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분말야금 공법을 적용한 Flexible Impeller 펌프 용량별 Core-bush 성형 해석
민세훈(S. M. Min),박영수(Y. S. Park),서현규(H. K. Suh) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
본 연구는 Flexible Impeller 펌프의 용량에 따른 Core-bush 의 생산 시 예측되는 하중 및 응력 분포를 비교 분석하였다. 본 연구에 사용된 Flexible Impeller 펌프의 Core-bush 는 용량에 따라 Types 1 과 2 로 구분하여 적용하였다. 수치해석에서 원소재의 상대밀도는 분말야금 공법을 표현하기 위하여 70%로 설정하여 수치해석을 진행하였으며, 완성품의 부피 및 밀도를 고려하여 원소재의 길이 및 직경을 설정하였다. Flexible Impeller 펌프 용량별 Core-bush 성형해석 결과는 등가 응력(von-Mises Stress) 특성, 하중(Load) 특성, 결육(Under-fill) 특성, 경도(Hardness) 특성을 수치해석적으로 분석하였다. 용량이 큰 Type 1 과 용량이 작은 Type 2 모두 수치해석 결과에서 미충진 부분이 부분적으로 확인되나, 수치해석 프로그램 내 측정 툴을 이용하여 측정한 결과, 모두 공차 0.05 mm 이내로 생산 공정 시 문제가 없는 것으로 확인되었다. 펌프 용량이 큰 Type 1 의 경우 짧은 직경과 긴 길이로 인하여, 상부 금형과 하부금형이 맞닿는 부분인 소재의 상단부와 하단부에 높은 밀도의 영역이 많이 분포하는 것을 확인할 수 있었다. 반면에 펌프 용량이 작은 Type 2 의 경우 큰 직경과 짧은 길이로 인하여 Type 1 에 비해 높은 밀도를 갖는 부분이 상대적으로 균일하게 분포하였다.