• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.768-773
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• 2016

엔진 밸브 시트와 페이스는 엔진 성능에 영향을 미치므로 내마모성, 내열성 및 내식성이 요구된다. 이러한 특성을 갖는 표면층을 형성하기 위해 일반적으로 PTA 프로세스를 사용하고 있지만 넓은 열 영향부와 높은 모재 희석 등과 같은 문제가 발생한다. 이러한 단점을 개선한 레이저 클래딩은 희석률이 낮고 열 영향 및 열 변형을 최소화하므로 더욱 우수한 클래드 층을 형성할 수 있다. 하지만 레이저 빔의 특성상 넓은 면적을 클래딩 할 경우, 1 패스 클래드 층의 중첩이 불가피하다. 중첩률 기준을 빔 사이즈와 클래드 층 폭으로 나누어 멀티패스 클래드 층을 형성한 결과, 기준에 관계없이 중첩률이 증가할수록 클래드 층의 폭이 감소하고 높이가 증가하였다. 하지만 빔 사이즈 기준 중첩률 조건으로 형성된 멀티패스 클래드 층이 다른 기준보다 모재 희석이 감소하여 더욱 높은 경도 값을 나타내었다. 결론적으로, 중첩률 기준을 클래드 층 폭으로 할 경우, 클래드 층 형상에 영향을 주는 공정변수가 변할 때 마다 폭의 길이가 달라지기 때문에 빔 사이즈를 중심으로 중첩률을 정의하였다.

• 소성∙가공
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• 제23권5호
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• pp.311-316
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• 2014

In the current study, the R-value behavior of a two-layer clad steel was investigated using finite element analysis. Hill's 1948 anisotropic yield equation was employed to characterize the anisotropic behavior of the steel with different assumed properties: isotropic (R=1) and anisotropic (R=2). Experimental R-values were determined by measuring the width and thickness ratios of tensile specimens. Finite element analysis results demonstrate a difference in strain behavior in the width and the thickness directions of the clad steel. The R-value behavior depends on the fraction of the clad materials and total elongation.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권4호
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• pp.299-305
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• 2017

최근 심각한 환경오염과 경제 불황으로 인해 리엔지니어링에 대한 관심이 증가하고 있다. 조선분야에 대한 리엔지니어링은 꾸준히 진행되어 왔으나 국내에서의 선박 수리 및 유지보수 산업의 기술력과 인지도는 조선해양산업에 비해 떨어진다. 이러한 문제를 해결하기 위해 기술개발의 일환으로 레이저 클래딩을 주목할 수 있다. 레이저 클래딩은 희석률이 낮고, 기공이 거의 존재하지 않는 우수한 클래드 층을 형성하므로 본 연구는 선박용 배기밸브 페이스에 레이저 클래딩 적용을 위한 기초연구로써 다양한 공정변수에 따른 1패스 클래드 층의 특성을 조사하였다. 그 결과, 출력이 증가할수록 클래드 층의 폭은 넓어지고 높이는 감소하였다. 또한 클래드 층의 경도를 측정했을 때 경도 값이 점차 감소하였으며 EDS 성분 분석을 통해 클래드 층 전체가 희석되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국표면공학회지
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• 제47권2호
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• pp.63-67
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• 2014

As the demand for fine-pitch FPCB (Flexible Printed Circuit Board) increases, so do the number of applications of sputtered FCCL (Flexible Copper Clad Laminate). Furthermore, as the width between the circuit patterns decreases, greater defects are observed in the migration phenomenon. In this study we observed changes in ion migration in real circuit-pattern width using sputtered FCCL. We found that as the applied voltage and residue thickness of the NiCr seeds increase, ion migration occurs faster. If the NiCr seed layer thickens due to a high cathode power and long deposition time while being sputtered, the NiCr will form a residue that quickly becomes a factor for incurring ion migration.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제14권2호
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• pp.177-187
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• 2000

Dilution is an important factor which influences the properties of clad layer. In this paper the change of dilution during laser cladding and the control of dilution are simulated by a finite element method. The adaptive mesh method is adopted for the time-dependent finite element method computation so that the shape of melt pool can be well represented. The situation of the width control of melt pool is also simulated, which indicates that the dilution can be controlled if the width of melt pool is controlled. Computational results indicate that if a line energy (input energy per unit distance) remains constant the dilution will increase with time, especially at the beginning. Simulation results show that it is possible to control dilution in a certain range if the line energy decreases with time. Experiment of Nd: YAG laser cladding with wire feeding is performed. Experiment results coincide well with the FEM results.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제14권8호
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• pp.851-860
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• 2000

Temperature field and cooling rate are important parameters to influence the properties of clad layer and the heat affected zone. In this paper the temperature field and cooling rate of laser cladding are studied by a two-dimensional time-dependent finite element model. Experiment has been carried out by Nd:YAG laser cladding with wire feeding. Research results indicate that at the beginning of cladding, the width and depth of melt pool increase with cladding time. The cooling rate is related to position, cladding time, cladding speed, and preheating temperature. The temperature near melt pool changes rapidly while the temperature far from melt pool changes slowly. With the increase of cladding time, cooling rate decreases. The further the distance from the melt pool, the lower the temperature and the slower the cooling rate. The faster the cladding speed, the faster the cooling rate. The higher the preheating temperature, the slower the cooling rate. The FEM results coincide well with the experiment results.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권4호
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• pp.69-74
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• 2010

