표제지
목차
국문요약 12
Abstract 13
제1장 서론 15
제2장 이론적 배경 17
2-1. 고무 탄성체 재료 이해 17
2.1.1. 고분자(Macromolecule) 17
2.1.2. 탄성체 변형 17
2.1.3. 고무 탄성체 18
2.1.4. 고무 탄성체 성능 18
2.1.5. 가황(Vulcanization) 19
2.1.6. 천연고무와 합성고무 발달사 20
2.1.7. 고무 종류와 특성 23
2-2. 고무 금형의 유동 방식 29
2.2.1. 고무 금형 특징 29
2.2.2. 고무성형 방식 29
2.2.3. 유동 기구 설계 중요성 35
2.2.4. 러너 역할 37
2.2.5. 게이트 역할 38
2.2.6. 게이트 씰(gate seal) 40
2.2.7. 게이트 분류 41
2.2.8. 게이트 종류 42
2-3. 사출성형 해석 46
2.3.1. 사출성형 해석 및 목적 46
2.3.2. 유한요소법의 기본 원리와 적용 방법 47
2.3.3. 사출성형 해석에서 고려해야 할 요소 48
2.3.4. 사출성형 모델링과 시뮬레이션 49
2.3.5. 사출성형 모델의 생성과 설정 방법 51
2.3.6. 사출성형 해석 소프트웨어의 활용과 기능 51
2.3.7. 사출성형 모델을 위한 절단면 및 메쉬 생성 방법 53
2.3.8. 사출성형 해석 결과와 해석 도구의 활용 53
2.3.9. 사출성형 해석의 실제 응용 사례 연구 53
2.3.10. 사출성형 해석을 통한 제품 설계 및 공정 조건 최적화 방법 54
2.3.11. 사출성형 해석 결과를 활용한 제품 품질 향상 전략 55
2.3.12. 사출성형 해석과 생산성 개선을 위한 다양한 최적화 기법 56
제3장 실험 방법 57
3-1. 유동 기구 설계 57
3.1.1. 게이트 마크 품질 요구 조건 57
3.1.2. 사출성형 실험 조건과 사출성형 해석 소프트웨어 61
제4장 실험 결과 및 고찰 62
4-1. 게이트 형상 및 위치에 따른 성형품 충진 변화 62
4.1.1. 게이트 규격실험 62
4.1.2. 게이트 규격 0.5mm x 6mm 실험 (실험 1) 64
4.1.3. 게이트 규격 0.5mm x 12mm 실험 (실험 2) 65
4.1.4. 게이트 규격 0.5mm x 18mm 실험 (실험 3) 66
4.1.5. 게이트 위치 실험 67
4.1.6. 게이트 위치 2개소 실험 (실험 4) 68
4.1.7. 게이트 위치 3개소 실험 (실험 5) 69
4.1.8. 게이트 위치 6개소 실험 (실험 6) 70
4-2. 러너 지름 크기에 따른 성형품 충진 변화 71
4.2.1. 러너 지름 4mm 실험 (실험 7) 72
4.2.2. 러너 지름 5mm 실험 (실험 8) 73
4.2.3. 러너 지름 8mm 실험 (실험 9) 74
4-3. 유동해석 결과에 따른 금형 제작 검토 및 평가 75
4.3.1. C.R.B Injection 금형 설계 76
4.3.2. CAM 작업과 NC DATA 77
4.3.3. C.R.B Injection 금형 제작 78
4.3.4. 금형 제작 장비 81
4.3.5. 고무 사출성형기 장비 82
4.3.6. 사출성형기 시험 조건 83
4.3.7. 사출성형 작업 84
4.3.8. 성형품 조립 검토 85
제5장 결론 86
참고문헌 87
Table 1. 고무종류 및 주요특성 (ASTM) 28
Table 2. 게이트 마크 품질 요구 조건 57
Table 3. 사출성형 실험 조건 61
Table 4. 게이트 규격 실험 조건 62
Table 5. 실험 1 스크랩양 volume(㎣) 결과 64
Table 6. 실험 2 스크랩양 volume(㎣) 결과 65
Table 7. 실험 3 스크랩양 volume(㎣) 결과 66
Table 8. 게이트 위치 실험 조건 67
Table 9. 실험 4 스크랩양 volume(㎣) 결과 68
Table 10. 실험 5 스크랩양 volume(㎣) 결과 69
Table 11. 실험 6 스크랩양 volume(㎣) 결과 70
Table 12. 러너 지름 실험 조건 71
Table 13. 실험 7 스크랩양 volume(㎣) 결과 72
Table 14. 실험 8 스크랩양 volume(㎣) 결과 73
Table 15. 실험 9 스크랩양 volume(㎣) 결과 74
Table 16. 스크랩양 결과 및 미성형 판정 75
Table 17. 수직형 머시닝센터 사양 81
Table 18. 고무 사출성형기 사양 82
Table 19. 고무 사출성형 조건 83
Figure 1. 가교 결합 반응 분자 구조식 19
Figure 2. NBR 분자 구조식 23
Figure 3. H-NBR 분자 구조식 23
Figure 4. CR 분자 구조식 25
Figure 5. EPDM 분자 구조식 25
Figure 6. VMQ 분자 구조식 26
Figure 7. FKM 분자 구조식 27
Figure 8. FFKM 분자 구조식 27
Figure 9. 압축 성형 금형 구조 29
Figure 10. 트랜스퍼 성형 금형 구조 30
Figure 11. 사출성형 금형 구조 31
Figure 12. C.R.B 사출성형 금형 구조 33
Figure 13. 고무 사출성형 유동 기구 35
Figure 14. 러너의 단면 형상 37
Figure 15. 게이트 예시 38
Figure 16. 게이트 씰(gate seal) 40
Figure 17. 다이렉트 게이트 형상 42
Figure 18. 표준 게이트 형상 43
Figure 19. 게이트 규격 실험용 설계 모델링 58
Figure 20. 게이트 위치 실험용 설계 모델링 59
Figure 21. 러너 지름 실험용 설계 모델링 60
Figure 22. 해석 소프트웨어 사출성형 조건 61
Figure 23. 해석 소프트웨어 사출성형 조건 63
Figure 24. 실험 1 성형해석 결과 64
Figure 25. 실험 2 성형해석 결과 65
Figure 26. 실험 3 성형해석 결과 66
Figure 27. 해석 소프트웨어 사출성형 조건 67
Figure 28. 실험 4 성형해석 결과 68
Figure 29. 실험 5 성형해석 결과 69
Figure 30. 실험 6 성형해석 결과 70
Figure 31. 해석 소프트웨어 사출성형 조건 71
Figure 32. 실험 7 성형해석 결과 72
Figure 33. 실험 8 성형해석 결과 73
Figure 34. 실험 9 성형해석 결과 74
Figure 35. C.R.B Injection 금형 배치도 76
Figure 36. C.R.B Injection 금형 단면도 76
Figure 37. CAM 작업과 NC DATA 77
Figure 38. 머시닝센터 활용 금형 제작 78
Figure 39. C.R.B Injection 상금형 79
Figure 40. C.R.B Injection 하금형 80
Figure 41. 수직형 머시닝센터 81
Figure 42. 고무 사출성형기 82
Figure 43. 사출성형 조건 83
Figure 44. 사출성형 작업 84
Figure 45. 사출성형 완성품 84
Figure 46. 사출성형 완성품 조립 검토 85