The laser beam hardening has been experimentally tried to find the hardened characteristics of STD11. Experiment was performed on the optimum hardening condition with 2kW $CO_2$ laser. The microstructure of the hardened layers was observed using the microscope. The hardened zones exhibits very high Vickers microhardness of 720 Hv, however, the deoxidation was observed under the surface of hardened area. The case depth of hardened zones is about 0.6mrn and case width is 4mm. FEM-simulation on laser surface hardening of STD11 steel are described. With the proper assumption of the absorbed energy density, the calculated case depth and width in 2 kW $CO_2$ laser hardening were in good agreement with the experimental result. It was found that there is optimum absorbed energy density of STD11.
지난 수십년동안, 다양한 레이저기기를 이용하여 치아 경조직에 대한 응용 실험을 수행되었다. 그러나, 발생한 주요한 문제는 열발생과 플라즈마 형성과 같은 부작용이 지속된다는 점이었다. 실망스러운 실험결과에 따라 치아 삭제에 대한 레이저의 응용에 대한 연구가 거의 진행되지 못하였다. 본 연구의 목적은 국내에서 처음으로 개발된 얼비움레이저기기를 사용하여 다양한 에너지 수준과 다양한 펄스빈도에서 법랑질의 삭제율을 비교하고자 하였다. 본 연구에 사용된 레이저기기는 국내에서 최초로 개발된 $2.94{\mu}m$ 펄스를 $250{\mu}s$ 방출하는 얼비움야그레이저 기기이다. 기기의 에너지는 20 mJ에서 350 mJ까지 다양하게 방출하며, 최대 출력은 3.5 W이다. 22개의 치아를 에폭시 레진에 포매하고 경화하였다. 치아의 법랑질을 회전 다이아몬드 칼을 흐르는 물과 함께 사용하여 협측 또는 설측으로 평탄하게 삭제하였다. 제작된 법랑질표면은 6개의 구획으로 구분하여 에너지 수준과 펄스빈도에 따라 조사하였다. 본 연구에서 사용된 표본 수는 132개이며, 삭제율을 조사하기 위한 모든 표본은 22개의 실험 군으로 분류하였다. 실험결과는 다음과 같다. 1. 에너지 수준간에는 유의한 삭제율의 차이가 있었다. 2. 40 및 80 mJ로 조사한 경우에는 펄스빈도 간에 차이가 없었지만, 120 mJ의 출력으로 동일한 에너지를 조사한 경우에는 20 Hz가 40 또는 80 mJ로 조사한 경우 보다 가장 삭제효과가 높았다. 3. 연속조사 한 경우 조사시간 경과에 따라 법랑질의 삭제율은 증가되지 않았다. 결론적으로 효과적으로 법랑질을 삭제하기 위해서는 적절한 에너지와 펄스의 레이저를 사용해야 하며, 또한 항상 정확한 초점거리를 유지해야 할 것으로 사료된다.
Kim, Young-Hyun;Lim, Jong-Seon;Yu, Gyu-Sang;Lee, In-Hwan;Ko, Tae-Jo
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.27
no.8
/
pp.98-104
/
2010
It has been reported that the photopolymer solidification in the stereolithogrpahy process is mainly depend on the laser exposure conditions such as laser power and scanning speed. However, these researches were focused on the vertical laser exposure onto the surface of the photopolymer. In this research, we developed a mathematical model for the photopolymer solidification under the inclined laser beam exposure. Using the developed mathematical model, the photopolymer solidifications were simulated varying inclined laser exposure conditions. Developed mathematical model was in good agreement with the experimental result. This research can be applied to improve the surface roughness in the stereolithogrpahy process.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.12
no.11
/
pp.52-62
/
1995
In the laser surface hardening process the geometrical parameters, especially the depth, of the hardened layer are utilized to assess the integrity of the hardening layer quality. Monitoring of this geometrical parameter ofr on-line process control as well as for on-line quality evaluation, however, is an extremely difficult problem because the hardening layer is formed beneath a material surface. Moreover, the uncertainties in monitoring the depth can be raised by the inevitable use of a surface coating to enhance the processing efficiency and the insufficient knowledge on the effects of coating materials and its thicknesses. The paper describes the extimation results using neural network to estimate the hardening layer depth from measured surface temperanture and process variables (laser beam power and feeding velocity) under various situations. To evaluate the effec- tiveness of the measured temperature in estimating the harding layer depth, estimation was performed with or without temperature informations. Also to investigate the effects of coating thickness variations in the real industry situations, in which the coating thickness cannot be controlled uniform with good precision, estimation was done over only uniformly coated specimen or various thickness-coated specimens. A series of hardening experiments were performed to find the relationships between the hardening layer depth, temperature and process variables. The estimation results show the temperature informations greatly improve the estimation accuracy over various thickness-coated specimens.
