• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.10-10
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• 2009

파이프 용접은 중력의 영향으로 인하여 위치에 따라 같은 용접변수라도 비드 형상이 매우 달라 지게 된다. 또한 지금까지 많은 용접 기술자들이 위험하고 까다로운 환경에서 수작업으로 용접을 실행하였다. 따라서 이러한 이유로 용접 자동화 공정이 반드시 필요하게 된다. 본 연구에서는 FCAW를 사용하여 파이프 모재 대신 필릿 평판을 아래보기, 위보기 자세를 포함하여 9개 자세에서 실행하였다. 용접 자세를 비롯한 용접 변수와 비드 형상 변수간의 관계를 비선형 회귀 분석과 구간적 3차 에르미트 보간법을 이용하여 주어진 용접 변수에서의 비드 단면의 형상을 예측하고, 비드의 결함 유무를 파악하였다. 이러한 방법을 통하여 자세에 따라서 용접 결함이 없는 용접 변수를 구할 수 있었다. 시각센서를 이용하여 용접 후 비드 형상에 대해 모니터링을 실시하였다. 모니터링의 알고리즘은 영상획득, 이진화, 세선화, 적응형 미디언 필터링, 적응형 허프 변환, 용접 결함 검출의 순서로 구성되어 있으며, 본 연구에서는 보다 빠른 영상처리를 위하여 적응형 미디언 필터링을 제시하였다. 모니터링을 통하여 2차원 비드 단면뿐만 아니라, 디루니 삼각법을 적용하여 3차원으로 비드 표면을 표현할 수 있다. 보간법을 사용하여 얻은 비드 형상과 시각 센서를 통하여 얻은 비드 형상간의 비교를 통하여 본 연구의 적합성 여부를 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1155-1162
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• 2012

알루미늄 크래쉬 박스는 저속충돌조건에서 프론트 사이드 멤버를 변형을 방지하기 위한 부품이다. 본 연구에서는 저속충돌조건에서 비드형상이 알루미늄 크래쉬 박스의 충돌성능에 미치는 영향을 분석하였다. Edge concave, surface convex 와 surface concave 타입의 비드형상들에 대한 충돌해석 및 실험을 수행하여 비드가 없는 normal 타입의 알루미늄 크래쉬 박스의 충돌성능과 비교분석하였다. 충돌성능은 저속충돌조건에서 크래쉬 박스의 초기 최대하중 및 충돌에너지 흡수능으로 평가하였다. 이를 검증하기 위해 알루미늄 크래쉬 박스와 결합된 프론트 사이드 멤버에 대해 저속충돌실험 수행하고, 이를 분석하였다. Surface concave 타입의 비드가 삽입된 알루미늄 크래쉬 박스 경우, 프론트 사이드 멤버의 변형을 방지할 수 있음을 확인하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1999년도 특별강연 및 추계학술발표대회 개요집
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• pp.91-94
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• 1999

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1996년도 특별강연 및 추계학술발표 개요집
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• pp.153-159
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• 1996

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1326-1331
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• 2006

일반적으로 용접 Root 캡은 여러 가지 용접 결함들 중에 용접 품질을 저하시키는 중요한 요인 중의 하나이다. Gas metal arc welding (GMAW)에서 root 갭은 용접 전류, 아크 전압, 용적률 등과 같은 여러 가지 용접 파라미터들에 영향을 미친다. 그러나 용접 공정의 비선형성 때문에 root 갭과 많은 용접 파라미터들 사이의 관계를 분석하기가 힘들다. 그리고 아크센서를 사용하였을 경우, 감지된 신호에 대한 신호처리가 어렵지만 가격이 저렴하고 자동화하기가 쉬우므로 현재의 산업공정에서 대부분 아크센서가 사용되고 있다. 지금까지 언급된 여러 가지 어려운 문제점과 아크센서의 특정 때문에 본 논문에서는 GMAW에서 root 갭을 검출할 수 있는 적당한 용접 파라미터들을 선정하고, root 캡과 선정된 파라미터들의 관계를 인식할 수 있는 신경회로망을 이용하여 root 갭 검출 시스템을 설계하였다. 또한, 용접 품질의 검사에 용접 비드형상이 중요한 요인이다. 따라서 본 논문에서는 신경회로망으로 용접 파라미터와 용접 비드형상과의 관계를 인식하여, 용접 품질을 추정하고 용접 파라미터들의 효과를 분석할 수 있는 용접 비드 형상의 실시간 모니터링 시스템을 제안하여 여러 실험 데이터들을 기반으로 한 시뮬레이션을 통해 제안된 시스템이 root 갭을 검출하고 또한 용접 비드 형상을 실시간으로 모니터링이 가능함 보여준다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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• pp.68-72
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• 1992

