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공정 조건에 따른 금속 적층 제조된 시편의 열변형량 예측 연구
김태환(T. H. Kim),윤찬혁(C. H. Yoon),김진환(J. H. Kim),김민겸(M. K. Kim),김동원(D. W. Kim),김주원(J. W. Kim),노종환(J. H. No),서종환(J. Suhr) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
최근 항공 우주, 자동차, 선박 등의 고부가가치 산업에서 금속 적층 제조 기법을 적용하기 위한 연구와 산업화에 대한 움직임이 활발하다. 하지만, 해당 기법을 현장에 적용하기 위해서는 기존 공법으로 제작된 제품과의 물성 및 품질 격차, 그리고 높은 생산 비용 등의 문제가 발생하며 적층 제조 도중 발생하는 여러 결함들(균열, 박리, Lack of Fusion, Keyhole 등)에 대한 연구와 해결책이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 금속 적층 제조 기법의 최적 공정조건 및 서포트 구조를 열변형량(Thermal Deformation) 관점에서 분석하고자 한다. 이를 위해, 금속 적층 제조 기법 중 Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) 방식을 활용하여 각 공정조건 별로 제작된 시편들(As-built Specimens)의 열변형량을 측정하고, 열응력 해석(Simufact Additive)을 통해 계산된 잔류응력(Residual Stress)과 그에 의한 열변형량과 비교하여 검증한다. 본 연구에서 정립된 공정 조건 및 서포트 구조 설계 과정은 추후 금속 적층 제조 기법을 실제 산업에 적용하는데 활용할 수 있을 것으로 사료되며, 이를 통해 향후 실험실 스케일의 시편이 아닌 실제 사용 제품을 적층 제조 할 때 발생하는 결함들에 미리 대비할 수 있을 것으로 기대된다.
김진환(J. H. KIM),남기우(K. W. Nam),안석환(S. H. Ahn),강창룡(C. R. Kang),박인덕(I. D. Park) 대한기계학회 2002 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2002 No.3
Even if duplex steel made improvement the strength and corrosion resistance properties, the necessity of steel which has long life in severe environment increases with industrial development. Newly developed duplex stainless steel is the super duple stainless steel which contain 25% of chromium. We investigated the fatigue crack propagation of heat affected zone(HAZ) in super duplex stainless steel. The HAZ of super duplex stainless steel propagated more faster base metal of super duplex stainless steel. And we analysed acoustic emission signals during the fatigue test by time-frequency analysis method. And as a result of time-frequency was 200-400 ㎑ was obtained by fatigue crack propagation and 500 ㎑ was obtained by dimple and separate of inclusion.
김진환(J.H. Kim),김현수(H.S. Kim),박인덕(I.D. Park),안석환(S.H. Ahn),남기우(K.W. Nam) 대한기계학회 2002 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2002 No.8
Fracture behaviors of pipe material for pressure vessel is very important for the integrity of nuclear power plant However, there are not basic non-destructive data according to tensile test of pipe material for pressure vessel. Acoustic emission(AE) has been widely used in various field, because of its extreme sensitivity, dynamic detection ability and location of growing defects. In this study, we investigated a relationship failure mode and AE signals by tensile test As results of test, we could divide four range of failure modes of elastic range, yield range, plastic range before <SUB>u</SUB>, plastic range after σ<SUB>u</SUB> And failure behaviors of elastic range, yield range, plastic range before σ<SUB>u</SUB>, plastic range after σ<SUB>u</SUB> could be evaluated in tensile test by AE counts, accumulation counts and time frequency analysis. It is expected to be basic data that can protect a risk according to tensile test of pipe material for pressure vessel, as a real time test of AE.