• 제목/요약/키워드: High speed Welding

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니켈기 초합금의 접합특성에 미치는 브레이징 공정변수의 영향 (Effect of Brazing Process Variables on joining Characteristics of Ni-based Superalloy)

  • 김경호;김광호;이민구;이호진;김흥회;김숙환
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2006년도 춘계 학술대회 개요집
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    • pp.266-268
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    • 2006
  • The effects of the brazing temperature and homogenizing time for brazed specimens on the joint of Ni-based superalloys such as Haynes 250, Inconel 617 and Hastelloy-X were investigated. The brazing alloy is nickel base MBF 15. The foil had a thickness of $38{\mu}m$, which was used two sheets of that for the all experiments. The experimental brazing was carried out by a brazing process in a vacuum of approximately $2{\times}10^{-5}$ Torr, an applied pressure of about 0.74MPa and the three kinds of brazing temperatures were 1100, 1150, and $1190^{\circ}C$ for a holding time of 5 to 1440 minutes. Microstructural observations were made on the cross-sectional samples by using an optical microscope(OM), scanning electron microscope(SEM), and electron probe X-ray microanalyzer(EPMA). The tensile tests were performed at room temperature with a cross head speed 1.5 mm/min according to ASTM E8M. The results show that excellent joint tensile strengths of as high as 788MPa were obtained when processed at $1190^{\circ}C$ for 5 minutes.

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화력발전용 슈퍼 듀플렉스 스테인리스 강 조관재의 용접 후 열처리 조건이 국부부식 저항성에 미치는 영향 (Effects of post weld heat treatment conditions on localized corrosion resistance of super duplex stainless steel tube used for thermal power plant applications)

  • 이준호;박진성;조동민;홍승갑;김성진
    • 한국표면공학회지
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    • 제54권5호
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    • pp.248-259
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    • 2021
  • This study examined the influence of post weld heat treatment (PWHT) conditions on corrosion behaviors of laser-welded super duplex stainless steel tube. Due to the high cooling rate of laser welding, the phase fraction of ferrite and austenite in the weld metal became unbalanced significantly. In addition, the Cr2N particles were precipitated adjacent to the fusion line, which can be susceptible to the localized corrosion. On the other hand, the phase fraction in the weld metal was restored at a ratio of 5:5 when exposed to temperatures above 1060 ℃ during the post weld heat treatment. Nevertheless, the high beltline speed during the PWHT, leading to the insufficient cooling rate, caused a precipitation of σ phase at the interface between ferrite/austenite in both weld metal and base metal. This resulted in the severe corrosion damages and significant decrease in critical pitting temperature (CPT), which was even lower than that measured in as-welded condition. Moreover, the fraction of σ phase in the center region of post weld heat treated steel tube was obtained to be higher than in the surface region. These results suggest that the PWHT conditions for the steel tube should be optimized to ensure the high corrosion resistance by excluding the precipitation of σ phase even in center region.

SM 45C강의 레이저 표면경화처리에 관한 연구 (A study on the laser surface hardening of SM 45C steel)

  • 나석주;김성도;이건이;김태균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.53-62
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    • 1987
  • 본 논문에서는 1 KW CW CO$_{2}$레이저 발생자장치를 사용하여 표면경화 처리 를 행할때 공정과 관련된 변수들이 용접부 및 표면경화층에 미치는 영향들을 이론과 실험을 통해서 규명하고, 이 결과들을 실제공정에 사용할 수 있는 기초자료로서 제시 하고자 한다. 이를 위해서 해석에 사용될 수 있는 유한요소법(Finite Element Meth- od)에 근거한 2차원 열유동 해석용 프로그램 및 데이타 처리 프로그램을 개발하고, 중 탄소강에 레이저 표면처리를 수행하여 실험 및 이론해석의 결과를 비교 검토하였다. 비교 검토하여 그 설정기준을 고찰하였다.

