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VLM-s 공정을 위한 EPS 폼의 단순 경사 열선 절단시 절단 경사각이 절단폭과 모서리 형상에 미치는 영향
Effects of Cutting Angle on Kerf width and Edge Shape in the Hotwire Cutting of EPS Foam for the Case of Single-Sloped Cutting for VLM-s Process

안동규   (조선대학교 공과대학 기계공학과UU0001180  ); 양동열   (한국과학기술원 기계공학과UU0001375  );
  • 초록

    The dimensional accuracy and global roughness between successive layers of VLM-s, which is a new rapid prototyping process using hotwire cutter and EPS foam, depend significantly on the operating parameters of hotwire cutter. In the present study, the effect of cutting angle on the kerf width and edge shape in hotwire cutting of EPS foam for the case of single-sloped cutting with one cutting angle was investigated. Through single-sloped cutting tests, the modified relationship between kerf width and effective heat input, considering the effect of the cutting angle, and the relationship between the melted area and the cutting angle were obtained. In order to investigate the effect of cutting angles on the thermal field in EPS foam, transient heat transfer analyses using single-sloped volumetric heat flux model and locally-conformed mesh were performed. Through the comparison between experimental and numerical results, it was shown that the proposed analysis model is needed to estimate the three-dimensional temperature distribution of the EPS foam for the case of single-sloped hotwire cutting.


  • 주제어

    Hotwire cutting .   Eps foam .   Single-sloped cutting .   Kerf width .   Edge shape .   Transient heat transfer analysis .   Finite element method.  

  • 참고문헌 (12)

    1. Investigation into Development of Progressive-Type Variable Lamination Manufacturing using Expandable Polystyrence Foam and Its Apparatus , Dong-Gyu Ahn;Sang-Ho Lee;Dong-Yol Yang , Journal of Engineering Manufacture / v.216,pp.1239-1252,
    2. Development of Transfer-Type Variable Lamination Manufacturing (VLM-s) Process , Dong-Gyu Ahn;Sang-Ho Lee;Dong-Yol Yang , International Journal of Machine Tools & Manufacture / v.42,pp.1577-1587,
    3. Investigation into Thermal Characteristics of Linear Hotwire Cutting System for Variable Lamination Manufacturing (VLM) Process by using Expandable Polystyrene Foam , Dong-Gyu Ahn;Sang-Ho Lee;Dong-Yol Yang , International Journal of Machine Tools & Manufacture / v.42,pp.427-439,
    4. ESI Group , SYSWELD+2.0 Reference Manual / v.,pp.,
    5. A Study on Residual Stresses in Laser Surface Hardening of a Medium Carbon Steel , Y.S.Yang;S.J.Na , Surface and Coating Technology / v.38,pp.311-324,
    6. F.P.Incropera;D.P.Dewitt , Introduction to Heat Transfer (2nd Edition) / v.,pp.A1-A30,
    7. Y.S.Toulokian;C.Y.Ho , Thermophysical Properties of Material / v.,pp.,
    8. Penetration Welding with Lasers , D.T.Swift-Hook;A.E.F.Gick , Welding Journal / v.,pp.492s-499s,
    9. Experimental Design and Analysis of In-Plane Processig Accuracy for SSM Process , W.Wang;W.Feng;Y.Yan;J.Y.H.Fuh , Materials & Design / v.17,pp.159-166,
    10. Techniques for Imporved Speed Accuracy in Layered Manufacturing , A.Nova;S.Kaza;Z.Wang;C.Thomas , Proceedings of Solid Free Form Fabrication Symposium / v.,pp.609-617,
    11. Three-Dimensional Finite Element Modeling of Laser Surface Modification , M.Labudovic;D.Hu;R.Kovacevice , Journal of Engineering Manufacture / v.214,pp.683-692,
    12. F.P.Incropera;D.P.Dewitt , Introduction to Heat Transfer (2nd Edition) / v.,pp.504-508,

 저자의 다른 논문

  • 안동규 (62)

    1. 2003 "VLM-ST공정의 정밀도 향상을 위한 알고리즘 개발" 한국CAD/CAM학회논문집 = Transactions of the Society of CAD/CAM Engineers 8 (4): 212~221    
    2. 2004 "VLM-ST 공정의 완전 자동화를 위한 2단계 절단 경로 데이터 생성 방법에 관한 연구" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 21 (1): 140~148    
    3. 2004 "비접촉식 열공구를 이용한 VLM-ST 제품의 미세 형상 가공 공정 개발에 관한 연구" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 21 (1): 149~158    
    4. 2004 "완전자동화된 단속적 재료 공급식 가변적층 쾌속조형공정 밀 장치 개발에 관한 연구" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 21 (4): 109~119    
    5. 2004 "역공학과 쾌속조형공정을 이용한 정형외과수술기법 개발에 관한 연구" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 21 (6): 188~196    
    6. 2005 "피라미드 형상의 내부구조를 가지는 초경량 금속 내부구조 접합판재의 제작 및 정적 굽힘실험" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 22 (6): 175~182    
    7. 2005 "고출력 연속파형 Nd:YAG 레이저를 이용한 CSP 1N 냉연강판 절단시 공정변수의 절단폭에 미치는 영향" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 22 (7): 19~26    
    8. 2005 "CW Nd:YAG 레이저를 이용한 저 탄소강과 오스테나이트계 스테인레스강의 이종금속 용접" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 22 (8): 17~26    
    9. 2005 "ISB 판넬의 굽힘강성 및 파손특성에 관한 연구" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 22 (9): 162~172    
    10. 2005 "쾌속조형공정의 원리 및 동향" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 22 (10): 7~16    
  • 양동열 (182)

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