실시간온도제어를 통한 레이저플라스틱 용접에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

레이저용접은 고밀도 에너지 열원을 모재표면에 조사시켜 모재를 녹여
붙이거나 용가재를 녹여붙이는 방식이다. 이는 모두 금속물질에 한하여 적용된
사례이며, 근례에는 고분자폴리머인 플라스틱도 결정화도를 이용하여 투과재와
흡수재로 나뉜 두 개의 소재를 붙이기 위한 용접의 개념이 도입 된지 오래
되었다. 플라스틱의 모재를 용접하기 위해서는 레이저 에너지열원이 투과재를
투과한 흡수재가 열원에 의해 녹게 되고 겹쳐진 두 개의 모재중 투과재가
흡수재를 통해 열영향을 받고 가압을 통해 접합에 이르게 된다. 하지만,
지금까지 에너지열원은 경험자에 경험에 의하여 레이저출력을 조절하여 적합한
에너지출력량을 조절후 두모재를 접합해야 했는데 모재의 녹는점과 안정된
접합을 위하여 설정된 온도범위에서의 접합환경을 이끌어내는 것이
양산에서의 관건이자 작업공정에서의 합리적 효율공정으로 요구되고 있다. 본
연구개발에서는 온도제어장치인 파이로미터에서의 실시간 온도데이터를
피트백(PV) 받아 설정된 온도값(SV)을 유지할 수 있도록 레이저출력을
제어하는 연구개발을 진행하였다.