• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.55.2-55.2
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• 2010

기존의 thermal spray coating은 분사시 가스와 입자가 높은 열을 동반하여 상대적으로 차가운 기판과의 충돌되는 과정에서 기판과 입자 사이에 열응력이 발생하게 되고, 이것은 코팅 특성을 저하시킨다. 또한 고온의 가연성 가스등의 사용으로 작업 시 안전문제 등의 단점이 있었다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 분사 시 운동에너지를 주로 이용하는 cold spray coating 공정이 개발되었다. 이 공정은 코팅 입자를 임계속도 이상으로 가속시켜 입자와 기판이 충돌시 소성 변형을 통해 적층되는 코팅기술이다. Cold spray coating공정은 상온 코팅이 가능하기 때문에 주입입자의 물성이 비교적 그대로 유지되고, 고온의 열로 인한 기판의 변질을 막을 수 있다. Cold Spray coating에서 주로 원형 노즐을 사용하나 본 연구에서는 분사 효율 향상을 위한 광폭노즐을 사용하여 코팅 시간 단축을 기대하고 있다. 임계속도 이상의 입자 확보를 위하여 노즐의 expansion ratio와 노즐 shape의 변화를 주어 그에 따른 노즐내의 유동장을 수치해석을 통해 계산하였다. 분사되는 출구면과 기판 사이의 입자 속도 분포를 해석하였고, 이를 통해 임계속도 이상의 속도를 갖는 유효 입자들의 분포 및 유효 분사 면적을 예측하였다. 또한, 기존의 원형 노즐과 광폭 노즐과의 유동장 비교 및 각 노즐 분사면을 분석하여 cold spray coating공정에서의 효율적인 노즐 형상을 디자인하였다.

• 에너지공학
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• 제28권1호
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• pp.49-56
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• 2019

본 연구에서는 발전소에서 사용되는 부품의 넓은 표면을 세정하기 위한 브라스팅 노즐을 비압축성 유동해석에 기초하여 설계하였다. 설계된 노즐의 출구측 단면은 광폭의 직선 모양이다. 설계 후 3차원 프린팅으로 노즐 시제품을 제작하였고 이를 브라스팅 머신에 장착 후 세정 성능실험을 수행하였다. 해석 후 얻은 광폭 크기와 실험 후 시편 표면에서 얻은 세정된 광폭 크기가 거의 같았다. 이로부터 대면적 표면처리를 위한 브라스팅 노즐의 설계가 유효함을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제28권1호
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• pp.57-64
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• 2019

본 연구에서는 산업용 발전설비 부품의 곡면을 표면처리 하기 위한 브라스팅 노즐을 설계한 후 압축성 유동해석을 통해 분사 성능을 살펴보았다. 이때 곡면 노즐의 출구는 부품의 표면을 따라 곡면으로 설계되었다. 3차원 프린팅으로 노즐을 제작한 후 실린더형 시편의 표면에 연마재를 분사하여 세정 성능시험을 수행하였다. 해석 후 얻은 유효 세정 면적과 실험 후 얻은 유효 세정 면적의 크기와 형상이 유사하였으며 이로부터 곡면형 노즐 설계의 타당성 및 실효성을 확인하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제13권4호
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• pp.212-219
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• 2008

To develop the twin-fluid atomizer having the excellent performance of painting, the spray characteristics of how a wide area can be painted efficiently by one time spraying were studied in this paper. Spray phenomena are affected by the many factors determining the spray field such as the spraying pressure of gas, the spraying pressure and viscosity of liquid paints, the opening duration of needle valve, the design dimension of nozzle, and so on. As the results of experiments, these factors affecting on spray characteristics were suggested as followings; 1) The optimum spraying pressure of gas was $0.015{\sim}0.02\;kPa$, and the appropriate spraying pressure of liquid paint was 0.01kPa, In these situations, the setting up pressures must be compensated as much as the losing amount of pressure because a decompression occurred when operating valves. 2) The duration of opening the needle valve must be sustained for $1{\sim}2$ seconds to inject gas after spraying the liquid paint. This operating of the needle valve was necessary to avoid the affect on the changing of liquid column length, and to prevent the droplet deposit at the initial time of spraying. 3) The spray tip penetration was gained form the experimental equation, and the effective spraying angle was $85^{\circ}{\pm}5^{\circ}$ just at he appropriate spraying pressure of gas. The distribution of the area sprayed had the variation in $350{\pm}50\;mm$ because of the spraying pressure of gas, the its distance from the spray tip, and the lift of the needle valve.