자동차 및 각종 판재 성형시 성형율을 향상시키는 방법에는 신소재 개발, 금형기술개발, 접촉부의 마찰을 줄여 주기 위한 윤활 등등이 있겠으나 손쉽게 공구다이 상하에 비드를 설치하여 판재를 성형할 경우 미끄럼 저항의 균형을 이루어 주름 억제와 두께분포가 보다 균일해지며 스프링백 현상 등으로 인한 성형 후 치수 불량 등을 주어 판재성형율을 향상시키는데 기여할 수 있다. 본 연구에서는 펀치가 판재를 성형하기 위해 진행됨에 따라 공구다이와 펀치간의 접촉각도가 변하게 되는 점을 고려하여 인출 각도변화에 따른 인출특성 및 마찰계수 변화등을 알아보고자 하며 원형 형태의 환저비드, 단일원형비드, 이중원형 비드의 종류와 크기변화 및 비드좌우 모서리 변화, 공구다이모서리변화, 블랭크가압력 변화, 비드 전진깊이 변화, 비드통 과 후 재료의 기계적 성질 변화등 인출 특성에 영향을 미치는 인자들을 변화시켜나가며 이에 따르는 인출특성을 Data Bank화 시켜 비드 종류나 형상에 따른 금형설계의 기초자료를 제공하고자 한다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.107-107
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• 2009

모듈 형 터빈 다이아프람은, 아우터 링(outer ring), 스팀 패스(steam path)와 이너 웹(inner web)의 원형 형상을 갖는 세 부분을 조립하여 원주 방향의 용접 조인트를 형성하는 기존의 다이아프람 형태가 아니라, 아우터 슈라우드(outer shroud), 베인(vane)과 이너 슈라우드(inner shroud)의 세 부분이 하나의 모듈을 이루고 이러한 모듈을 원주 방향으로 조립하여 방사 방향의 조인트를 형성한다. 전자빔 용접은 이와 같은 방사 방향의 조인트를 수직으로 가로지르는 용접 궤적을 따라 진행되며, 용접 패스에 따라 형성되는 용융 비드의 단면적만큼 인접하는 두 모듈을 접합시킨다. 이 경우 용융 비드의 단면적과 형상은 두 모듈의 결합 강도를 결정하는 중요한 요소가 되어, 제작 시 다이아프람의 크기와 두께에 따라 용입 깊이와 평균 단면 비드 폭을 규정하고 있다. 본 연구에서는 용입 깊이와 단면 비드 폭의 요구 조건을 만족하면서 결함이 없는 건전한 용접부를 얻을 수 있는 최적 용접 조건을 도출하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 플레이트 시편과 모듈 시편을 사용한 기초 실험과 유사 시제품(semi-mockup) 실험을 실시하였다. 플레이트 기초 실험을 통해 전자빔 주요 변수인 빔 전류, 초점 위치, 용접 속도, 빔 진동 폭 변화에 따른 용융 비드 형상 변화를 관찰하였고, 빔 전류가 용입 깊이에 가장 큰 영향을 주는 인자임을 확인하여 요구 용입 깊이 별 적정 빔 전류 값을 설정하였다. 용접 속도는 생산성 측면에서 균열이 발생하지 않는 범위에서 가능하면 가장 큰 값을 사용하였고, 빔 진동 폭은 초점 위치와 함께 단면 비드 형상 결정에 많은 영향을 주는 인자로 확인되어 균열이 없는 가장 이상적인 단면 비드 형상인 완만한 쐐기 형태가 되도록 설정하였다. 이 후 실제 제품 폭과 용접 패스를 갖는 블록 모듈 실험을 통해 설정 용접 변수의 적용성과 균열 발생 여부를 확인하였고, 이 때 적용 제품 폭이 30 mm 이하이며 요구 용입 깊이가 50 mm 이상의 경우에서 비드 중앙부 균열이 발생함을 관찰하였다. 따라서 해당 영역의 제품에는 균열 저항성이 높도록 용접 속도와 빔 진동 폭을 줄여 최적 용접 변수를 새롭게 설정하였으며, 이를 유사 시제품 실험에 적용하여 최종적으로 용접 변수 안정성을 검증하였다. 이러한 실험을 통해 확인된 최적 용접 조건을 실 제품 제작에 적용하여 모듈 형 터빈 다이아프람 전자빔 용접 제작을 성공적으로 완료할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.871-877
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• 2008