이방 도전성 페이스트의 상온 보관성 향상을 위한 Imidazole 경화 촉매제의 Encapsulation (Encapsulation of an 2-methyl Imidazole Curing Accelerator for the Extended Pot Life of Anisotropic Conductive Pastes (ACPs))

  • 김주형;김준기;현창용;이종현
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.41-48
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    • 2010
  • 본 연구에서는 일액형 이방 도전성 페이스트(anisotropic conductive paste, ACP) 혼합 조성의 상온 보관성을 향상시키기 위해 2-methyl imidazole 경화 촉매제를 5종의 각기 다른 물질로써 encapsulation하였다. Encapsulation용 분말 물질들은 DSC를 통해 그 융점을 관찰하였으며, 이를 통해 encapsulation용 분말 물질들을 액상으로 용융시켜 encapsulation하는 공정이 가능함을 확인할 수 있었다. Encapsulation된 2-methyl imidazole 분말을 포함한 ACP 혼합물질의 상온 보관성을 평가하기 위하여 시간에 따른 점도 변화가 관찰되었다. 그 결과, stearic acid와 carnauba wax로 encapsulation된 2-methyl imidazole 분말을 포함한 혼합물질에서 향상된 상온 보관성을 관찰할 수 있었으며, 이러한 formulation은 기본 혼합물질과도 유사한 경화 거동을 보임을 확인할 수 있었다. 최종적으로 stearic acid와 carnauba wax로 encapsulation된 2-methyl imidazole 분말을 포함한 혼합물질을 사용하여 RFID 칩을 제조된 안테나 패턴이 형성된 PET 기판에 고속 플립칩 본딩을 실시하였다. 이 경우 측정된 접합 강도는 기본 혼합물질에 비해 약 37%의 수준인 것으로 측정되었다.

LabVIEW® 기반 6축 수직 다관절 로봇(RS2)의 이종 모션 블랜딩 연구 (Implementation of LabVIEW®-based Joint-Linear Motion Blending on a Lab-manufactured 6-Axis Articulated Robot (RS2))

  • 이동선;정원지;장준호;김만수
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.318-323
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    • 2013
  • For fast and accurate motion of 6-axis articulated robot, more noble motion control strategy is needed. In general, the movement strategy of industrial robots can be divided into two kinds, PTP (Point to Point) and CP (Continuous Path). Recently, industrial robots which should be co-worked with machine tools are increasingly needed for performing various jobs, as well as simple handling or welding. Therefore, in order to cope with high-speed handling of the cooperation of industrial robots with machine tools or other devices, CP should be implemented so as to reduce vibration and noise, as well as decreasing operation time. This paper will realize CP motion (especially joint-linear) blending in 3-dimensional space for a 6-axis articulated (lab-manufactured) robot (called as "RS2") by using LabVIEW$^{(R)}$ (6) programming, based on a parametric interpolation. Another small contribution of this paper is the proposal of motion blending simulation technique based on Recurdyn$^{(R)}$ V7 and Solidworks$^{(R)}$, in order to figure out whether the joint-linear blending motion can generate the stable motion of robot in the sense of velocity magnitude at the end-effector of robot or not. In order to evaluate the performance of joint-linear motion blending, simple PTP (i.e., linear-linear) is also physically implemented on RS2. The implementation results of joint-linear motion blending and PTP are compared in terms of vibration magnitude and travel time by using the vibration testing equipment of Medallion of Zonic$^{(R)}$. It can be confirmed verified that the vibration peak of joint-linear motion blending has been reduced to 1/10, compared to that of PTP.

알루미늄 압출재의 구조적 거동 특성 및 최적설계에 관한 연구 (A Study on the Optimum Design and Structural Behaviors of Aluminium Extrusions)

  • 서승일;손건호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.88-97
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    • 1998
  • 파형 심재를 가지는 샌드위치 평판은 종 횡방향으로 충분한 강도를 가지며, 부재를 연결하기 위한 용접라인이 감소되고, 종 부재를 보강하기 위한 횡부재가 필요하지 않는다. 이러한 특성을 활용한 대형 알루미늄 압출재는 철도 차량과 초고속선의 중량 및 생산비용 절감을 위하여 사용될 수 있다. 그러나, 대형 알루미늄 압출판의 적절한 설계를 위해서는 압출재의 구조적인 거동에 대한 이해가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 먼저, 구조적인 거동을 이해하기 위한 상세 유한요소 해석을 수행하였고 둘째로, 설계에 적용하기 위한 간략화된 이론식을 제안하였다. 제안된 간략식은 상세 유한요소 해석에 의한 결과와 비교해 볼 때 높은 정확도를 보이고 있음을 알 수 있었고, 제안된 간략식은 초기 설계 단계에서의 반복적인 해석에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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비접촉 초음파 탐상기법을 이용한 스폿용접부 및 탄소복합체의 내부 결함평가 (Internal Defection Evaluation of Spot Weld Part and Carbon Composite using the Non-contact Air-coupled Ultrasonic Transducer Method)

