• Title/Summary/Keyword: 현장 용접환경

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A Study on Optimization of Welding Process Variables in MIG Welding of Aluminum Alloy Sheets for automotive door (자동차 Door용 박판 알루미늄합금의 MIG 용접공정변수 최적화에 관한 연구)

  • Lee, Young-Gi;Han, Hyun-Uk;Kim, Jae-Seong;Lee, Bo-Young;Kim, Cheol-Hee
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.28-28
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    • 2009
  • 최근 전세계적으로 유가 상승 및 배기가스 배출 저감과 관련된 각종 환경규제에 대응하기 위하여 선진 자동차회사들은 $CO_2$ 배출 저감 기술과 기존 내연기관 차량의 연비향상을 위해 엔진성능 개선, 구동시스템의 최적화, 차량 경량화, 공기저항 감소 등에 초점을 맞춰 차량의 연비향상과 배기가스 규제에 대응하고 있다. 특히, 자동차 중량의 30%를 차지하는 차체의 경량화는 엔진효율을 높여 자동차의 성능향상을 극대화시키고, 그로 인해 연비향상을 도모할 수 있으므로 환경오염 방지와 연료절감에 가장 적합하고 효과적인 방법이다. 이에 기존의 강재에 비해 비중이 낮으면서 유사한 강도와 내식성이 뛰어난 알루미늄 합금의 차체 적용에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 자동차 Door에 알루미늄 합금(Al 5052)의 적용 가능성을 판단하기 위해 반응표면분석법(Response surface methodology)을 이용하여 저입열 Pulse MIG 용접 공정변수를 최적화하였다. 첫째, 저입열 Pulse MIG 용접에서 용접 공정 변수(용접전압, 용접속도, Gap)의 변화가 비드 형상에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 요인분석법을 이용하여 용접 공정 변수와 비드 형상 변수와의 주효과와 교호작용효과를 분석하였고, 이를 통해 비드 형상 변수에 영향을 크게 미치는 용접 공정변수를 선별하여 다중회귀분석을 통해 용접 공정 변수 변화에 따른 비드형상 예측 회귀모델을 제안하였다. 둘째, 자동차 Door 생산 현장에서 박판 알루미늄 합금 겹치기 용접 이음부의 0~1 mm 갭 발생에 대해 강건한 용접조건을 제시하기 위해 반응표면법(Response surface methodology)을 이용하여 저입열 Pulse MIG 용접 공정 변수를 최적화하였고, 그 적용 가능성을 확인하였다.

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A Study on the Automatic Seam Tracking of Triangular Wave Form (삼각파 형태의 용접선 자동추적에 관한 연구)

  • Bae Cherl-O;Kim Hyun-Su;Ahn Byong-Won
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.12 no.2 s.25
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    • pp.151-155
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    • 2006
  • In these days, welding is the most commonly used metallic connection technology and also is the fundamental production technology of the modem industrial, which is used in various areas of the industrial fields, such as shipbuilding, automobiles, airplanes and plant facilities. However welding process produces strong light, electric currents, and fume gases etc., and the welding automation is not so easy compared to the other works of manufacturing industries which produce the standardized products in large quantities. So it is difficult to weld and detect the all kinds of seams automatically by a specific sensor. In this paper the sensor applying strain gauges is used to detect the seams of triangular wave form. With the auto carriage having the sensor we proposed the experiment to weld and track the seam automatically.

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Development of Marking Robot by using Arc Welding for Shipbuilding (조선 적용을 위한 문자마킹 자동용접장치 개발)

