RTM 제작 공법을 적용한 친환경 섬유 복합재료 탱크의 설계 및 제작

박현범,공창덕,박광림,이호연,김인권 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.4

본 연구에서 아마/비닐에스테르(Flax/vinyl ester)를 적용한 친환경 구조물 설계를 위한 선행 연구로서 아마/비닐에스테르 자연 섬유 복합재료의 기계적 물성치를 분석하였다. 시편 제작을 위해 VARTM 제작 공법이 적용되었다. 참고문헌에서 제시한 자연 섬유 복합재료의 물성치와 본 연구에서 제작된 시편의 물성치를 비교하였다. 이 결과를 바탕으로 아마/비닐 에스테르 복합재료가 경량화 구조물에 적용하는 것이 유리함을 확인하였다. 물성치 평가결과를 활용하여 차량용 탑재 농약 탱크의 구조 설계 및 해석을 수행하였다. 최종 VARM 제작 공법을 적용하여 시제품 탱크를 제작하였다. In this study, an investigation on mechanical properties of flax/vinyl ester natural fiber composite was performed as a precedent study on the design of eco-friendly structure using flax/vinyl ester composite. Vacuum Assisted Resin Transfer Molding(VARTM) manufacturing method was adopted for manufacturing the flax fiber composite specimen. The mechanical properties of the manufactured flax composites were compared with flax composite data cited from some references. Based on this, the experimental data showed that the flax/vinyl ester composite has some advantages when it is applied to lightweight structure. Structural design and analysis of agricultural vehicle chemical tank was performed using mechanical properties. Finally, prototype tank was manufactured using VARTM manufacturing method.

RTM 제작 공법을 적용한 친환경 섬유 복합재료 구조의 기계적 특성 분석 및 탱크 설계

박현범,공창덕,박광림,이호연,김종훈 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.11

본 연구에서 아마/비닐에스테르(Flax/vinyl ester)를 적용한 친환경 구조물 설계를 위한 선행 연구로서 아마/비닐에스테르 자연 섬유 복합재료의 기계적 물성치를 분석하였다. 시편 제작을 위해 VARTM 제작 공법이 적용되었다. 참고문헌에서 제시한 자연 섬유 복합재료의 물성치와 본 연구에서 제작된 시편의 물성치를 비교하였다. 이 결과를 바탕으로 아마/비닐 에스테르 복합재료가 경량화 구조물에 적용하는 것이 유리함을 확인하였다. 물성치 평가결과를 활용하여 차량용 탑재 농약 탱크의 구조 설계 및 해석을 수행하였다. In this study, an investigation on mechanical properties of flax/vinyl ester natural fiber composite was performed as a precedent study on the design of eco-friendly structure using flax/vinyl ester composite. Vacuum Assisted Resin Transfer Molding(VARTM) manufacturing method was adopted for manufacturing the flax fiber composite specimen. The mechanical properties of the manufactured flax composites were compared with flax composite data cited from some references. Based on this, the experimental data showed that the flax/vinyl ester composite has some advantages when it is applied to lightweight structure. Structural design and analysis of agricultural vehicle chemical tank was performed using mechanical properties.

RTM 제작 공법을 적용한 친환경 섬유 복합재 구조 탱크의 제작 및 시험 평가

박광림,공창덕,박길수,박현범 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.11

본 연구에서 아마/비닐에스테르(Flax/vinyl ester)를 적용한 친환경 구조물 설계를 위한 선행 연구로서 아마/비닐에스테르 자연 섬유 복합재료의 기계적 물성치를 분석하였다. 시편 제작을 위해 VARTM 제작공법이 적용되었다. 참고문헌에서 제시한 자연 섬유 복합재료의 물성치와 본 연구에서 제작된 시편의 물성치를 비교하였다. 이 결과를 바탕으로 아마/비닐 에스테르 복합재료가 경량화 구조물에 적용하는 것이 유리함을 확인하였다. 물성치 평가결과를 활용하여 차량용 탑재 농약 탱크의 구조 설계 및 해석을 수행하였다. 최종 VARTM 제작 공법을 적용하여 시제품 탱크를 제작하고 성능 시험을 수행하였다. In this study, an investigation on mechanical properties of flax/vinyl ester natural fiber composite was performed as a precedent study on the design of eco-friendly structure using flax/vinyl ester composite. Vacuum Assisted Resin Transfer Molding(VARTM) manufacturing method was adopted for manufacturing the flax fiber composite specimen. The mechanical properties of the manufactured flax composites were compared with flax composite data cited from some references. Based on this, the experimental data showed that the flax/vinyl ester composite has some advantages when it is applied to lightweight structure. Structural design and analysis of agricultural vehicle chemical tank was performed using mechanical properties. Finally, prototype tank was manufactured using VARTM manufacturing method and the performance test was performed.

