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추성민(Seong-Min Choo),김영민(Young-Min Kim),이금원(Keum-Won Lee) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.11
이액형 액상 실리콘 혼합비율은 혼합된 액상 실리콘 원재료를 통해 완성된 제품이 갖추어야하는 고유의 물리적 특성에 더 부합되며 제품 품질에 중요한 요소이기 때문에 주재료와 부재료의 균일한 비율제어는 필요하다. 본 연구에서는 주재료와 부재료 각각의 원재료 이송유량을 확인할 수 있는 디지털 유량계와 유량제어시스템, 압력을 일정하게 유지함과 동시에 원재료 이송을 위한 펌핑 시스템으로 구성 되도록 혼합 비율 제어시스템을 설계 하였다. 또한 시스템과의 유기적인 연동과 혼합비율 제어를 위한 프로그램을 개발 하였다. 개발된 시스템의 검증을 위해 펌핑을 통한 실제 계량된 원재료의 중량과 유량계의 측정값을 비교 하였으며, 혼합 비율 향상 알고리즘의 적용 유무에 따른 테스트 시편을 제작하여 혼합된 재료의 물리적 특성을 측정하였다. 테스트 결과 알고리즘을 적용한 시편의 경우 경도는 46~47 범위, 인장 강도는 9.3MPa~9.5MPa범위로 기준값에 가까운 측정값을 얻을 수 있었다. 이 결과들은 이액형 실리콘의 혼합 비율을 ± 0.5%이내의 오차 범위에서 제어됨을 알 수 있었다. The mixture ratio of two-component liquid silicone is important for the inherent physical characteristics of the finished product. Therefore, it is necessary to uniformly control the ratio of the main material and the sub-material. In this paper, a mixing-ratio control system was designed, which consists of a digital flow meter and a flow control system to measure the flow rate of the raw materials and a pumping system to maintain constant pressure and transfer of the raw materials. In addition, a program was developed to control the organic interlocking and mixing ratio. For the verification of the developed system, we compared the actual weight of raw material with the value measured by the flow meter during pumping, and we measured the physical properties of the mixed material by making test samples with and without the application of the mixing-ratio improvement algorithm. The measured value was close to the reference value with a hardness range of 46-47 and tensile strength of 9.3-9.5 MPa<note: Please check these numbers>. These results show that the mixing ratio of the liquid silicone is controlled within an error range of ± 0.5%.
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액상실리콘 재료의 균일한 혼합비율을 위한 이송방식에 대한 비교 분석
추성민(Seong-Min Choo),김영민(Young-Min Kim),이금원(Keum-Won Lee) 한국정보전자통신기술학회 2019 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.12 No.4
본 논문은 이송방식에 따른 혼합비율을 비교하기 위하여 동일 점도를 가지는 원재료를 사용하여 100 사이클 동안 주재료와 부재료의 투입량 오차를 측정하고 분석하였다. 측정 결과 피스톤 펌프 방식에서는 주재료와 부재료의 투입량 오차는 0g에서 3g까지 변화의 폭이 컸으며, 최대 오차비율은 10.3%로 큰 편차를 보였다. 듀얼-스크류 회전방식에서는 0.01g에서 0.4g으로 최대 오차 비율이 0.41%로 투입량 오차가 거의 발생하지 않았으며, 공정 사이클이 증가함에도 거의 균둥하게 투입됨을 알 수 있었다. 듀얼-스크류 회전방식 이액형 혼합시스템을 이용하여 원재료의 점도가 다른 3종류의 액상 실리콘을 사용하여 100 사이클 동안의 주재료와 부재료의 투입량을 측정하고 분석하였다. 그 결과 적용한 원재료의 점도에 관계없이 평균 오차가 0.75g, 오차 비율은 1% 미만으로 측정되었으며, 동일 점도를 갖는 원재료를 사용했을 때 피스톤 펌프 방식의 평균 오차 비율은 4.09 %로 측정되었다. 이 결과는 듀얼-스크류 회전방식을 적용한 실험에서 일정한 혼합비율로 주재료와 부재료가 투입됨을 알 수 있었다. In this paper, in order to compare the mixing ratio according to the feeding method, the input error of the main material and the sub material was measured and analyzed for 100 cycles using raw material having the same viscosity. As a result of the piston pump method, the input error of main material and sub material varied greatly from 0g to 3g, and the maximum error ratio was 10.3%. In the dual-screw rotation method, the input error varied from 0.01g to 0,4g, and the maximum error ratio was 0.41%, and almost no input error occurred. As the process cycle increased, it was found that the feed was almost uniform. The dual-screw rotary two-component mixing system was used to measure and analyze the inputs of the main and sub materials for 100 using three types of liquid silicones with different viscosities of the raw materials. As a result, the average error was 0.75g and the error rate was less than 1% regardless of the viscosity of the applied raw materials. When rae materials having the same viscosity were used, the average error ratio of the piston pump method was 4.09%.
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