  • Park, Chul-Sung;Park, Jin-Whi;Ryu, Young-Soo;Lee, Jeong-Soo
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.3-3
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    • 2009
  • 선박의 건조과정에서 필수적으로 선체 외판에는 선박의 안전과 운항 및 정비 등에 필요한 정보를 나타내기 위해 다양한 종류의 마크 및 문자가 마킹되어진다. 하지만, 단순한 도장 작업만으로는 해상과 같은 부식 환경에서 마크 및 문자가 쉽게 지워지거나 손상되기 때문에 마크 및 문자를 용접 비드(welding bead)로 표시하거나 미리 절단된 강판(steel plate)을 수동으로 용접한 뒤 도장을 함으로써 마크 및 문자의 손상을 방지하고 있다. 이러한 문자마킹작업을 하기 위해서는 작업자가 수작업으로 기준선과 마크 및 문자의 위치를 먹줄 등을 이용하여 마킹을 하고, 해당 마크 및 문자의 템플렛(template)을 이용하여 펀칭을 실시한 후 수동으로 용접을 실시한다. 하지만, 수작업을 통한 선체외판 문자마킹 작업은 작업자의 기량에 따라 품질이 상이하여 품질 저하의 원인이 된다. 또한 대조립 및 탑재 단계에서 문자 마킹 작업시 수직자세의 용접을 요구함으로써 작업자가 안전사고에 노출되어 있으며, 선박의 각 단계별 주요 공정보다 작업시간이 길어져 전체 선박 건조공정을 지연시키는 문제점 등을 야기시킬 수 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 조선업계에서는 선체 외판의 마크 및 문자를 자동으로 용접할 수 있는 장치를 개발하기 위해 노력해왔으며, 몇몇 개발 사례가 보고되고 있다. 하지만, 그 실효성 부분에서는 아직까지 해결하지 못한 문제점들로 인해 현장 적용에는 어려움을 보이고 있다. 본 연구에서는 선박외판 문자 자동용접장치의 기능성뿐만 아니라 현업 적용성을 가장 우선적으로 고려하여 문자마킹장치(Marking Robot for Shipbuilding) 개발을 진행하였다. 우선, 적절한 용접 재료를 선정하기 위해서 솔리드 와이어(Solid Wire)와 플럭스 코어드 와이어(Flux Cored Wire)에 대한 비드온 용접(Bead-On Welding)을 아래보기자세와 수직자세에 대해서 실시하여 적절한 용접 조건을 설정하였다. 본 연구에서 개발된 문자마킹 자동용접장치는 3축으로 구성되어 있으며 각 축들을 분리할 수 있도록 개발하여 이동성을 향상시켰으며, 작업면과 용접토치간의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있도록 용접전류 센서(Welding Current Sensor)를 이용하여 토치 높이(Wire Extension)를 제어함으로써 균일한 품질의 용접비드를 얻을 수 있었다. 또한 문자마킹 자동용접장치는 본체 구동부와 제어부(Touch Screen)가 쉽게 분리되고 장착이 가능한 구조로 개발되었으며, 용접시 각 용접자세별로 용접전압, 전류 그리고 용접속도 설정이 가능하여 아래보기 자세뿐만 아니라 어떠한 자세에서도 같은 모양의 비드형상을 가지는 문자마킹용접이 가능하도록 개발하였으며, 이는 실험과 현장적용을 통해 검증하였다.

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A Study on Method for The Reduction of Decreasing Strength of Concrete When Welding the Connection Part of Composite Structure Consist of Steel and Concrete (강과 콘크리트의 합성 부재 용접시 콘크리트 강도 저감 방지 기법 연구)

  • Won, Deok-Hee;Han, Taek-Hee;Lee, Dong-Jun;Kang, Young-Jong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.13 no.4 s.56
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    • pp.116-125
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    • 2009
  • Recently, modular system are popular in construction fields, and they are increasing their marcket share. To compare modular units, bolting and welding are most popular methods. However, the temperature around a welded part might be over than 1,300$^{\circ}C and the composite member might be exposed tp the direct welding heat about 20,000$^{\circ}C. This high welding heat makes decrease of the concrete strength. If the concrete strength seriously decreases, it can affect the behavior and safty of a structure. On this study, To prevent of concrete strength decreases by welding heat, we suggested method of to insert between steel and concrete.

