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이종 폴리머 소재의 레이저 투과 용접 시 용접부의 물성에 관한 연구
최대철(D. C. Choi),정성균(S. K. Cheong),한영구(Y. G. Han),홍민철(M. C. Hong),신기훈(K. H. Shin) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
레이저를 이용한 공정은 제어, 반복, 가공 정밀도에 있어 우수한 성능을 보이고, 친환경적인 공정이기 때문에 많은 분야에서 공정 연구로 많이 사용하고 있다. 특히 레이저의 종류에 따라 소재의 투과율이 바뀌는 광학적 물성을 이용하여 투과율이 높은 소재와 흡수율이 높은 소재를 레이저로 용착시키는 공정인 레이저 투과 용접 공정은 레이저의 장점을 가지고 있을 뿐만 아니라, 레이저와 소재의 투과율을 변수로 하기 때문에 레이저의 종류와 소재의 투과율의 조정만으로 다양한 결과를 낼 수 있어 연구 확장성이 뛰어난 공정으로 많은 연구자들이 주목하는 공정이다. 본 연구에서는 PMMA 와 PC/ABS 두 종류의 이종 고분자 화합물 소재를 이용하여 레이저 투과 용접 공정을 진행하였다. 레이저 파워와 레이저 스캔 속도를 공정 변수로 선택하여 실험을 진행하였고, 공정을 통해 공정 변수 별로 각각 전단 시험용 시편과 인장 시험용 시편을 제작하여 전단 시험과 인장 시험을 통해 용접부의 전단 및 인장 강도를 정량화하여 비교하여 보았다. 그리고 시편의 파단 모드(Mode)를 분석하고, 단면의 물성을 EDS 및 나노 인덴터를 통해 분석하여 레이저의 공정 변수가 용접부의 물성에 어떠한 영향을 끼치는지 확인해 보았다.