• Title, Summary, Keyword: 레이저 용접

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Development of $CO_2$ laser remote welding system for the car body ($CO_2$ 레이저 원격용접 장치 차체용접 적용)

  • Lee, Hui-Beom;Jang, In-Seong;Jeong, Chang-Ho;Park, Hui-Gyu;Yeom, Jung-Hwan
    • Proceedings of the Korean Society of Laser Processing Conference
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    • pp.25-30
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    • 2006
  • 최근 차체 용접의 고속화를 통한 생산성 향상 및 차체 설계의 자유도 향상, 차체 강성 증가를 목적으로 원격 용접, 브레이징 등 다양한 형태로 레이저 적용 기술이 개발되고 있다. 뿐만 아니라, 레이저의 종류에 있어서도 $CO_2$ 레이저, Nd:YAG 레이저, 화이버 레이저, 디스크 레이저등 다양한 형태의 레이저가 사용되고 있으며, 사용자의 목적에 부합하는 여러 형태의 레이저들이 개발되고 있다. 본 연구는 $CO_2$ 레이저 원격 용접의 차체 T/GATE 양산 적용 결과를 바탕으로, 적용 용접점 선정, 용접품질 확보, 생산성 향상을 위한 공정의 최적화 요소들에 대한 개발을 진행하였다.

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Laser Material Processing and Their Application for Light Structure (레이저 가공과 구조경량화 설계)

  • ;Matzeit, R. Andreas
    • Journal of the KSME
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    • v.34 no.7
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    • pp.539-545
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    • 1994
  • 레이저 가공은 60년대 초기 레이저가 기술적으로 가능해진 후 기초 연구단계를 거쳐 산업에 활 용되면서 활기를 띄기 시작하였다. 레이저 가공의 대표적인 것으로 절단을 꼽을 수 있으며 박 판절단의 경우 레이저는 이미 산업현장에서 굳건히 그 자리를 차지하고 있다. 레이저 용접의 경우에는 절단과 달리 기술적 문제점 등으로 인해 활용도가 낮은 편이나 점차 그 중요성이 인 식되고 있고 따라서 용접이 안고 있는 기술적 문제점을 해결하려는 연구개발과 기술적 시도가 활발히 추진되고 있다. 레이저 용접은 무엇보다도 자동화를 통해서만 활용이 가능하고 또한 이 로써 타 용접방법보다 경제적 우위를 점하게 된다. 따라서 용접을 이용한 대량생산품의 대표격인 자동차 제조에 레이저 용접을 활용하고자 하는 노력은 레이저 개발 이후 끊임없이 계속되었다. 레이저 용접의 활용이유는 이미 언급된 경제성외에도 경량화를 꼽을 수 있다. 본고에서는 레 이저 가공중 용접을 중심으로 구조물의 경량화 실례를 들어 방법을 제시하고, 이를 바탕으로 향후 폭넓게 적용될 수 있다는 가능성을 제시하고자 한다.

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광학적 방법에 의한 전열관 레이저용접 감시기술

  • 백성훈;김민석;정진만;김철중
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • pp.449-454
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    • 1996
  • 원자력발전소 증기발생기 전열관의 레이저 슬리브 용접시, 레이저 전송 및 용접상태의 광학적 감시방법을 개발하였다. 전열관 레이저용접은 용접 중의 레이저 출력, 레이저 전송 광학계의 파손여부, 광학 정렬상태 등을 정확히 감시하며 수행하여야 하지만, 작업공간의 협소함과 방사능 공간이라는 어려움 때문에 적절한 감시방법이 없었다. 본 연구에서는 레이저 빔 전송을 위한 광섬유 광학계를 그대로 이용하여, 용접시 발생되는 radiation과 용접 표면에서 반사되는 Nd:YAG 레이저 빔을 측정하여 레이저 및 광학계 상태를 실시간 감시할 수 있는 기술을 실험적으로 확인하였다. 실험은 Inconel plate를 시편으로 이루어졌으며, 레이저 펄스길이, 레이저 반복률에 따른 감시 조건과 초점확인 기능에 대해서도 논의하였다.

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A study on laser welding characteristics of 1500MPa grade ultra high strength steel for automotive application (자동차용 1500MPa급 초고강도강의 레이저 용접 특성에 관한 연구)

  • Choi, Jin-Kang;Kim, Cheol-Hee;Rhee, Se-Hun
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • pp.113-113
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    • 2009
  • 세계적으로 환경문제에 대한 관심이 커짐에 따라 연료 효율 향상과 매연을 줄이기 위해 차량 경량화 요구가 증가하는 동시에 안전 규제가 강화되고 있어 높은 강도를 가지는 소재의 적용이 증가하고 있다. 충돌 시 차량 구조를 유지시켜주는 범퍼나 B-필러와 같은 부품에 1500MPa급의 초고강도강이 적용되고 있으며 레이저 용접이 가지는 장점이 많이 알려지면서 그 사용이 증가하는 추세이다. 따라서 레이저 용접에 의한 초고강도강의 용접 특성에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 1500MPa급 초고강도강의 레이저 맞대기 용접을 실시하여 단면, 경도 측정, 인장시험을 통해 용접부 특성을 파악하였다. 파이버 레이저와 디스크 레이저를 사용하여 각각의 레이저빔 직경 변화에 따른 입열량 변화에 따라 용접성에 미치는 영향에 대해 알아보았다.