계장화 압입시험에 의한 용접부의 고온 기계적 물성치 추정

송기남(Kee Nam Song),김성균(Sung Kyun Kim) 대한기계학회 2019 대한기계학회 논문집. Transactions of the KSME. C, 산업기술과 혁신 Vol.7 No.1

용접부의 기계적 물성치는 모재부의 그것과는 다를 수 있는데 이는 용융부 및 열영향부 등에서의 금속조직이 모재부의 그것과는 상이함에 기인하는 것으로 알려지고 있다. 별도의 용접후 열처리를 하지 않은 용접구조물이 하중을 받을 때, 용접구조물의 구조적 거동은 용접부의 상이한 미세조직과 용접열에 의한 잔류응력 등에 의해서 균일한 기계적 물성치로 이루어진 구조물의 거동과는 다를 수 있다. 따라서 용접부의 기계적 물성치에 대한 이해는 용접구조물의 구조적 거동을 신뢰성 있게 평가하기 위한 중요한 첫걸음이다. 본 연구에서는 계장화 압입시험법을 이용하여 용접부의 고온 기계적 물성치를 추정하고 고온 인장시험 결과와 비교하였다. Mechanical properties of the weld zone may be different from those of the base material to a certain degree owing to different microstructures in the weld zone of a metal structure, including a fusion zone and a heat affected zone (HAZ). When a welded structure without applying any post-weld heat treatment (PWHT) is loaded, the actual structural behavior of the welded structure might be different from that of a structure with homogeneous mechanical properties owing to the different mechanical properties and residual welding stresses. Therefore, understanding the weld mechanical properties is an important first step for evaluating the structural behavior reliably to some extent. In this study, the weld mechanical properties at high temperature, such as yield stress and ultimate tensile strength, are estimated using an instrumented indentation technique and compared with those from tensile test.

계장화 압입시험에 의한 SUS316H판재 GTAW용접부의 기계적 물성치 추정

송기남(Kee Nam Song),김성균(Sung Kyun Kim) 대한기계학회 2018 大韓機械學會論文集A Vol.42 No.8

열영향부 및 용융부를 포함하고 있는 금속 구조물의 용접부는 모재부와 다른 금속조직이 형성되며, 따라서 용접부의 기계적 물성치는 모재부의 그것과는 다를 수 있는데 이는 금속조직의 상이함에 기인하는 것으로 알려지고 있다. 별도의 용접후 열처리를 하지 않은 용접구조물이 하중을 받을 때, 용접구조물의 실제 구조적 거동은 용접부의 상이한 미세조직과 용접열에 의한 잔류응력 등에 의해서 균일한 기계적 물성치로 이루어진 구조물의 거동과는 다를 수 있다. 따라서 용접부의 기계적 물성치에 대한 이해는 용접구조물의 구조적 거동을 신뢰성 있게 평가하기 위한 중요한 첫걸음이다. 본 연구에서는 계장화 압입시험법을 이용하여 SUS316H판재 GTAW용접부의 기계적 물성치를 추정하였다. Different microstructures in the weld zone of a metal structure, including a fusion zone and a heat affected zone (HAZ), are formed compared to the base material. Consequently, the mechanical properties of the weld zone may be different from those of the base material to a certain degree owing to different microstructures. When a welded structure without applying any post-weld heat treatment (PWHT) is loaded, the actual structural behavior of the welded structure might be different from that of a structure with homogeneous mechanical properties owing to the different mechanical properties and residual welding stresses. Therefore, understanding the weld mechanical properties is an important first step for evaluating the structural behavior reliably to some extent. In this study, the GTAW weld mechanical properties of SUS316H plate, such as yield stress and ultimate tensile strength, are estimated using an instrumented indentation technique.

