Abstract
In this study, the plasma induced by $CO_2$ laser lap welding of 6t Zn coated steel used for ship building was measured using photodiodes and a microphone. Then, the welding phenomenon with gap clearance of lap joint was compared with RMS-treated signal. Thus, we found that intensity of the RMS-treated signal increased with Zn vaporization; further, the presence of defects results in rapid variations with the RMS value as a function of lap-joint parameters. Besides, the FFT value of the raw signal with variations of changing welding parameters was calculated, and then the calculated FFT frequency value was set as the bandwidth of digital filter for a more accurate in-process monitoring. The RMS values were acquired by filtering the raw signal. By matching the weld beads and the calculated RMS values, we confirmed that there is a strong relationship between the signals and the defects.
본 연구에서는 조선용 6mm 아연코팅강판의 $CO_2$ 레이저 겹치기 용접시 발생하는 유기 플라즈마를 마이크로폰과 포토다이오드로 측정하였다. 이때 겹치기 갭간극에 따른 용접조건을 RMS한 신호와 비교 분석하였다. 이를 통해 아연증발량이 증가함에 따라 RMS값도 증가하였으며, 겹침부의 조건에 따라 결함 발생시 RMS의 급격한 변화도 확인할 수 있었다. 또한 용접조건에 따른 Raw signal의 FFT값을 구한 후, 이때 구해진 주파수값을 밴드폭으로 설정하여 Raw signal을 필터링한 뒤의 RMS값을 용접비드와 대응하여 필터링하지 않은 RMS와의 차이점도 비교 분석하였다. 이를 통해 기존의 방법들보다 신뢰성 높은 In-process 모니터링이 가능함을 확인하였다.
