최적 사출 조건 설정 및 공정 관리를 위한 온도압력 모니터링 기술 개발
Developing the Technique of Pressure and Temperature Monitoring for Process Optimization and Process Control
- 주제(키워드) 최적 사출 조건 , 공정 모니터링 시스템 , 공정관리 , 공정 최적화 단계 , 사출성형 공정의 정밀도
- 주제(KDC) 552
- 주제(DDC) 621
- 발행기관 아주대학교 일반대학원
- 지도교수 이병옥
- 발행년도 2007
- 학위수여년월 2007. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
본 연구에서는 산업 현장에서 많이 사용되고 있는 공정 모니터링 장치를 사출 성형 공정 단계의 다양한 목적에 따라 적절하게 사용하는 방법을 제시하고, 박스 형상 시편의 성형 과정에 적용한 후 그 효과를 검증하였다. 먼저 공정 모니터링 장치를 공정 최적화 단계에 적용하였다. 실험 변수 설정을 위해 사출 성형 변수들을 기계변수와 재료변수로 분류하였고, 기계변수를 다시 독립 변수, 종속 변수, 제한 변수로 분류하였다. 실험을 위한 제어 변수는 독립 변수 중에서 결정하였고, 실험 계획법 중 반응 표면 분석법을 사용하여 실험을 계획하였다. 각 실험 조건마다 공정 모니터링 장치에서 측정된 노즐온도와 캐비티 온도를 이용하여 공정 안정화를 판단하였고, 캐비티 압력 곡선과 런너 압력 곡선을 이용해서 종속 변수(보압절환 위치, 보압시간)를 적절하게 설정하였다. 실험 후 시편의 중량과 휨변형을 측정하였고, 이를 이용하여 휨을 최소로 하는 사출 조건을 도출하였다. 공정 모니터링 장치를 품질 관리에도 적용해 보았다. 이를 위해서 수지의 상태방정식을 이용하여 새로운 모니터링 지수를 정의하여 중량과 상관도가 높은 지수를 도출하였다. 이 지수로 제품 생산과 동시에 제품의 중량을 판단할 수 있어서, 중량을 이용한 품질관리에 적용할 수 있음을 보였다. 본 연구의 결과로 공정 모니터링 장치를 이용해서 사출 성형 변수의 적절한 설정이 가능하고, 공정 안정성을 확인할 수 있으며, 모니터링 지수를 이용하여 현장에서 제품의 품질을 판단할 수 있음을 확인하였다.
more초록/요약
In this study, proper utilization of the process monitoring system (PMS) are suggested to the injection molding steps with various purposes, and the effects of the utilization is examined by applying the system to the molding of a box-shaped specimen. First of all, the PMS is applied to the process optimization. The process variables are classified as machine and material variables in order to properly select control variables for the optimization. The machine variables are classified as independent, dependent and restrictive variables. The response surface analysis (RSA) is chosen to design the experiment, and the control variables for the process optimization are selected among the independent variables. For each molding condition, the process stability is determined by the nozzle and cavity temperatures from the PMS, and the dependent variables such as switchover point and holding time are properly set with the aid of the runner and cavity pressure profiles. The part weight and the warpage of the specimen are measured. An optimized molding condition is obtained to minimize the warpage of the specimen. The PMS is also applied to the quality control with the monitoring index. In order to increase the correlation of the monitoring index to the part weight, a new monitoring index based on the PVT relationship of the resin is proposed. Variation of the part weight can be determined immediately in the shop floor with the monitoring index so that the PMS contributes the quality control of the part weight. As results of this study, it is confirmed that proper utilization of the PMS enables the process variables set properly, the process stability determined easily, and the part weight determined immediately by the monitoring index.
more목차
1. 서론 = 6
2. 본론 = 8
2.1. 사출 성형 공정 변수 = 8
2.1.1. 기기변수 = 8
2.1.2. 재료변수 = 12
2.2. 실험 준비 = 12
2.2.1. 시편, 재료, 사출기 = 12
2.2.2. 기준 조건 설정과 제어 변수 범위 = 13
2.2.3. 실험 계획법 = 13
2.2.4. 공정 모니터링 시스템 = 14
2.3. 실험 = 14
2.3.1. 공정 안정성 = 14
2.3.2. 보압절환 위치 = 15
2.3.3. 보압시간 = 16
2.4. 실험 결과 = 16
2.4.1. 관리 치수 측정 = 16
2.4.2. 최적 사출 조건 도출 = 17
2.4.3. 공정 및 품질 관리 = 18
3. 결론 = 21
부록 = 23
참고 문헌 = 24
Abstract = 34
