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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.
비파괴적 방법에 의한 ECAP 가공 알루미늄합금의 결정립 미세화 평가
김진환(J.H. Kim),안석환(S.H. Ahn),남기우(K.W. Nam),강석봉(S.B. Kang) 대한기계학회 2002 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2002 No.4
The grain size of aluminum alloy was refined to the submicrometer level by using equal-channel angular pressing(ECAP). The effect of grain size refinement was evaluated by the tensile test, micro-hardness test, microstructure observations, ultrasonic test and acoustic emission test. The strength and the Vickers hardness were increased significantly according to grain size refinement after equal-channel angular pressed. The ultrasonic velocity was faster after equal-channel angular pressed, and the high frequency range appeared. The results of the ultrasonic velocity and the frequency range are expected to be basic data that can prove the grain size refinement.
김진환(J.H. Kim),안석환(S.H. Ahn),김현수(H.S. Kim),남기우(K.W. Nam),김선진(S.J. Kim) 대한기계학회 2002 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2002 No.3
Fracture behaviors of pipes with local wall thinning are very important for the integrity of nuclear power plant. However, effects of local wall thinning on strength and fracture behaviors of piping system were not well studied. Acoustic emission(AE) has been widely used in various fields, because of its extreme sensitivity, dynamic detection ability and location of growing defects. In this study, we investigated failure modes of local wall thinning pipes and AE signals by bending test. As results of test, we could divide four types of failure modes of ovalization, ovalization+cracking, local buckling and buckling+cracking. And fracture behaviors of Elastic range, yield range, plastic range and cracking progress could be evaluated in bending test by AE counts, accumulation counts and time frequency analysis. It is expected to be basic data that can protect a risk according to local wall thinning of pipes, as a real time test of AE.