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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

이한창 (경북대학교, 경북대학교 대학원)

지도교수
김규만
발행연도
2021
저작권
경북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수11

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이 논문의 연구 히스토리 (4)

2021

의료용 고분자 소재의 흐름특성이 적용된 멀티루멘 튜브 압출 성형용 Tip과 Die설계 연구
이한창 ,  김규만 ,  최동윤 외 1명 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2021.04 학술대회자료
PICC 카테터용 고분자 튜브의 고정밀 생산을 위한 Tip & Die의 설계와 성능개선에 관한 연구
이한창 기계공학과 2021.01 학위논문

2020

PICC 용 고분자 튜브 압출을 위한 Tip&Die 의 설계 및 성능개선에 관한 연구
이한창 ,  김규만 ,  김우진 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 2020.09 학술대회자료
PICC용 고분자 튜브 압출을 위한 Tip&Die의 설계 및 성능개선에 관한 연구
이한창 ,  김규만 ,  김우진 한국기계가공학회 춘추계학술대회 논문집 2020.06 학술대회자료

초록· 키워드

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The shaft of the peripherally inserted central venous catheter (PICC) has a multi lumen structure that can play various medical functions is produced through the tip and die of the polymer extrusion process. However, in the case of multi lumen tubing, the flow velocity of the molten polymer is not uniform across the cross section and a swell phenomenon occurs, causing frequent internal/external shape defects. Therefore, in this study, a numerical analysis was conducted to design a tip and die that can precisely extrude the main shape of a multi lumen tube applicable to PICC. For the circular tip and die (CTD), ovality was calculated to be high based on the predicted deformation in the vertical direction. To address this, we improved the ovality with an ellipse tip and die (ETD) corrected in the horizontal direction of the tip and die section. In addition, to solve the problem of low rib thickness, we designed a sub-path and proposed sub-path tip and die (STD) that can supply molten polymer to the center of the tip where the rib is formed. In addition, to compare the performance of each model and verify the reliability of the numerical analysis, three types of design models were applied to the actual extrusion process. The results confirmed that the defects generated in the numerical analysis also occurred in the actual extrusion environment. In addition, it was confirmed that the STD is the final model in this study, which is an optimal design model that can simultaneously improve the external and internal shapes.

목차

1. Introduction 1
1.1 연구배경 1
1.1.1 최소 침습기반 중재시술(Interventional Procedure) 1
1.1.2 말초삽입 중심정맥관(PICC;Peripherally Inserted Central Catheter) 2
1.1.3 압출성형 공정(Extrusion Process) 3
1.2 연구동향 및 필요성 6
1.2.1 연구동향 및 선행연구사례 6
1.2.2 연구동기 및 필요성 6
1.3 연구목적 및 목표 8
2. Design & Analysis 10
2.1 Tip & Die 설계 10
2.1.1 설계방법 10
2.1.2 초기모델 설계 13
2.2 실험 재료 14
2.2.1 의료용 열가소성 폴리우레탄(TPU; Thermo-Plastic Polyurethane) 14
2.2.2 압출 공정에서의 유변학적 특성 15
2.3 수치해석 20
2.3.1 수치해석 모델링 20
2.3.2 수치해석 결과 - 초기설계모델 22
2.3.3 문제점 정의 및 성능개선 23
3. Experiment 27
3.1 실험장치 및 공정조건 설계 27
3.1.1 실험장비 - 의료용 튜브 압출 성형 시스템 27
3.1.2 공정조건 및 실험순서 설계 30
4. Result & Discussion 33
4.1 실험결과 33
4.1.1 실험결과 - 초기설계모델 CTD 33
4.1.2 실험결과 - 보정모델 ETD 36
4.1.3 실험결과 - Sub-path 모델 STD 38
4.2 결과분석 42
4.2.1 수치해석 신뢰성 검증 42
4.2.2 실험결과 정리 43
4. Conclusion 47
5. Reference 48

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