A Study on the Distribution of Heavy Metal Elements in Arc Welding Fume (아크용접 Fume의 중금속 분포에 관한 연구)

  • 채현병;김정한
    • Proceedings of the Safety Management and Science Conference
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    • 1999.11a
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    • pp.343-343
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    • 1999
  • 아크용접은 산업전반에 걸쳐 그 생산기반에 없어서는 안될 필수기술로써 자동차 및 조선, 항공우주산업에 이르기까지 경제기반에 미치는 파급효과가 매우 크다. 그러나 이 아크용접을 하게 되면 각종 가스와 미세입자로 이루어진 흄이 발생하게 되는데 이들은 작업자들의 건강에 많은 영향을 미치는 것으로 보고되어 있다. 용접흄에는 용접재료 및 용접공정에 따라 다양한 유해원소가 포함되어 있고 그 종류에 따라 인체에 미치는 잠재적 독성효과도 매우 광범위하다. 최근 국내에서는 용접사들 중에 용접흄에 포함된 중금속 중 Mn중독에 의한 파킨스씨병 환자들과 Cr중독에 의하여 콧속 연골에 구멍이 뚫리는 비중격천공(鼻中隔穿孔) 환자들이 직업병으로 판정 받아 산재요양이 승인된 사례가 있다. 이러한 계기로 인하여 용접사들의 용접기피 현상이 심화되고 작업환경에 대한 법적규제는 선진 외국뿐만 아니라 국내에서도 한층 엄격하게 강화되고 있는 실정이다. 따라서 이제는 작업자와 사용자 모두 용접흄에 대한 인식의 전환이 요구되는 때이며 여러 분야에서 이러한 용접흄에 대한 연구가 활발히 진행되어야 한다. 해외에서는 이미 용접흄에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔으나 국내의 경우는 매우 미비한 상태이며 용접산업의 미래 영향력이나 필요성을 고려할 때 국내에서도 적극적인 관심을 가져야 할 부분으로 판단된다. 본 연구에서는 아크용접공정에서 발생하는 흄의 특정 중금속 성분이 인체에 치명적인 악영향을 미치는 것에 착안하여 여러 종류의 용접재료에서 발생되는 용접흄의 중금속 분포를 조사하여 비교하였다. 이것은 향후 용접재료별 및 용접공정별 발생되는 흄의 유해원소를 저감시킬 수 있고 또한 각종 유해원소의 노출기준 및 평가기준을 마련할 수 있는 기초data로써 도움이 되리라 사료된다.동, 공정중재고가 줄어드는 결과를 보였고, 가동률 수준이 높을수록 ORR 방법간의 차이가 크게 나타났다. 그리고 부하평준화 기능은 Order Release 정책의 유효성에 별 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 결론적으로, Order Release 방법은 우선순위규칙간의 성능차이를 줄이거나, 대체할 수 통제 기법이라기보다는 우선순위규칙을 보완하여 공정중재고와 작업현장에서의 리드타임, 리드타임의 편차를 줄여주는 역할을 한다고 볼 수 있다. 그리고, 계획시스템이 존재하여 계획오더가 일정기간간격으로 이송되는 환경에서 특히 유용하다는 결론을 얻었다. 알 수 있었다. 것인데, 제조업에서의 심각한 고비용, 저효율 문제 를 해결하기 위해 필수적으로 도입해야만 하는 실정이다. 또한 소비자의 다양한 요구로 인 하여 제품의 종류와 사양면에서 심한 변동을 보이는 시장 수요에, 신속한 정보처리로 대응 하는데도 크게 기여하고 있다. 이에 본 연구에서는, 자동차 Job Shop의 동기화 생산방식을 지원하는 동기화 생산시스템의 구축 모델을 제시하고자 한다.과로 여겨지며, 또한 혈청중의 ALT, ALP 및 LDH활성을 유의성있게 감소시키므로서 감잎 phenolic compounds가 에탄올에 의한 간세포 손상에 대한 해독 및 보호작용이 있는 것으로 사료된다.반적으로 홍삼 제조시 내공의 발생은 제조공정에서 나타나는 경우가 많으며, 내백의 경우는 홍삼으로 가공되면서 발생하는 경우가 있고, 인삼이 성장될 때 부분적인 영양상태의 불충분이나 기후 등에 따른 영향을 받을 수 있기 때문에 앞으로 이에 대한 많은 연구가 이루어져야할 것으로 판단된다.태에도 불구하고 [-wh]의미의 겹의문사는 병렬적 관계의 합성어가 아니라 내부구조를 지니지 않은 단순한 단어(min

