Optimization of injection-mold tooling and shrinkage behavior prediction
연구 내용
사출성형 공정에서 금형 설계와 CAE 기반 공정 해석을 수행하고, 재료 조성(재활용 함량 등)과 수축 거동을 연계해 제품 성형성을 예측·개선하는 연구
사출성형 제품의 품질은 금형 설계 변수와 재료 거동에 의해 결정됩니다. 연구실은 Moldflow CAE S/W를 활용해 형상 분할 설계와 공정 조건을 분석하고, 후보 재료에 대한 비교를 통해 최적 feedstock을 선정합니다. 또한 제작한 금형을 기반으로 실제 성형 공정 파라미터를 검증하여 생산성·품질 관점의 제작 가능성을 평가합니다. 재료 측면에서는 post-consumer recycled content를 포함한 polypropylene 기반 소재의 mold shrinkage rate를 분석하여 수축 특성을 예측합니다. 이를 통해 사출 금형 및 재료 선택 단계에서 의사결정 근거를 제공하는 데 초점을 둡니다.
관련 연구 성과
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연구 흐름
먼저 small wind turbine blade의 양산 가능성을 목표로 사출성형 시스템 적용성을 검토하고, Moldflow CAE로 금형 설계 및 분석을 수행한 뒤 후보 재료를 비교해 최적 재료를 도출했습니다. 다음 단계에서는 신소재 조성 관점으로 post-consumer recycled content를 포함한 polypropylene 기반 범퍼 소재의 mold shrinkage rate를 평가하여 수축 특성의 최적 구간을 탐색했습니다. 이후에는 금형 해석 결과와 수축 예측을 연계해 공정 조건 및 재료 조합을 동시에 최적화하는 방향으로 확장할 계획입니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
A Feasibility Study on the Use of Injection Molding Systems for Mass Production of 100W Class Wind Turbine Blades
Optimal Post-consumer Recycled Content and Mold Shrinkage Rate of Novel Polypropylene-based Bumper Material