퍼지 알고리즘을 이용한 ARC 용접기의 출력제어

박상흡,Park, Sang-Heup 한국전기산업진흥회 2000 電氣産業 Vol.11 No.3

LNG 저장 탱크 운반선 9% Ni Steel의 용접성에 대한 실험분석과 메타분석 연구

박상흡(Sang Heup Park),안덕현(Duck Hyun Ahn) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.12

본 연구는 LNG 저장 탱크 운반선 9% NI Steel에 대한 실험분석과 메타분석 연구이다. 본 연구는 LNG 저장 탱크운반선 9% NI Steel에 대한 선행연구에 기초해서 메타분석을 수행한 후에, 9% Ni Steel의 패스(pass)와 다층용접(multi pass)이 인장강도(tensile strength)에 미치는 영향을 분석하기 위하여 충격반응검정(impulse-response test)을 통한 실험분석을 수행하였다. 본 연구의 실험분석 결과 다음과 같은 연구결과를 얻었다, 첫째, 9% Ni Steel의 다층용접(multi pass welding)에 대한 인장강도(tensile strength)를 시험한 결과 패스 1부터 패스 3까지 인장강도가 증가하였으나, 패스 3 이후부터 다층용접의 인장강도는 감소하는 것으로 보인다. 둘째, 다층용접(Multi pass welding)이 인장강도(tensile strength)에 미치는 영향을 분석한 결과, 패스(pass), 다층용접(multi pass)이 인장강도(tensile strength) 에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 보인다. 용접시간(welding time)이 인장강도(tensile strength)에 미치는 영향을 분석한 결과, 용접시간(welding time), 인장강도시간(tensile time)이 인장강도(tensile strength) 에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 보인다. Laboratory and meta-analyses were done for 9% NI Steel for use in a liquefied natural gas carrier. The meta-analysis is based on a previous study. The laboratory analysis examines the effects of a single pass and multiple passes on the tensile strength through an impulse-response test. The tensile strength increased from pass one to pass three and decreased from pass four to pass ten. The pass and multi-pass welding had a positive effect on the tensile strength. Lastly, the welding and tensile time had a positive effect on the tensile strength.

전자파 차단을 위한 숼드캔용 고정 클립 개발에 관한 연구

박태현(Park, Tai-Heoun),박만규(Park, Man-Gyu),박상흡(Park, Sang-Heup),김기선(Kim Key-Sun) 한국산학기술학회 2013 한국산학기술학회논문지 Vol.14 No.2

본 연구에서는 양쪽 대칭으로 지지할 수 있는 쉴드캔 클립을 제안하며, 그 특징은 장착과 탈착의 하중을 일 정하게 하고 납땜 부위의 평판도를 유지 할 수 있도록 개발하였다. 또한 인쇄회로기판에 부착 고정되는 베이스부 및 쉴드캔의 측벽을 집게 형태로 집을 수 있도록 하는 클립부로 구성되며, 클립부 중앙을 절단하여 2군데를 지지 할 수 있게 이루어진다. 또한 넓어진 베이스부와 인쇄회로기판 사이에 납땜이 잘될 수 있도록 오목한 홈을 만들었다. 연구 절차는 우선 메커니즘을 설정하고 구조해석 및 진동모드 해석을 수행하여 설계변수를 확정한 후, 제품을 설계하였다. 제조를 위한 전용기를 개발한 후 시제품을 제작하여 성능 평가 후 해석값과 비교 분석하였다. This study proposes an structure that fixes the shielding device to two parts of the board by its two arranged clips. Said structure evenly distributes its loading/unloading load of the board and maintains the flatness of soldering area of the board. The structure of this study comprises a base part fixed to a printed circuit board and a clip part fixing a side wall of a shield can to the board, wherein the clip part is constituted with two clips fixable to two part of the shield can. Also, the structure of this study comprises a dented groove in order to easily solder the base part of clips and the printed circuit board. A mechanism is established and a design parameter was determined by a structure analysis and a vibration mode analysis. A single purpose machine for the production of the product was developed, the final workpiece was produced and the measuring-data and the computered-data was compared and reviewed.

