[논문자료]유압을 이용한 블래더 프레스 시스템

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유압을 이용한 블래더 프레스 시스템

 

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블래더 프레스 시스템 개발에 관한 연구

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블래더 프레스 성형은 프레스와 상하 금형을 이용하는 딥드로잉 등과 같은 일반적인 성형방법과는 달리 상부 금형의 기능을 블래더 또는 다이야프램 패드(diaphragm pad)가 대신하고 블래더 내부에 균일한 유압을 가하여 블래더가 하부 금형의 주위를 둘러싸게 됨으로써 하부 금형에 장착되는 박판(sheet metal) 소재를 하부 금형의 윤곽 모양으로 성형하는 기술이다. 블래더 프레스 성형의 장점은 다이(die) 없이 하나의 금형만으로 제품을 성형할 수 있으며, 블래더 또는 다이야프램이 다양한 모양의 다이 형상을 대신하므로 금형제작이 저렴하고, 딥드로잉 등에서 발생하는 소재의 두께 감소를 최대한 줄일 수 있다. 또한 소재가 다른 제품을 같은 금형을 사용하여 성형할 수 있고 제품 표면에 금형자국이 생기지 않으며 금형설치 시간이 짧다.

출처 - https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticleList.do

이러한 장점으로 인해 블래더 프레스 성형기술은 다품종 소량 생산에 적합한 항공우주, 의료 분야에 주로 사용되고 있으며, 현재는 금형비용 절감 등의 장점으로 인해 자동차 및 가전제품 분야에 이르기까지 적용 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 3D CAD 프로그램으로 범용적으로 사용되고 있는 CATIA V19를 사용하여 블래더 프레스 시스템의 형상을 모델링 하였다. 구조해석을 위하여 널리 사용되는 구조해석 범용 프로그램인 ANSYS Mechanical을 사용하여 구조적 안정성을 검토하였다. 유동해석을 위해서 사용된 상용코드는 유체기계의 내부유동 및 성능에 대한 계산결과의 신뢰도가 비교적 높은 것으로 알려진 ANSYS CFX 14.5를 사용하였다. 유압시스템을 개발하기 위하여 AMEsim 프로그램을 사용하여 유압회로의 안정성을 평가하였으며, 박판 성형 가공성을 평가하기 위해 오토폼(AutoForm)을 이용하여 항공 부품에 대해 셸 요소를 적용하여 성형해석을 수행하고, 실제 블래더 프레스 시스템에 의해 성형된 제품과 비교하여 분석하였다. 해석 결과를 이용하여 실제 제품을 제작하고 성능을 검증 하였다. 이러한 해석과 설계 및 실험을 통하여 블래더 프레스 시스템을 국내 최초로 국산화 개발을 이루었다.

 

 

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유압프레스(HP)

Hydraulic Press

 

 

 

일신오토클레이브의 유압프레스는

최대 하중 5톤에서 30톤 까지 제작이 가능하고 최대 온도를 250℃까지 자유롭게 조절 가능한

하중과 열을 동시에 가할 수 있는 장비로 온도 공정이 추가된 유압프레스다.

 

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Hand pump를 사용하여 압력을 발생시키고

유압 자동 조절 벨브에 의한 작동속도 조절로 정밀하게 제어 가능하다.

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일신오토클레이브의 유압프레스의 특장점으로으로는

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- Hot Plate 열전도율이 높은 소재를 사용, 목표 온도까지 단시간 도달 가능

- 강력한 프레임과 내구성이 검증된 부품 사용으로 지속적인 사용가능

- 사용 후 실린더 내부 스프링에 의해 원래 위치로 복귀 가능

- 장비 구조가 간단하여 조작 및 유지보수가 용이

- 시편의 높이에 따라 설비의 거리 조절 가능

- Heater에 단선장치 내장으로 과열 방지

- 진동 및 소음이 적음

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이 있다.

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제품사양

Series	HP
Plate Size	주문 제작 방식
Max. Load (Ton)	~ 30
Cylinder Type	단동 실린더 (스프링 리턴식) / 복동 실린더
Cylinder Stroke (㎜)	단동: ~ 200 / 복동: 200 ~
Max. Pressure (㎏/㎝2)	~ 500 (실린더 유효 면적 X 압력)
Max. Temp. (℃)	~ 300

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