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KITECH 한국생산기술연구원

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연구 안내 > 연구부서 소개 > 대경지역본부 > 극한가공기술그룹

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연구안내

3대 연구분야 연도별 우수성과 연구부서 소개 국가 전략 생산기술 개발 연구인력 정보 연구자료실

본문

대한민국의 미래 중소·중견기업! 기술의 중심 KITECH과 함께!

연구부서 소개

지역본부체제 및 연구부서 소개
극한가공기술그룹
대표성과

연구성과명

적층제조(Additive Manufacturing)기술을 적용하여 사출금형의 냉각채널을 최적화한
등각냉각금형(Conformal Cooling Channel Core) 개발

연구개발 배경

  • 사출금형은 플라스틱 부품을 정밀한 치수로 대량생산하기 위한 가장 효율적인 방법이지만 사출성형과정에서 고분자 소재가 겪게 되는 고온의 공정특성 및 압력변화로 인하여 제품 성형에 긴 시간이 소요되거나 성형 후 변형으로 인한 치수불량 문제가 발생함
  • 사출성형에서 제품의 성형 불량 방지를 위해 금형냉각의 균일성을 확보하는 것이 가장 중요하나 절삭가공의 냉각채널 형상구현 한계성으로 인하여 냉각 시 온도편차 및 핫스팟이 발생하여 제품 품질에 큰 영향을 주게 됨
  • 3D 프린팅 또는 적층제조 기술은 절삭가공으로 불가능한 제품 형상에 근접한 등각냉각채널 구현이 가능하며, 재료의 손실 및 폐유 발생이 없는 친환경,고효율 기술임

연구개발 최종 목표

  • 금속적층제조 기술을 적용하여 금형의 가공단계에서부터 제작 시간을 단축하고, 고생산성을 확보하면서 정밀부품성형이 가능한 등각냉각채널을 가지는 금형코어 제조기술 개발

주요 연구내용

  • 분말 특성 연구: 입자의 크기 및 형상, 화학조성의 균일성 등
  • 금속분말 적층 후 기계적 물성을 평가. 인장, 경도, 피로, 내충격성, 내마모성 등에 대한 결과를 D/B화
  • 금형의 용도 및 특성에 대한 최적의 금속분말을 적용하여 테스트용 사출금형 2종, 양산용 사출금형 5종을 제작
  • 냉각성능 평가를 위한 사출해석, 파손된 금형의 보수, 리모델링, 이종재료의 접합, 신소재 개발, 영구자석 제조 등에 다수의 성과를 창출
주요 연구내용

주요 연구성과

  • 3D 프린팅 또는 적층제조 산업의 선도 기술력 확보를 통하여 지역핵심산업의 고부가가치화, 고기능화 기술 인프라 구축
  • 대경권 지역의 핵심산업인 금형, 분말야금 산업의 질적 고도화를 도모하여 향후 지역경제를 지속적으로 성장시키는 중추적 역할을 수행할 수 있음
  • 정성적 성과

    - 3D 프린팅 국제포럼 개최(2014. 07)
    - 경상북도, 구미시와 다자간 MOU 체결(2014. 07)
    - 3D 프린팅 괸련 국내·외 석학초청 공동 세미나 개최(2014. 11)
    - 3D 프린팅 코리아 전시회 참가(2014. 11)

연구성과명

뿌리산업 융합 친환경 제조기술개발

연구개발 배경

  • 에너지와 환경 위기 시대에, 저에너지/저탄소 생산기술의 중요성이 더욱 높아지면서 제조 기술의 패러다임이 점차 지속가능 생산으로 변화하고 있음
  • 지속가능 생산기술은 소재 제조, 부품 생산 공정, 수송, 사용, 폐기, 재활용 등의 전주기 수명에 있어서 환경 부하를 최소화 시키고자 하는 생산기술임
  • 이를 위해 제품의 전주기적 환경영향의 최소화가 필요하며, 소재 및 에너지 소비를 최소화 시키는 친환경 설계가 요구됨

연구개발 최종 목표

  • 생산기술의 에너지 효율 향상, 친환경 소재 활용, 자원순환-재활용 기술개발, 재에너지 사용, IT융합 제조 시스템 도입 등을 통해 전통 생산기반기술의 에너지 저감형 공정으로의 전환기술 확보 및 보급

주요 연구내용

  • 6단 자동변속기용 헬리컬 피니언 기어의 정밀 단조 기술 개발
  • 친환경 금형 가이드핀 제조공정 기술개발
  • 무균질화 공정을 이용한 알루미늄 공압 실린더 튜브 제조기술 개발

주요 연구성과

  • 녹색생산 기술 적용을 통한 에너지 소비량의 획기적 저감
  • 탄소배출량 저감을 통한 제조현장 녹색화 및 환경규제의 능동적 대응 가능
  • 생산공정에서의 온실가스 배출량 10% 이상 저감 가능
  • 금속성형 분야 에너지 소비량 10% 이상 저감 가능
  • 특허 등록/출원 : 국내특허 등록 1건, 국내특허 출원 3건
    * 논문 : 국내외 저널 25편, SCI(E) 6편 게재
공정 전환의 필요성

<공정 전환의 필요성>

헬리컬 피니언기어 냉간압출 성형기술 개발

<헬리컬 피니언기어 냉간압출 성형기술 개발>

친환경 금형 가이드핀 제조공정 기술개발

<친환경 금형 가이드핀 제조공정 기술개발>

무균질화 공정을 이용한 알루미늄 공압 실린터 튜브 제조 기술 개발

<무균질화 공정을 이용한 알루미늄 공압 실린터 튜브 제조 기술 개발>

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