• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2003년도 추계학술발표대회 개요집
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• pp.27-29
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• 2003

최근 레이저와 아크를 동시에 사용하여 용접 속도와 품질을 향상시킬 수 있는 하이브리드 용접 기술이 개발되어 활발히 연구가 진행되고 있다. 레이저와 아크를 동시에 사용하게 되면 각각의 열원이 서로 영향을 주어 새로운 용접 열원으로서 동작하게 되는데 특히 레이저에 의해서 발생하는 모재의 금속 증기는 아크 플라즈마의 안정화를 가져오는 것으로 알려져 있다. 또한 금속 증기 속의 이온과 전자가 아크 플라즈마의 음극점을 형성하는데 도움을 줌으로써 플라즈마의 국부적인 온도 상승을 가져오게 된다. 본 연구에서는 effective electrical potential 개념을 도입하여 이러한 현상을 해석하였고 용접 조건에 따른 플라즈마의 거동 변화를 시뮬레이션 하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제3권2호
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• pp.102-104
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• 1986

최근 레이저 가공에 대한 관심이나 인식이 높아지고 재료가공분야에서 급속한 기술혁 신이 추진되고 있다. 여러 종류의 재료 가공 분야중 용접분야의 기술발전은 용접을 할때 사용되는 열원의 발전에 크게 영향을 받아 왔다. 현재 공업적으로 용접에 이용되고 있는 가장 발전 된 열원으로는 레이저 빔과 전자 빔이 있으나, 전자 빔 용접은 작업 환경과 피용 접물의 조건에 제한이 있으므로 레이저 빔 용접에 비하여 불리하다. 레이저 용접은 1960 년대에 전자부품의 용접에 적용된 이후 기술적으로 상업적으로 미약하던 레이저 용접 응용 과 1971 년 Brown과 Banas에 의해 수kw급 $Co_2$ 레이저로 심층 침투 용접이 발표된 이후 크게 증가하였다. 레이저 빔의 특성을 이용하여 전자 빔만으로 할 수 있었던 특수 정밀용접 을 해야하는 용접하기 어려운 재료의 용접에 레이저 빔을 이용하는 많은 실험이 행해져 오고 있다. 여기서는 레이저 용접의 특징, 용접 품질에 영향을 미치는 각 변수들, 레이저 용접의 응용사례에 대하여 개설하고자 한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권12호
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• pp.1023-1029
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• 2015

Laser-assisted machining (LAM) is one of the most effective methods for enhancing the machinability of difficult-to-cut materials, such as titanium alloys and various ceramics, and has been studied by many researchers. LAM is a method that facilitates machining by softening a workpiece using a laser heat source. The advantages of the LAM process are decreases in tool wear, cutting force, and surface roughness. However, when the material is over-heated, melting or burning can occur. This study analyzed the heat source distribution with regard to overlapping of preheating on the laser heating path with an acute angle, a right angle and obtuse angles. Then, a power reduction method was proposed to reduce the melting and burning of the workpiece.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권8호
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• pp.1076-1082
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• 2012

오늘날 LNG선의 용접에는 아크와 플라즈마가 사용되고 있으나 아크용접은 에너지 밀도가 낮아 후판에 대해서 다층용접이 불가피하며, 고밀도 열원인 레이저 용접에 비하여 용접속도에도 한계가 있다. 따라서 후판 용접시 다층용접에 의한 용접부의 조직적 결함이나 과대 입열로 형성된 열영향부 등의 문제를 해소하기 위하여 키홀용접에 의한 원패스 용접이 고려되고 있다. 키홀용접이 가능한 열원은 레이저, 전자빔, 플라즈마가 있으며, 현재 플라즈마 용접이 아크를 대체하여 LNG선 카고탱크의 멤브레인 용접에 적용되고 있다. 최근에는 멤브레인의 용접에 레이저를 적용하기 위한 많은 연구가 진행 중에 있다. 본 연구에서는 LNG선용 스테인리스강에 대한 파이버 레이저 및 플라즈마 아크 용접의 용접성, 기계적 성질 및 미세조직을 비교하였다. 그 결과 레이저 용접이 더 빠른 용접속도에서 좁은 용접부와 열영향부를 얻을 수 있었다. 따라서 LNG선의 용접에서는 파이버 레이저가 보다 우수한 용접법이라는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제22권4호
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• pp.20-23
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• 2004