알루미늄 양극산화(aluminum anodization)의 선택적인 적용을 통하여 DRAM 소자를 위한 새로운 패키지 기판을 제작하였다. 에폭시 계열의 코어(core)와 구리의 적층 형태로 제작되는 일반적인 패키지 기판과는 달리 제안된 패키지 기판은 아래층 알루미늄(aluminum), 중간층 알루미나(alumina, $Al_2O_3$) 그리고 위층 구리(copper)로 구성된다. 알루미늄 기판에 양극산화 공정을 수행함으로써 두꺼운 알루미나를 얻을 수 있으며 이를 패키지 기판의 유전체로 사용할 수 있다. 알루미나층 위에 구리 패턴을 배치함으로써 새로운 2층 금속 구조의 패키지 기판을 완성하게 된다. 또한 알루미늄 양극산화를 선택적인 영역에만 적용하여 내부가 완전히 채워져 있는 비아(via) 구조를 구현할 수 있다. 패키지 설계 시에 비아 인 패드(via in pad) 구조를 적용하여 본딩 패드(bonding pad) 및 볼 패드(ball pad) 상에 비아를 배치하였다. 상기 비아 인 패드 배치 및 2층 금속 구조로 인해 패키지 기판의 배선 설계가 보다 수월해지고 설계 자유도가 향상된다. 새로운 패키지 기판의 주요 설계인자를 분석하고 최적화하기 위하여 테스트 패턴의 2차원 전자기장 시뮬레이션 및 S-파라미터 측정을 진행하였다. 이러한 설계인자를 바탕으로 모든 신호 배선은 우수한 신호 전송을 얻기 위해서 $50{\Omega}$의 특성 임피던스를 가지는 coplanar waveguide(CPW) 및 microstrip 기반의 전송선 구조로 설계되었다. 본 논문에서는 패키지 기판 구조, 설계 방식, 제작 공정 및 측정 등을 포함하여 양극산화 알루미늄 패키지 기판의 특성과 성능을 분석하였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제3권6호
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• pp.583-589
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• 2019

We report experimental results on 940-nm 350-mW AlGaAs/InGaAs transverse single-mode laser diodes (LDs) adopting graded-index separate confinement heterostructures (GRIN-SCH) and p,n-clad asymmetric structures, with improved temperature and small-divergence beam characteristics under high-output-power operation, for a three-dimensional (3D) motion-recognition sensor. The GRIN-SCH design provides good carrier confinement and prevents current leakage by adding a grading layer between cladding and waveguide layers. The asymmetric design, which differs in refractive-index distribution of p-n cladding layers, reduces the divergence angle at high-power operation and widens the transverse mode distribution to decrease the power density around emission facets. At an optical power of 350 mW under continuous-wave (CW) operation, Gaussian narrow far-field patterns (FFP) are measured with the full width at half maximum vertical divergence angle to be 18 degrees. A threshold current (I_th) of 65 mA, slope efficiency (SE) of 0.98 mW/mA, and operating current (I_op) of 400 mA are obtained at room temperature. Also, we could achieve catastrophic optical damage (COD) of 850 mW and long-term reliability of 60℃ with a TO-56 package.

• 한국재료학회지
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• 제29권6호
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• pp.392-397
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• 2019

A cold roll-bonding process is applied to fabricate an AA6061/AA5052/AA6061 three-layer clad sheet. Two AA6061 and one AA5052 sheets of 2 mm thickness, 40 mm width, and 300 mm length are stacked, with the AA5052 sheet located in the center. After surface treatment such as degreasing and wire brushing, sample is reduced to a thickness of 1.5 mm by multi-pass cold rolling. The rolling is performed at ambient temperature without lubricant using a 2-high mill with a roll diameter of 400 mm at rolling speed of 6.0 m/sec. The roll bonded AA6061/AA5052/AA6061 complex sheet is then hardened by natural aging(T4) and artificial aging(T6) treatments. The microstructures of the as-roll bonded and age-hardened Al complex sheets are revealed by optical microscopy; the mechanical properties are investigated by tensile testing and hardness testing. After rolling, the roll-bonded AA6061/AA5052/AA6061 sheets show a typical deformation structure in which grains are elongated in the rolling direction. However, after T4 and T6 aging treatment, there is a recrystallization structure consisting of coarse equiaxed grains in both AA5052 and AA6061 sheets. The as roll-bonded specimen shows a sandwich structure in which an AA5052 sheet is inserted into two AA6061 sheets with higher hardness. However, after T4 and T6 aging treatment, there is a different sandwich structure in which the hardness of the upper and lower layers of the AA6061 sheets is higher than that of the center of the AA5052 sheet. The strength values of the T4 and T6 age-treated specimens are found to increase by 1.3 and 1.4 times, respectively, compared to that value of the starting material.