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표제지

목차

초록 10

ABSTRACT 11

Ⅰ. 서론 12

1. 연구 배경 및 목적 12

2. 연구 방법 및 계획 14

2.1. 연구 방법 14

Ⅱ. 해석 및 시험 장치 구성 16

1. 물성치 16

2. 시편 형상의 선정 21

2.1. 초기의 시편모델 (Type 1) 21

2.2. Type 1 시편의 모델 22

2.3. Type 2 시편의 모델 23

3. 항온기 24

4. 금형제작 25

5. 사출 조건 선정 26

6. 사출 시편 제작 27

Ⅲ. 시편의 시험 및 해석 28

1. 시편의 내·냉열 시험 28

1.1. 시험 방법 28

1.2. Type 2 시편의 내·냉열 시험결과 29

2. 시편의 내·냉열 해석 30

2.1. 해석 Procedure 30

2.2. 사출 해석 32

2.3. 사출해석에 따른 잔류응력 분포형상 비교 33

2.4. 경계조건 구성 34

2.5. 내·냉열 해석에서의 온도 전달 35

2.6. 해석 조건 36

2.7. 해석 결과 38

3. 시험결과와 해석결과 비교 39

Ⅳ. 제품의 시험 및 해석 42

1. 제품의 내·냉열 시험 42

1.1. 시험 방법 42

1.2. 제품의 시험 측정 42

1.3. 제품의 내·냉열 시험결과 42

2. 제품의 내·냉열 해석 44

2.1. 제품의 모델링 44

2.2. 제품의 경계조건 구성 45

2.3. 내·냉열 해석에서의 온도 전달 46

2.4. 제품의 해석 47

3. 시험결과와 해석결과 비교 48

Ⅴ. 결론 51

Ⅵ. 참고 문헌 52

표목차

Table 1. Material of ABS-GP35 16

Table 2. Type 1 시편의 해석 결과 36

Table 3. Type 2 시편의 해석 조건 37

Table 4. Type 2 시편의 해석 결과 38

Table 5. Conditions of Panel model 44

Table 6. 제품의 Boundary Conditions 45

Table 7. 시험 Data와 해석 Data의 비교 49

그림목차

Fig. 1. Stress-Strain Diagram by 23℃ of ABS-GP35 17

Fig. 2. Stress-Strain Diagram by 40℃ of ABS-GP35 18

Fig. 3. Stress-Strain Diagram by 60℃ of ABS-GP35 19

Fig. 4. Stress-Strain Diagram by 80℃ of ABS-GP35 20

Fig. 5. 다양한 시편의 형상 및 고정방법 21

Fig. 6. Type 1 시편의 치수 및 형상 22

Fig. 7. 두께를 다양화 한 Type 2 모델 23

Fig. 8. 항온기 제작완료 24

Fig. 9. The appearance of mold 25

Fig. 10. Injection Conditions 26

Fig. 11. 사출성형한 시편의 모습 27

Fig. 12. 시편의 시험조건 28

Fig. 13. Cycle of Experiment 28

Fig. 14. Type 2 시편의 내·냉열 후의 D.I 측정결과 29

Fig. 15. Analysis Process 30

Fig. 16. 시편 해석 Procedure 31

Fig. 17. Configuration of the injection molding model 32

Fig. 18. 시편의 잔류응력 분포 형상 비교 33

Fig. 19. Boundary Conditions 34

Fig. 20. Type 2 시편의 Heating & Cooling 35

Fig. 21. Type 1 시편의 Z 방향에 대한 T 변화값 36

Fig. 22. Type 1 시편의 Z 방향에 대한 T 변화값 38

Fig. 23. Type 2 시편의 변형량 비교 39

Fig. 24. Type 1 시편 해석 결과 비교 도표 40

Fig. 25. Type 2 시편 해석 결과 비교 도표 40

Fig. 26. 시편의 좌굴 해석 41

Fig. 27. 컨트롤 패널의 D.I 측정결과 43

Fig. 28. 제품의 볼트 체결 부위 45

Fig. 29. 제품의 온도전달 해석 결과 46

Fig. 30. 사출해석 후 잔류응력 분포 47

Fig. 31. 잔류응력을 포함한 내·냉열 해석 후 변형 48

Fig. 32. 제품의 D.I측정과 해석의 비교 49

Fig. 33. 시험 Data와 해석 Data의 비교 50

초록보기

플라스틱 재료로 제품을 제작하는 방법 중 가장 널리 사용되는 사출 성형공법은 가장 효율적이면서도 정확한 형상을 구현할 수 있는 방법 중 하나이다. 또한 이러한 제조 방법은 저렴한 비용으로 복잡하고 다양한 제품들을 생산할 수 있으며, 전기·전자 제품은 물론이고, 자동차와 항공기 등 정밀 제품의 생산에 이르기까지 응용 분야가 확대되고 있다. 그러나 사출 성형 중 형성되는 잔류응력 및 이러한 과정에서 발생될 수 있는 변형현상은 제품의 완성도를 낮추게 되는 요인으로 작용하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 변형의 형상을 예측하고, 재현하여 이를 미리 방지할 수 있는 방안을 모색하려는 연구가 활발하게 진행되어지고 있다.

본 연구에서는 선행 연구에서 시편을 통해 파악된 플라스틱 사출 제품의 변형과 특성을 바탕으로, 복잡한 형상의 시편과 실제 사출 제품을 대상으로 내·냉열 해석을 통하여 내 ·냉열 시험 결과를 예측하는 방법을 구현하였다. 이러한 연구를 통하여 플라스틱 사출 제품해석의 내 ·냉열 시험 후에 발생되는 변형을 예측하고 감소시킬 수 있는 방안을 모색하여 실제 산업체 현장에서 적용할 수 있는 변형 예측 프로세스를 정립고자 한다.

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