Adaptive 아크 로봇 용접을 위한 용접 공정 변수와 용접 부 형상 사이에 상관관계를 조사하는 것은 중요한 일이다. 하지만 맞대기 용접의 공정에 있어 갭으로 인해 정확한 이면비드를 예측하는 것은 어려운 일이다. 본 연구에서는, 먼저 맞대기 용접을 통해 외부 용접 조건과 용접 비드 형상사이 상관관계가 규명되었고, 이를 응용하여 적절한 이면비드를 얻기 위한 개발이 이루어졌고, 이 연구결과는 산업 전 분야에 폭넓게 사용될 수도 있다. 다중회귀분석법이 공정변수 예측을 위한 연구방법으로 적용되었다. 예측방법의 결과들 또한 비교 및 분석이 이루어졌다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.44-48
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• 1993

산업현장에서부터 실생활용품에 이르기까지 각종판재를 소재로하여 제작하는 가공품은 종류나 수가 매우 많다고 할수 있다. 이러한 제품들을 제작 하기 위해 여러단계의 성형 공정을 거치게 되며 원만한 성형공정 을 수행하기 위한 적절한 판재성형 제어방법으로써 다이곡률 반경의 변화나 블랭크홀딩가압정도의 부분적 변화로 드로잉률을 향상시키는 방법도 있으나 이보다 판재의 성형공정 제어방법에서 공구사이 상하에 비드 를 설치하여 판재를 성형할 경우 성형공정후 제품의 두께 분포가 비교적 균일해지고 드로잉의 마찰저항을 부분적으로 증가시키며 판재성형중 미끄럼 저항의 균형을 이루어 성형시킬 판소재가 절감도며 또한 성형중 주름을 억재하여 드로잉률을 향상시킨다. 다른 방법에 비해 비드는 설차가 간단해서 적절한 형상의 bead set을 선정하여 산업현장에서 실제 사용하고 있으며 또한 소재가 비드를 통과한후 탄성역에서 소성역으로 전환되기에 성형공정 이후 스프링백 현상으로인한 제품형상의 치수가 변하는 현상을 방지하는 효과도 기대할수 있다. 따라서 본 연구에서는 자동차용판재인 아연도금피막 강판으로 실험한 결과와 비드 이론식을 고찰해 보고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권1호
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• pp.137-146
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• 2008

Nd:YAG pulse laser welding of stainless steel plate was simulated to find welding condition by using commercial finite element code MARC. Due to geometric symmetry, a half model of AISI 304 stainless steel plate was considered and user subroutines were applied to boundary condition for the heat transfer. Material properties such as conductivity, specific heat, mass density and latent heat were given as a function of temperature. As results, Three dimensional heat source model for pulse laser beam conditions of butt welding has been designed by the comparison between the finite element analysis results and experimental data on AISI 304 stainless steel plate. Nd:YAG laser welding for AISI 304 stainless steel was successfully simulated and it should be useful to determine optimal welding condition.