마이크로 레이저접합은 열원으로 레이저(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)를 사용함으로써 에너지 밀도를 조절할 수 있고 비접촉식 프로세스라는 특성을 가지고 있다. 따라서 제품 디자인의 자유도를 극대화시킬 수 있으며 고출력 레이저를 사용할 경우 생산단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다.(중략)

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권4호
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• pp.18-27
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• 2023

본 논문에서는 열해석의 하중조건으로 레이저 열원을 설정하여 반사경의 구조-열-광학 성능 분석을 수행하였다. 레이저 열원 모델은 가우시안 빔을 바탕으로 반투명한 소재를 고려한 Beer-Lambert 법칙을 적용하여 하중조건으로 선정하였으며, 반사경만의 성능 분석을 위하여 기구부는 고려하지 않았다. 열변형해석을 수행하여 반사경 표면의 온도 변화로 인한 열응력과 열변형 데이터를 얻었다. 열변형에 의한 반사경 표면의 변위 데이터를 Zernike 다항식에 피팅하여 파면오차를 계산하였으며, 이를 통해 고에너지 레이저가 반사경으로 입사될 때 반사경의 광학 성능을 예측할 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권8호
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• pp.699-704
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• 2015

Laser-assisted machining has shown its potential to significantly improve product quality and reduce manufacturing costs; additionally, laser-assisted turning (LAT) and laser-assisted milling (LAM) have been studied by numerous researchers. A research study on the determination of the distance between the laser heat source and the tool for laser-assisted machining, however, has not yet been attempted; we conducted such an analysis by using a finite-element method and heat-transfer equation. The results of this analysis can be used as a reference for the determination of the distance between the laser heat source and the tool for laser-assisted machining.

• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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• 한국레이저가공학회 1999년도 추계학술발표대회 논문개요집
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• pp.21-24
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• 1999

• 한국정밀공학회지
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• 제28권12호
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• pp.1353-1358
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• 2011

LAT(Laser Assisted Turning) is a method that applies a machining process after softening a workpiece in which a preheating process is locally applied to its machining section using laser heat source. LAT shows several advantages, such as high productivity, reduction of manufacturing cost, high quality. Analysis of temperature distribution after preheating for LAT is very difficult due to its very small heat input area and large energy and its movement. Also, the LAT for a square bar is more difficult because the shape of a laser heat source can be changed according to the rotation of the workpiece. In this study, thermal analysis for LAT of square bar was performed using laser heat source projection method. And, the analysis results were compared with the results of the prior study of numerical calculation method. It is thus shown that the proposed method is efficient for the thermal analysis of a shaped bar.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권8호
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• pp.1069-1075
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• 2012

레이저는 고밀도 열원으로써, 입열을 최소화하면서 고속용접이 가능한 장비이다. 특히 최근 상업화된 고출력 파이버 레이저는 특유의 발진원리 때문에 높은 빔품질과 소형화된 시스템이 가능하다. 이러한 장점들로 인해 파이버 레이저는 LNG 카고탱크에 대해 선박 내부에서 용접이 가능한 가장 적합한 열원이라고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 선박산업에 레이저 용접기술을 적용하기 위해 파이버 레이저를 이용하여 LNG 선용 스테인리스강의 용접을 진행하였다. 연구에서 사용한 재료는 카고탱크에 사용되고 있는 오스테나이트계 스테인리스강인 두께 1.2mm의 STS304L였다. 레이저 출력 및 용접속도를 변화시켜가면서 겹치기 및 맞대기 용접을 실시한 후 용입특성을 분석하여 최적의 접합조건을 도출하였다. 그 결과 용접부에서 모재보다 우수한 기계적 성질을 얻을 수 있었다.