이 향상되었다. MmSH(Momentary Mold Surface Heating)조건인 경우는 수축율과 전사성 모두다 양호한 결과를 보여주었다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.10 no.2
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• pp.113-120
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• 1998

사출성형공정은 대표적인 고분자 가공공정으로 그 복잡한 특성으로 인하여 공정변 수를 최적화하는 것을 주로 경험에 의존해 왔다. 본 연구에서는 사출성형공정의 보압과정 중에 보압의 이력을 최적화하여 제품각 부분의 부피수축율차이를 최소가 되게 하는 최적화 시스템을 개발하였다. 최적화 알고리즘으로는 GA방법을 사용하였으며 본 연구에서 제안한 최적화 시스템으로 보압과정의 최적화를 수행한 결과 부피수축율의 차이가 현저히 감소하는 것을 알수 있었다. 특히 SA방법을 사용하는 경우 초기의 최적화 속도가 GA를 사용하는 경 우에 비해서 뛰어남을 알수 있었다. 또한 충전과정과 보압과정을 함께 최적화하여 보압과정 만 최적화한 결과와 비교하여 보았다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.9 no.4
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• pp.83-89
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• 2005

Molding shrinkage is one of the problems to be solved in conventional injection molding. Despite many trying-out has been to solve it, intrinsic cause of shrinkage such as orientation and thermal exchange between melt and mold has not been solved yet. For reducing shrinkage and residual stress on molding, injection compression molding process was invented. In this study, experiments about effects of injection compression molding's parameters on shrinkage of PMMA molding were conducted and compared with conventional injection molding's shrinkage. Before the injection compression molding experiment, molding shrinkage rate was predicted by analyzing pvT diagram and was compared with the results of experiment. The shrinkage rate of injection compression molding was lower than convention injection molding's one which was different from the predicted shrinkage. The reason was observed that the experimental mold was not a proper type for injection compression, flowing backward of melt into nozzle and unreasonable mechanism of injection molding machine.