In this study, effect of laser power on hardness and microstructure of SKD61 Hot Die steel of which surface was melted and hardened with Yb:YAG disk laser was investigated. Beam speed was fixed at 70 mm/sec and distance between them was 0.8 mm about Laser surface melting. The only thing that was changed laser power. Laser powers were 2.0, 2.4 and 2.8 kW. No defect was found under all conditions. As the laser power increased, the penetration depth were deepened and the bead width was also widened. There was no hardness deviation of fusion zone at same laser power and it was higher than that of heat affected zone. In addition, the more laser power increased, the more hardness in fusion zone decreased. Fusion zone was macroscopically dendrite structure. However, core matric in dendrite was lath martensite of 100 nm size. There were $M_{23}C_6$ of 500 nm and the VC and $Mo_2C$ of a nano meters on boundary of dendrite.
SCM440, which is widely used as the diesel engine piston of vessel, has been hardened by a $CO_2$ laser with the wavelength of $10.6{\mu}m$. Laser hardening experiment has been carried out for the condition of a laser power 1kW, the travel speed between 0.4 and 1.5m/min, and a rectangular-Gaussian beam. Residual stress has been measured by using middle point technique of half value width of X-ray diffraction method. It was found that the compressive residual stress with the range between 400 and 600MHz has distributed in the laser hardening zones and the tensile residual stress between 100 and 200MHz has distributed in the boundary of hardening zones.
A methodology is developed and many used to evaluate the response sensitivity of the thermal systems to variations in their design parameters. Technique for computing the sensitivity of temperature distributions to changes in processing parameters needed for deciding the more effective laser input parameters for laser surface hardening treatment are considered. In this study, a state equation governing the heat flow in laser surface treatment is analyzed using a three-dimensional finite element method and sensitivity data of the processing parameter obtained using a direct differentiation method applied for sensitivity analysis. The interesting processing parameter is taken as the laser scan velocity and characteristic beam radius( $r_{b}$) of the sensitivity of the temperature T versus v and $r_{b}$ is analyzed. And these sensitivity results obtained in another parameters are fixed condition. To verifying the numerical analysis results, hardened layer dimensions (width and depth) of the numerical analysis compared with the results of an experimental data.ata.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
/
1992.04a
/
pp.84-88
/
1992
Laser beam hardenling of 12%-Cr steel has been evaluated by using a continuous wave 3 kW CO$\_$2/ laser with a hardening mirror set. Experiment was performed on the optimum hardening condition with a laser power of 2.85kW and travel speed of 10 and 5 m/min. Multi passes have been alsotried to find the hardening characteristics of partly overlapped zone. The black paint to use at high temperature was adopted to increases the absorptivity of laser beam energy with the wavelength of 10.6 .mu. m at the surface of bese metal. The microstructure of the hardened layers was observed by using a light microscopy. SEM and TEM. A fine lamellar martensite formed in the hardened zones exhibits very high Vickers microhardness of 600 Hv, whereas the tempered martesite distributes in the base metal with Vickers microhardness of 240 Hv. It has been found that laser hardening with multi pass showed no significant drop of the hardness between adjacent passes.
A methodology is developed and used to evaluate the response sensitivity of the thermal systems to variations in their design parameters. Technique for computing the sensitivity of temperature distributions to changes in processing parameters needed to decide the more effective laser input parameters for laser surface hardening treatment is considered. In this study, a state equation governing the heat flow in laser surface treatment is analyzed using a three-dimensional finite element method and sensitivity data of the processing parameter obtained using a direct differentiation method is applied to the sensitivity analysis. The interesting processing parameters are taken as the laser scan velocity and laser beam radius ( $r_{ b}$), and the sensitivities of the temperature T versus v and $r_{b}$ are analyzed. These sensitivity results are obtained with another parameters fixed. To verify the numerical analysis results, hardened layer dimensions (width and depth) of the numerical analysis are compared with the experimental ones.nes.
Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
/
2000.11a
/
pp.289-297
/
2000
The determination of surface topography is believed to be extremely important in the areas of contact mechanics, adhesion and friction. In order to describe topography of various frictional surface, the harding test was carried out under different experimental conditions in try friction. And fractal descriptors was applied to frictional surface of laser modified steel with image processing system These descriptors to analyze surface structure are fractal dimension. Surface fractal dimension can be determined by sum of intensity difference of surface pixel. Topography of frictional surface can be effectively obtained by fractal dimensions.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.