• 제목/요약/키워드: 레이저보조가공

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CO$_{2}$ 레이저를 이용한 정밀 절단 가공 기술

  • 윤경구;이성국;황경현
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.77-86
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    • 1991
  • 레이저 빔이갖고있는 spatial coherence 특성에 의해서 렌즈를 이용하여 집광시키면 집광부에서 고출력 밀도를 얻을 수 있다. 이와같이 집광된 레이저 빔을 재료의 표면에 조사하면 재료로 부터 미세량을 용융, 증발시키므로 일반적인 방법으로는 가공이 어려운 단단한 재료의 절단과 미세 구멍가공이 가능하게된다. 본 논문에서는 출력, 펄스 수, defoucsing, pulse on-time, 보조가스 압력등을 변화 시키면서 드릴링 실험을 수행하고, 각 실험 조건에서의 구멍 형상과 깊이를 측정함으로써 가공 변수들의 process sensitivity를 평가하였다.

유동가시화 기법을 이용한 레이저가공의 보조가스 충돌특성에 관한 연구 (Study of Characteristics of Assist Gas in Laser Machining Using Flow Visualization Techniques)

  • 손상혁;이열;민성규
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권2호
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    • pp.153-160
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    • 2011
  • 레이저가공에서 가공부위의 용융물질을 제거하는 보조가스의 역할을 살펴보기 위하여, 절단경사면에 충돌하는 초음속 동축/탈축노즐 유동의 특성이 실험적으로 관찰되었다. 보조가스의 압력, 노즐과 절단면과의 사이거리, 절단폭, 그리고 탈축노즐의 위치 등 다양한 관계변수의 변화에 대하여, 수백 개의 고해상도의 쉴러린 영상이 획득되었다. 그 결과, 단순한 보조가스의 증가가 절단면 하부에서 발생하는 유동박리를 제거하는데 효율적이지 않음이 관찰되었고, 절단폭의 증가와 탈축노즐의 운용으로 절단면에서의 박리현상을 경감시킬 수 있음이 확인되었다. 또한 음속노즐에 비하여 초음속노즐의 경우는 노즐출구와 가공면 사이의 사이거리가 절단면에서의 박리현상에 큰 영향을 미치지 않음이 관찰되었다.

초음속 사각노즐을 이용하는 레이저 가공 보조가스의 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Characteristics of Assist Gas in Laser Machining Using Supersonic Rectangular Nozzle)

  • 손상혁;전동연;이열
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권3호
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    • pp.233-240
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    • 2012
  • 레이저 절단가공에서 사용되는 보조가스의 충돌특성을 개선하기 위한 실험적 연구가 진행되었다. 보조가스의 압력, 노즐의 위치 및 각도 등 다양한 관계변수의 변화에 대하여, 초음속 사각노즐에서 분출되는 보조가스의 절단면 충돌특성이 기존의 원형노즐 경우와 비교 관찰되었다. 이를 위하여 쉴러린 유동가시화 및 절단면 하단에서의 피토압 측정이 진행되었다. 본 연구에서 응용된 사각노즐은 절단면 모서리에서 발생하는 마하디스크의 강도를 줄이고, 이를 통하여 기존의 원형노즐에 비하여 절단면을 따라 흐르는 보조가스의 박리현상을 약화시키고 보조가스 후방의 피토압력을 증가시킬 수 있음이 확인되었다.

친환경 난삭재 절삭가공기술

  • 김동현;김광선;이춘만
    • 기계저널
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    • 제52권2호
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    • pp.43-47
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    • 2012
  • 현재 난삭재 가공에는 연삭가공기술이 널리 쓰이고 있다. 하지만 연삭가공은 냉각액, 절삭유 등의 소모가 많아 환경에 나쁜 영향을 미치고 에너지 소모도 크다. 최근에 LAM(레이저 보조가공) 등의 기술개발이 이루어져 기존보다 더 효율적으로 난삭재를 가공할 수 있게 되었다. 이 글에서는 환경 친화적 난삭재 절삭가공기술 동향에 대해 소개한다.

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레이저 가공에서 동축/탈축 보조가스의 충돌특성에 관한 수치해석적 연구 (Computational Study of Impingement Characteristics of Assist Gas from Coaxial/Off-axis Nozzles in Laser Machining)

  • 윤시경;성홍계;이열
    • 한국기계가공학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.14-19
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    • 2010
  • A computational study was carried out to analyze the characteristics of supersonic (Mach 2.0) coaxial/off-axis jet's impingements on a slanted kerf surface in laser machining. The effects of various parameters such as gas pressure, distance between nozzle exit and kerf edge surface, and application of off-axis nozzles on the impingement phenomena of the assist-gas on kerf surface were observed. The present study showed that simply increasing the assist-gas pressure for coaxial supersonic nozzle was not effective to alleviate the strength of flow separation on kerf surface. It also presented the optimized operating condition of the coaxial nozzle to have the highest skin friction values over kerf surface.

CO2 레이저 보조가공에 의한 세라믹재료의 가공성에 관한 기초 연구 (The Basic Study on Machinability of Ceramics in CO2 Laser Assisted Machining)

  • 김종도;이수진;박서정
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권2호
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    • pp.322-329
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    • 2009
  • Machinability of LAM(Laser Assisted Machining) has been studied for ceramics such as $Al_2O_3$, $Si_3_N4$ and $ZrO_2$ by $CO_2$ laser. It was possible to remove ceramics by PCBN tool because material became softening and deterioration by local laser beam irradiation. The advantage of LAM is the ability to produce larger material removal rates and tool life. But, for cutting of $Al_2O_3$ and $ZrO_2$, stage of laser power control was needed owing to thermal shock with high temperature of workpiece by laser power. And when $Si_3N_4$ was machined by LAM, $N_2$ gas spouted from surface of one cause of high temperature. Characteristics of LAM were analyzed using pyrometer, dynamometer, SEM and EDS to measure temperature of workpiece surface, cutting force, variation of machining surface and structure of lattice respectively. As the result of this study, it was found that machinability of LAM for ceramics in $CO_2$ laser and mechanism of LAM was different according to the kind of ceramics because of properties of materials.

레이저보조가공에서 NURBS 곡면 형상의 예열방법에 대한 연구 (Study on the Preheating Method of NURBS Shaped Workpiece by Laser Assisted Machining)

  • 김은중;이춘만
    • 한국정밀공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.101-107
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    • 2016
  • Laser-Assisted machining (LAM) is a new method for processing hard-to-cut materials. However, curved shapes are difficult to predict the preheating effect of by LAM because heat sources are changed by moving laser module. So, it is necessary to study the preheating effect of the laser heat source irradiated on a 3-dimensionally shaped workpiece, such as a NURBS shaped workpiece. In this study, thermal analysis and preheating experiment of the LAM for the NURBS shaped workpiece are performed. Also, two machining methods are proposed to avoid interference of laser module and cutting tool. The results of the analysis can be applied to various shaped workpieces by LAM.