  • 곽남수;이승철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.6432-6439
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    • 2014
  • NAUT(Non contact Air coupled Ultrasonic Testing)기법은 초음파 탐상법 중의 하나로서 공기중 음향 임피던스의 차이로 생기는 에너지 손실을 High Power 초음파 Pulser Receiver, PRE-AMP, 고감도의 탐촉자로 보완하여 비접촉식으로 초음파 탐상을 가능하게 하는 탐상 방법이다. NAUT는 초음파의 송신 및 수신이 안정된 상태에서 이루어지므로 기존의 접촉식 탐상으로는 불가능하였던 고온, 저온의 물질이나 시험편의 표면이 거친 부분, 좁은 지점 등에서도 탐상이 가능하다. 본 연구에서는 NAUT기법의 산업체 실용여부를 알아보기 위해 자동차생산 공정에서 많이 사용하는 스폿용접부 및 CFRP 제품에 있어 상용화 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 연구에서는 NAUT기법의 사용 여부를 알아보기 위해 자동차 부품에서 많이 사용하는 스폿용접부 및 CFRP 부품의 내부결함 검출을 검출하였다. 스폿용접부에서는 초음파의 투과율이 높아 적색으로 나타났으며, 복층으로 된 부분은 투과율이 낮아 청색 화상이 나타났다. 또한 측정 속도를 결정하는 중요요소인 PRF(Pulse Repetition Frequency;송신펄스주기)에 따라 색상 선명도의 차이를 보였다. CFRP 시험편 또한 화상장치를 통해 취득된 각 화상 결과를 보고 내부 결함의 모양, 크기, 위치 등의 파악이 단시간에 가능하였다. 실험을 통해 NAUT기법과 화상화가 동시에 이루어짐을 확인하였고, 스폿 용접부와 CFRP 탐상에 NAUT의 적용이 가능한지 그 실현여부를 확인하였다.

와이어 본딩용 초음파 혼의 진동 특성 (Vibration Characteristics of a Wire-Bonding Ultrasonic Horn)

  • 김영우;임빛;한대웅;이승엽
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권2호
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    • pp.227-233
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    • 2014
  • 본 논문은 상용화된 와이어 본딩용 초음파 혼 시스템에서 발생하는 와이어 본딩 불량의 원인을 진동해석을 통하여 파악하고자 한다. 먼저 링 형상의 압전 구동기와 초음파 혼 그리고 캐필러리 등 각 부품의 진동 특성과 136kH의 가진 주파수 근처에서 발생하는 전체 초음파 혼 시스템의 주요 진동 모드들을 유한요소해석을 이용하여 구하였다. 136kHz에서 공진되는 전체 트랜스듀서 시스템의 진동 모드가 종진동 모드가 아닌 굽힘 진동 모드임을 조화 가진 해석과 실험으로 확인하였다. 136kHz에서 발생하는 굽힘 진동 모드는 캐필러리 끝단의 움직임이 종방향 뿐만 아니라 좌우 횡방향으로도 큰 변위가 발생하기 때문에 정밀 작업 시 본딩 불량의 원인이 될 수 있다. 가진 주파수 대역 근처인 119kHz에서 발생하는 종진동 모드는 캐필러리의 횡방향 진동이 감소하기 때문에 본딩 성능의 향상을 위해서 이러한 종진동 모드를 이용하도록 설계 변경이 필요함을 제시하였다.

