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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이호상
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 한국교통대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
이 논문의 연구 히스토리 (5)
2019
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본 논문에서는 자동차용 컵 홀더 커버를 대상으로 필름 인서트 인몰드코팅에서 발생하는 표면특성과 휨 거동에 관하여 연구하였다. 실험에 적용된 코팅재는 주제인 Polyol과 경화제인 Isocyanate를 혼합한 2액형 폴리우레탄을 사용하였다. 사출성형 해석을 통해 1차 기재 사출성형에 대한 최적의 공정조건을 수립 한 후, 코팅재 유동에 대한 해석을 수행하였다. 유동해석 결과를 바탕으로 최대 유동 길이 250mm인 제품에 대한 코팅재의 주입 유로, 실링엣지, 오버플로우 등을 고려하여 하나의 금형에서 인서트 사출성형과 표면코팅이 이루어 질 수 있는 회전 방식 금형을 개발 하였다.
1차 기재층과 코팅층 사이에 원목 필름을 인서트하기 위하여 곡면과 구멍 등 비평면 구조를 반영한 필름을 제작하였다.
인몰드코팅 공정조건이 캐비티 압력과 표면특성에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 공정조건을 변화시키며 코팅실험을 수행하였다. 토출중량과 유량이 증가할수록 캐비티 압력이 증가하였으며, 클리닝 피스톤 지연시간이 증가함에 따라 캐비티 안에서 2차 피크 압력이 크게 증가하였다. 토출유량, 금형온도, 그리고 금형 개방시간이 증가함에 따라 광택도가 증가하였으며, 위치에 따른 광택도는 더욱 균일하게 나타났다. 그리고 필름 인서트 인몰드코팅에서의 코팅두께는 필름이 없는 코팅의 경우에 비해 작고 더욱 균일한 것으로 나타났다.
휨 변형을 감소시키기 위해 금형 상측과 하측의 온도를 각각 다르게 설정하여 사출성형을 진행하였으며, 일반 수지보다 수축 등의 변형이 적은 유리섬유를 첨가한 PBT를 사출성형에 적용하였다.
원목필름의 나뭇결과 수지의 비대칭 냉각으로 인한 휨 변형을 해결하기 위해 탄소섬유 강화 플라스틱인 CFRP를 적용하여 필름의 구조를 보강하였으며, 휨 변형이 가장 적게 발생하는 각도로 섬유를 배향하여 실험에 적용하였다.
1차 기재층과 코팅층 사이에 원목 필름을 인서트하기 위하여 곡면과 구멍 등 비평면 구조를 반영한 필름을 제작하였다.
인몰드코팅 공정조건이 캐비티 압력과 표면특성에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 공정조건을 변화시키며 코팅실험을 수행하였다. 토출중량과 유량이 증가할수록 캐비티 압력이 증가하였으며, 클리닝 피스톤 지연시간이 증가함에 따라 캐비티 안에서 2차 피크 압력이 크게 증가하였다. 토출유량, 금형온도, 그리고 금형 개방시간이 증가함에 따라 광택도가 증가하였으며, 위치에 따른 광택도는 더욱 균일하게 나타났다. 그리고 필름 인서트 인몰드코팅에서의 코팅두께는 필름이 없는 코팅의 경우에 비해 작고 더욱 균일한 것으로 나타났다.
휨 변형을 감소시키기 위해 금형 상측과 하측의 온도를 각각 다르게 설정하여 사출성형을 진행하였으며, 일반 수지보다 수축 등의 변형이 적은 유리섬유를 첨가한 PBT를 사출성형에 적용하였다.
원목필름의 나뭇결과 수지의 비대칭 냉각으로 인한 휨 변형을 해결하기 위해 탄소섬유 강화 플라스틱인 CFRP를 적용하여 필름의 구조를 보강하였으며, 휨 변형이 가장 적게 발생하는 각도로 섬유를 배향하여 실험에 적용하였다.
목차
Ⅰ. 서 론 11. 연구 배경 및 필요성 12. 연구 내용 4Ⅱ. 사출 및 인몰드코팅 공정 해석 61. 기재 사출성형 해석 61.1 수지물성 61.2 기재 사출성형 공정해석 61.2.1 해석 모델링 61.2.2 1차 기재 사출시간 71.2.3 보압 절환 시점 91.2.4 보압 크기 111.2.5 보압 유지 시간 122. 인몰드코팅 공정 해석 152.1 해석 모델링 152.2 코팅소재 및 해석 조건 162.3 해석 결과 182.3.1 유동패턴 182.3.2 경화특성 18Ⅲ. 필름 인서트 인몰드코팅 금형 설계 및 제작231. 코팅재 유로 설계 242. 오버플로우 설계 293. 실링엣지 설계 323.1 코팅재 유로 실링엣지 설계 333.2 제품부 실링엣지 설계 333.3 오버플로우 실링엣지 설계 344. 핫-런너 및 밸브 게이트 설계 355. 믹싱헤드 조립부 376. 금형구조 및 제작 37Ⅳ. 필름 인서트 인몰드코팅 실험 411. 필름인서트 사출성형 실험 411.1 실험장비 411.2 수지 및 성형조건 421.3 원목필름 421.4 1차기재 사출성형 실험 결과 452. 인몰드코팅 실험 462.1 인몰드코팅 실험 장비 462.1.1 믹싱헤드 472.2 코팅재 물성치 및 성형조건 492.3 필름 인서트 인몰드코팅 실험 결과 502.3.1 유동패턴 502.3.2 캐비티 압력 512.3.3 표면 광택도 562.3.4 코팅두께 및 균일도 612.3.5 토출중량과 유량이 기포에 미치는 영향 642.3.6금형온도와 사출기재가 휨 거동에 미치는 영향 672.3.7탄소섬유 플라스틱(CFRP) 필름이 휨 거동에 미치는 영향 69Ⅴ. 결론 72참 고 문 헌 74Abstract 76
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