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Seam Tracking System in a Laser Welding -Inductive & Laser vision sensor- (레이저 용접에서의 용접선 추적 장치)

  • 윤충섭;양상민;박희창;한유희
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.12 no.2
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    • pp.28-38
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    • 1994
  • 고속 연속용접시 필연적으로 발생하는 용접선의 오차를 감소하는 방법으로 용접선 추적을 하게 되는데, 본 연구에서는 근래에 상용화된 전자기식 방식과 레이저 시각 방식을 이용하여 용접시 발생할 수 있는 용접선의 형태에 대하여 용접선 추적을 실험하였다. 이 시험을 통하여 각각의 방식에는 고유의 특성을 가지고 있음을 알았다. 효율적인 용접 자동화 시스템을 구성하기 위하여, 용접하고자 하는 대상물 및 시스템에 대하여 적절한 센서의 선택이 선행되어져야 할 것이다. 본 연구실은 수행중인 레이저 용접 자동화 시스템 구성을 할 예정이다. 끝으로 위와 같은 용접선 추적장치는 전량을 수입에 의존하고 있는 실정이다. 보편적인 센서 시스템의 개발보다는 구축 하고자 하는 시스템에 알맞는 센서의 개발이 선행되어야 할 것으로 생각된다.

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Weldability with Process Parameters During Fiber Laser Welding of a Titanium Plate (II) - The Effect of Control of Heat Input on Weldability - (티타늄 판재의 파이버 레이저 용접시 공정변수에 따른 용접특성 (II) - 입열량 제어에 따른 영향 -)

  • Kim, Jong Do;Kim, Ji Sung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.40 no.12
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    • pp.1055-1060
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    • 2016
  • Laser welding is a high-density energy welding method. Hence, deep penetration and high welding speed can be realized with lower heat input as compared with conventional welding. The heat input of a CW laser welding is determined by laser power and welding speed. In this study, bead and lap welding of $0.5mm^t$ pure titanium was performed using a fiber laser. Its weldability with laser power and welding speed was evaluated. Penetration, bead width, joining length, and bead shape were investigated, and the mechanical properties were examined through tensile-shear strength tests. Welds with sound joining length were obtained when the laser power and welding speed were respectively 0.5 kW and 2.5 m/min, and 1.5 kW and 6 m/min, and the weld obtained at low output presented better ductility than that obtained at high output.

High Power $CO_2$ Laser Beam Welding of AISI 316 Stainless Steel (AISI 316 스테인레스강의 $CO_2$ 레이저 용접)

  • 김재도
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.9 no.2
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    • pp.29-36
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    • 1991
  • 6mm 두께의 AISI 316 스테인레스강의 레이저 용접 특성에 대해서 고찰하였다. 3kW C $O_{2}$레이저를 사용하였으며, 레이저 빔은 TE $M_{00}$모우드였고 연속파이었다. 용입 깊이, 비드 폭, 고온 크랙, 가공등의 특성을 고찰하는데 있어서, 레이저 출력은 1kW에서 2.5kW까지, 용접 속도는 5.1m/min까지 적용하였다. 3차원 열전달 방정식에 의한 용입 깊이와 비드 폭에 대한 예측치와 실험 결과를 비교하였는데, 서로 잘 일치하였다.다.

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The Technology of Laser Welding System Controller (고출력 레이저 용접 시스템 제어기술)

  • 김도열;최흥근;유석준;이승태
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.14 no.3
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    • pp.20-28
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    • 1996
  • 고밀도 에너지를 열원으로 이용하는 고출력 레이저로는 CO$_{2}$레이저와 Nd;YAG 레이저가 있다. 레이저는 열가공임에도 불구하고 빔의 스폿경을 작게하여 높은 에너지 밀도($10^{6}$ W/cm$_{2}$ 이상)을 얻을 수 있으므로 열영향이 작고 작은 변형범위내에서 용접을 할 수 있고 입력 에너지의 제어성이 좋아서 미세한 용접이 가능하게 하고, 빔폭 대비 용입깊이가 커서 깊은 용접 비드가 형성되며, 자동화가 용이하다는 장점이 있다. 특히 Nd;YAG 레이저의 경우는 광 섬유를 이용하므로서 에너 지의 시간 분할 및 에너지 분할을 할 수 있는 등 분기 및 배치가 용이하며 펄스의 활 용을 극대화 할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 결점으로도 맞대기 용접의 경우 갭의 여유가 판두께, 초점위치, 빔모드에 따라 변화하는데 이는 빔 스폿이 작음에 따른 장점이 단점으로 작용하는 경우이다. 레이저 용접부의 비드 폭이 좁기 때문에 인장 강도가 모재의 인장강도보다 밑도는 것도 겹쳐서 용접된 이음 부분의 인장강도에 있 어서 단점이 되고 있다.

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