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Block Media Communication System for Implementation of a Communication Network in Welding Workplaces (용접 작업장 통신네트워크 구축을 위한 블록매체통신시스템)

  • Kim, Hyun Sik;Kang, Seog Geun
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.26 no.4
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    • pp.556-561
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    • 2022
  • In this paper, we present a block media communication (BMC) system which employs powerline communication to the equipments used in the welding process for ship-assembly and uses metal block as a communication medium. Inductive couplers are installed on digital feeder and pin jig. Information signal is added to the current generated by the welding gun, and applied to the block. When the welding operation starts, information generated in the field is transmitted to the monitoring server in real-time. The field test on the BMC system confirms that the transmitted data are correctly received at the server. Since the proposed system can be built without any changes to the existing welding process, it is helpful to increase competitiveness of the shipbuilding industry through smart factory of shipyards. It is also possible to quickly respond to emergency situations that may occur to workers in an electromagnetic wave shielding environment or a closed space, the effect of preventing industrial accidents will be great.

The Comparison Analysis of Welding Techniques in Water Distribution Steel Pipes (상수도강관 용접접합의 방법별 비교분석)

  • Kim, Eung-Seok;Jeong, Won-Sik;Kim, Sung-Pyo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.12 no.6
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    • pp.2859-2865
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    • 2011
  • The welded connection is known as an essential factor for establishing qualified construction and/or maintenance of wrapped steel pipe. In this study, welded connection conditions in the coated pipes with large diameter (over 700 mm) in Korea water distribution systems were estimated for suggesting technically and economically available welded connection method. For the study analysis, current steel pipe usage and accident cases were investigated. In addition, the characteristics of each welded connection method and automatic or manual connection techniques were also compared and estimated. As results, automatic welded connection method is superior than manual welded connection method in aspect of pure construction cost (average 9%) or pure welded connection cost (average 13.5%). When the poor welding-working situations in Korea are considered such as high tolerance of out-of-roundness in KS regulation, a number of lap joint welded connections, the real cost benefits of automatic welded connection should be much higher than those of manual welded connections.

A Study on the Microstructure and Mechanical Properties for the Weldment with Variation of Welding Process of the API 5L-X42 Pipeline for Natural Gas Transmission. (천연가스 수송용 API 5L-X42 강관의 용접방법에 따른 용접부의 미세조직과 기계적 특성에 관한 연구)

  • Baek Jong-Hyun;Kim Cheol-Man;Kim Young-Pyo;Kim Woo-Sik
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.2 no.2
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    • pp.34-39
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    • 1998
  • Demand of the clean and convenient natural gas has continuously increased with recognizing of the environment problem since liquefied natural gas was introduced in Korea. Clean fuel natural gas was supplied to each city through high tensile strength pipeline connected by welding. Grades of pipeline were divided into the high and middle pressure according to supply pressure. Pipeline was welded mainly SMA welding process due to its easy handling, the other welding process was adopted according to the constructing condition. We were examined on the microstructure variation and mechanical properties of weld metal for high pressure pipeline, API 5L X-42.

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Visualization of Welded Connections based on Shader for Virtual Welding Training (가상현실 용접 훈련을 위한 쉐이더 기반 특수효과 표현)

  • Oh, Soobin;Jo, Dongsik
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.479-481
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    • 2019
  • In recent years, training systems in various industrial fields have been made using virtual reality (VR) technology and widely used in education. Virtual reality based training system is safe, there is no waste of material, and there are many advantages to be able to practice anytime and anywhere. For example, virtual reality welding training simulation system is widely used for field worker because it can perform actual joining of steel plate in immersive environment. At this time, realistic representation of the steel plate joint is important to maximize the effectiveness of the training, but existing techniques have limited the natural expression of the effect. In this study, we propose a method of visualizing joint effect based on shader in order to construct welding training system. The results of this study can be applied to the welding training system to improve the weld training effect to provide the user with high-quality visualization.