프로필렌 화염을 이용한 선박용 철판 가공 시 온실가스 감소 효과 및 재료의 인장 특성에 미치는 영향 연구 (Greenhouse Gas Reduction and Marine Steel Plate Tensile Properties When Using Propylene Flame in the Cutting Process)

  • 김도현;김동욱;서형석
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.639-647
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    • 2022
  • 선박의 건조공정 중 강재의 절단과 곡 가공, 용접에 있어 화염의 사용은 필수적이다. 현재 조선소의 강재 절단과 가공 과정에서는 아세틸렌이 화염 연료로 가장 많이 사용되고 있지만, 폭발 사고의 위험성과 상대적으로 적은 발열량의 한계로 최근에는 프로판 연료의 활용이 증가하고 있다. 하지만 프로판 연료는 상대적으로 가공 속도가 느리고, 가공 시 슬래그의 발생빈도가 높아 품질이 저하된다. 대체 연료로써 프로필렌이 주목받으며 가공 속도와 품질향상에 대한 기대가 증가하고 있다. 프로필렌은 발열량이 우수한 연료로 강재 가공 간 생산성과 가공 품질의 우수성을 갖추고 있다. 이에 본 논문에서는 프로판, 프로필렌 화염을 이용한 철판 가공 시 각 연료의 연소 특성을 분석 및 비교하였다. 프로필렌 화염을 이용한 철판 가공 시 배출되는 온실가스와 유해가스를 프로판 연료의 배출량과 비교하여 저감효과를 실험적으로 확인하였다. 또한, 가공 연료에 따른 입열량이 선박용 강재의 기계적 강도 변화에 미치는 영향을 알아보기 위해 열 분포실험과 인장시험을 수행하였다. 실험 결과로, 대체 연료인 프로필렌을 사용할 때 프로판 연료에 비해 온도분포가 고르게 나타났다. 기계적 강도 실험 결과로 인장강도의 저하는 관찰되지 않았으나, 변형률은 감소하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 향후 실제 조선소의 강재가공 및 절단과정에 적용하였을 때, 발생하는 문제점에 대한 분석 및 보완연구를 수행할 예정이다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2016년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2016)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.327-340
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    • 2017
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2016. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of flow, heat and mass transfer, the reduction of pollutant exhaust gas, cooling and heating, the renewable energy system and the flow around buildings. CFD schemes were used more for all research areas. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results of the long-term performance variation of the plate-type enthalpy exchange element made of paper, design optimization of an extruded-type cooling structure for reducing the weight of LED street lights, and hot plate welding of thermoplastic elastomer packing. In the area of pool boiling and condensing, the heat transfer characteristics of a finned-tube heat exchanger in a PCM (phase change material) thermal energy storage system, influence of flow boiling heat transfer on fouling phenomenon in nanofluids, and PCM at the simultaneous charging and discharging condition were studied. In the area of industrial heat exchangers, one-dimensional flow network model and porous-media model, and R245fa in a plate-shell heat exchanger were studied. (3) Various studies were published in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration/energy system, system control. In the refrigeration cycle category, subjects include mobile cold storage heat exchanger, compressor reliability, indirect refrigeration system with $CO_2$ as secondary fluid, heat pump for fuel-cell vehicle, heat recovery from hybrid drier and heat exchangers with two-port and flat tubes. In the alternative refrigeration/energy system category, subjects include membrane module for dehumidification refrigeration, desiccant-assisted low-temperature drying, regenerative evaporative cooler and ejector-assisted multi-stage evaporation. In the system control category, subjects include multi-refrigeration system control, emergency cooling of data center and variable-speed compressor control. (4) In building mechanical system research fields, fifteenth studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, renewable energies, etc. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which could be help for improving the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the analyses of indoor thermal environments controlled by portable cooler, the effects of outdoor wind pressure in airflow at high-rise buildings, window air tightness related to the filling piece shapes, stack effect in core type's office building and the development of a movable drawer-type light shelf with adjustable depth of the reflector. The subjects of building energy were worked on the energy consumption analysis in office building, the prediction of exit air temperature of horizontal geothermal heat exchanger, LS-SVM based modeling of hot water supply load for district heating system, the energy saving effect of ERV system using night purge control method and the effect of strengthened insulation level to the building heating and cooling load.