모사시편 시험을 통해 탄소강 곡관의 기계적물성치에 미치는 굽힘 공정의 영향 평가

김진원(Jin Weon Kim),김성훈(Seong Hun Kim),최명락(Myung Rak Choi) 대한기계학회 2015 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.신뢰성 No.-

쾌속 조형품의 기계적물성치 비교에 관한 연구

김기대(G. D. Kim),성주형(J. H. Sung) 한국정밀공학회 2006 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2006 No.5월

In these days, various kinds of rapid prototyping processes are available, such as stereo-lithography apparatus(SLA), fused deposition modeling(FDM), selective laser sintering(SLS), 3 dimensional printing(3DP), and laminated object manufacturing(LOM). For detailed informations about mechanical properties of those parts, benchmark tests are carried out. SLS and EOS part has an advantage in compressive strength, SLA has in hardness, FDM part has in impact strength, and LOM part has an advantage in tensile strength and heat resistance. The change of building direction in layered manufacturing processes of FDM and LOM severely weakens the tensile and impact strength.

쾌속조형부품의 표면거칠기와 기계적 물성치에 관한 비교

김기대(Kim Gi Dae),김정윤(Jungyun Kim) 한국생산제조학회 2006 한국생산제조학회지 Vol.15 No.4

Various kinds of rapid prototyping processes are available, such as stereo-lithography apparatus(SLA), fused deposition modeling(FDM), selective laser sintering(SLS), 3 dimensional printing(3DP), and laminated object manufacturing(LOM). In this study, benchmark tests are carried out to obtain detailed informations about surface roughness and mechanical properties of those parts. Although the patterns and roughness averages of part surface are dependent on the surface direction, the roughness of SLA part is the best and that of FDM or 3DP part is the worst. It is shown that FDM part has an advantage in impact strength, SLS(or EOS) part in compressive strength, and LOM part has an advantage in tensile strength and heat resistance, but the change of building direction in FDM and LOM processes severely weakens the tensile and impact strengths.

아마/비닐 에스테르 자연 섬유 복합재료의 기계적 특성 분석 연구

박현범 ( Hyun Bum Park ),공창덕 ( Chang Duk Kong ),이정환 ( Jeong Hwan Lee ),김인권 ( In Gwon Kim ),이호연 ( Ho Yeon Lee ) 한국복합재료학회 2014 Composites research Vol.27 No.1

본 연구에서 아마/비닐에스테르(Flax/vinyl ester)를 적용한 친환경 구조물 설계를 위한 선행 연구로서 아마/비닐 에스테르 자연 섬유 복합재료의 기계적 물성치를 분석하였다. 시편 제작을 위해 VARTM 제작 공법이 적용되었다. 참고문헌에서 제시한 자연 섬유 복합재료의 물성치와 본 연구에서 제작된 시편의 물성치를 비교하였다. 이 결과를 바탕으로 아마/비닐 에스테르 복합재료가 친환경 구조물에 적용하는 것이 유리함을 확인하였다. In this study, an investigation on mechanical properties of flax/vinyl ester natural fiber composite was performed as a precedent study on the design of eco-friendly structure using flax/vinyl ester composite. Vacuum Assisted Resin Transfer Molding(VARTM) manufacturing method was adopted for manufacturing the flax fiber composite specimen. The mechanical properties of the manufactured flax composites were compared with flax composite data cited from some references. Based on this, the experimental data showed that the flax/vinyl ester composite has some advantages when it is applied to environment-friendly structure.

FDM 방식 3D 프린팅에서 제작 조건에 따른 기계적물성치와 형상정밀도의 실험적 비교

김기대(Gi-Dae Kim) 한국기계가공학회 2021 한국기계가공학회지 Vol.20 No.8

In this study, we experimentally evaluated the mechanical properties and geometric form accuracy in FDM 3D printing processes based on the printing direction, building direction, and layer thickness. The specimen test results showed that the tensile strength increased by over 33% in the printing direction compared to the direction perpendicular to printing and the tensile strength becomes larger as the layer thickness decreased. Furthermore, the tensile and impact strengths in the building direction were significantly reduced due to the difference in the interlayer joining and bonding strengths of the fused material. Additionally, shrinkage of the material due to phase change induced curl distortion especially in thin and long 3D-printed products, which increased as the layer thickness increased.