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Development of Large Diameter Hardfacing FCW for Life Extension of Hot Forging Die (열간단조 금형 수명연장을 위한 경화육성용접용 태경 FCW의 개발)

  • Kim, Sung-Ho;Jung, Yun-Ho;Baek, Seung-Hui;Jang, Jong-Hun;Park, Chul-Gyu;Woo, Hee-Chul;Jung, Byung-Ho;Cho, Sang-Myung
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.13-13
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    • 2009
  • 현재 열간단조 금형을 제작함에 있어 육성용접을 실시하는 방법이 금형강 STD61, STD11 등으로 제작하는 방법에 비해 보수나 비용적인 측면에서 이점을 가지고 있기 때문에 점차적으로 증가하고 있는 추세이다. 열간단조 공정에서 금형은 $1000^{\circ}C$이상의 고온재료와 반복접촉하게 된다. 이때 이형제의 사용은 급속냉각 및 급속가열의 열피로를 가속시킨다. 또한, 금형은 반복충격에 의한 기계적 피로를 받게 된다. 이러한 금형의 사용환경을 고려한 FCW는 종래 고가의 $2.8{\sim}3.2{\Phi}$인 외국산 FCW를 사용하였으나 이를 대체한 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW가 국내에서 개발되었다. 하지만 개발된 FCW를 사용하여 제작된 금형의 수명이 부족한 현상이 발생하였다. 이에 금형의 수명을 연장시킬 수 있는 내균열성 및 내열충격성을 확보한 태경 FCW의 개발과 개발된 FCW의 성능평가가 요구되었다. 특히 열간단조 금형에 있어서 중요한 내열충격성의 경우 가열과 냉각의 반복 Cycle에 의한 Thermal shock의 평가가 대부분이며 높은 Cycle로 인해 많은 시간이 걸리며, 또한 가열과 냉각을 오갈 수 있는 고가의 시험장치가 요구된다. 그러므로 개발된 FCW 육성용접부의 내균열성 및 내열충격성을 평가할 수 있는 방법에 대한 연구와 특히 내열충격성을 시간이 적게 걸리면서도 경제적으로 평가할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 열간단조 금형 육성용접부의 내균열성 및 열충격특성을 평가할 수 있는 방법에 대한 검토와 특히 내열충격성에 대해 J.W.Kim등의 시험방법을 참고하여 시간이 적게 걸리면서 저 비용으로 열 충격특성을 평가할 수 있는 시험법을 고안하는 것이다. 이를 위한 방법으로 육성용접부의 내균열성을 평가하기 위한 상온 Bending을 실시하였고, 내열충격성을 평가하기 위한 염욕로를 이용하는 고온 Bending을 고안하여 실시하였다. 상온 Bending, 고온 Bending 모두 3점 굽힘시험을 적용하였다. 고온 Bending의 가열방법으로는 염욕로를 사용하여 시편이 대기중에서 약 $850^{\circ}C$의 온도가 될 수 있도록 하였다. 시편은 각각 열처리를 하여 요구 경도를 확보하였고, 이를 염욕로에서 5분간 가열 및 유지하여 취출 후 굽힘하중을 가하여 변위의 정도로 열충격을 평가하는 방법을 사용하였다. 상온 Bending은 극한변형량과 파단부 극한응력으로, 고온 Bending은 고온 극한변형량으로 평가를 하였고, 외국산 FCW를 사용한 육성용접부를 비교대상으로 하였다. 평가 결과 개발된 국산 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW의 성능은 외국산 FCW와 유사하거나 우수한 것으로 평가되었고, 실제 금형을 제작하여 현장에 적용한 결과 금형의 수명이 연장된 것이 나타났다.

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