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- 저자 : 성승민(S. M. Sung) (검색결과 7 건)
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사출 플라스틱 평판에서 리브 설계에 따른 동적 충격 거동 연구
성승민(S. M. Sung),정영현(Y. H. Jeong),류민영(M.-Y. Lyu) 한국생산제조학회 2025 한국생산제조학회 학술발표대회 논문집 Vol.2025 No.7
사출 성형품에서 리브 설계는 제품의 구조적 강도 향상과 함께 외부 충격과 하중에 대한 저항성을 높이기 위해 활용된다. 리브 구조는 하중 전달 경로로 작용하며 응력을 분산시키고 구조적 안정성 확보에 기여한다. 그러나 리브의 두께나 높이가 과도하게 증가할 경우, 무게가 증가하여 비강성이 저하된다. 본 연구에서는 리브 설계에 따른 평판 구조물의 동적 충격 거동을 실험 및 해석을 통해 분석하고, 최적 리브 설계 조건을 도출 하고자 하였다. 사용된 소재는 PC/ABS열로이이며, 지름이 108mm이고 두께가 2.5mm인 원형 평판을 기반으로 리브두께를 판두께의 20%, 30%, 50%로 적용하여 사출성형을 통해 제작하였다. 제작된 시편에 대해 낙하 충격 실험을 수행하였으며 리브 두께 0.75mm 조건에서 가장 높은 에너지 흡수 성능을 확인하였다. 리브 두께, 리브 높이, 평판 두께, 리브 패턴를 설계 변수 로 고려한 모델을 기반으로, 낙하 충격에 대한 구조 응답을 ANSYS Explicit Dynamics를 활용하여 수치적으로 해석하였다. 관통 직전에서의 Equivalaent Stress와 Deformation, Energy 결과를 비교 분석 하였다. 실험과 해석 결과를 기반으로 리브 형상에 따라 관통 저항성에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 평판 구조물의 리브 설계 시, 동적 충격 저항성을 향상에 응용할 수 있을 것으로 판단된다.
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리브가 있는 사출성형품에서 공정조건에 따른 싱크 마크 크기
이현동(H. D. Lee),이성혁(S. H. Lee),성승민(S. M. Sung),류민영(M.-Y. Lyu) 한국생산제조학회 2025 한국생산제조학회 학술발표대회 논문집 Vol.2025 No.7
리브는 사출성형품의 강성을 향상시키기 위한 주요 요소로 사용되고 있다. 리브와 평판이 교차하는 영역에서 수지의 수축량을 충분히 보상하지 못하면 리브의 반대편 바닥면에서 싱크 마크(sink mark)가 발생된다. 싱크 마크는 사출 성형품의 외관 품질을 저하시키며 그 크기가 큰 경우에는 표면 결함이 된다. 본 연구에서는 리브 두께와 사출성형 공정조건에 따른 싱크 마크 크기를 실험적 및 해석적으로 분석하였다. 지름 108 mm, 두께 2.5 mm 인 원형 형판에 각각 0.5 mm, 0.75 mm, 1.25 mm, 1.75 mm 등 총 네가지 리브 두께를 적용하였다. 성형조건으로 보압 크기와 보압 시간을 변수로 설정하였으며 PC/ABS 수지를 이용하여 시편을 제작하였다. 리브 반대편 바닥면의 싱크 마크 크기를 표면거칠기측정기를 이용하여 측정하였다. 실험 결과 싱크 마크의 깊이는 0.5~50 μm 범위로 측정되었다. 리브 두께가 두꺼울수록 싱크 마크 깊이도 증가하는 경향을 보였다. 보압 크기 및 보압 시간의 증가는 싱크 마크 크기 감소에 효과적인 것으로 나타났다. 실험과 동일한 조건으로 사출성형 해석을 진행하였다. 캐비티 내 유동의 흐름 패턴과 압력 분포 등을 관찰하였으며 수지의 충진 양상이 싱크 마크 크기 분포에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다.
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