십자형 필릿 용접부에서의 피로파괴 형상과 특성

이용복,정준기,박상흡,Lee, Yong-Bok,Chung, Joon-Ki,Park, Sang-Heup 대한용접접합학회 2011 대한용접·접합학회지 Vol.29 No.4

The proportion of the welding in the production process of machinery, buildings and marine structures is increasing and the joining are mainly conducted by butt and fillet weld. In the case of fillet weld, the shape of structures is complicated depending on the constraint on the geometry of the structures, therefore, the full penetration is mostly difficult. Accordingly, it is necessary to establish safe and economical criteria of design of the structures through the strength based on the penetration state of the fillet weld. Patterns of fatigue failure in cruciform fillet weld jont appear in the form of the root, toe and mixed failure. In the case of toe and mixed failure, the fatigue strength is higher than root failure. Therefore, we have to make the enough depth of penetration or perform the welding work through improving the fatigue strength of cruciform joints in welded structures. So it is necessary to optimize the penetrated depth in the range of the possible mixed failure and find the way in the cost-effective design to lessen the amount of the welding work.

차체용 1.2㎬급 초고장력 TRIP강판의 저항 점 용접 강도 예측에 관한 연구

신석우(Seok-Woo Shin),이종훈(Jong-Hun Lee),박상흡(Sang-Heup Park) 대한용접·접합학회 2018 대한용접·접합학회지 Vol.36 No.1

Recently, in the automobile industry, it has become necessary to increase the fuel efficiency and the safety regulations to make the vehicle lightweight. Therefore, it is necessary to manufacture the dual phase steel, the complex phase steel, the MS steel, the TRIP steel, and TWIP have been increasingly applied to high strength steel with a tensile strength of 700MPa or more. In order to apply ultra high tensile steel to the body, welding process is essential. Resistance spot welding, which is advantageous in terms of cost, is applied more than 80% in body welding. It is generally known that ultra high tensile strength steel has poor weldability because it increases the alloy element content to improve strength. In the case of resistance spot welding of ultra high tensile steel, it has been reported that the proper welding condition area is reduced and interfacial fracture and partial interfacial fracture occur in the weld zone. In order to overcome such problems, researches on welding quality judgment that can predict the defect and quality in real time are actively conducted. In this study, the dynamic resistance of the weld is monitored using the secondary circuit process variables detected during resistance spot welding, and the factors necessary for welding quality determination are extracted from the dynamic resistance pattern. Using the analyzed factors, a regression model that could estimate weld strength was developed. Two regression equations of model were suggested depending on the factors, and it was showed that the model developed by backward elimination method was effective one for weld quality estimation. Based on this, a regression model that can be applied to the field was suggested.

마찰교반 용접변수에 따른 알루미늄 압출판재의 인장특성 평가

임병철(Byung-Chul Lim),김영문(Young-Moon Kim),김원섭(Won-Seop Kim),박상흡(Sang-Heup Park) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.3

Al 6061-T6를 사용하여 마찰교반 용접 시 회전 툴 숄더의 너비부의 넓이와 회전 속도, 이동속도의 변화에 따른 물성의 변화에 대하여 평가되었다. FSW 공정의 접합 변수에 따라 인장시험을 수행하기 위하여 KS B 0801 5호에 따라 시험편을 제작하여 마찰교반 용접을 시행하였다. 마찰교반 용접이 된 시험편의 기계적 특성을 평가하기 위해 Instron 인장시험기를 사용하여 1mm/min의 시험 속도로 인장시험을 시행했다. 평가결과, 인장강도는 회전 속도가 증가함에 증가 하였다. 툴 숄더의 이동 속도가 빠를수록 툴 유형에 관계없이 인장강도는 감소하였다. 툴 숄더 직경 12 mm (TSD12) 의 인장 강도 값은 일반적으로 8mm 보다 높게 나타났다. 이동 속도와 회전하는 속도가 한계 값을 초과하면 재료의 특성에 영향을 주지 않고 안정화 단계에 도달한다. 툴 숄더 직경 8mm (TSD8) 는 TSD12 유형의 공구와 비교하여 재료 특성이 감소하고 용접 영역에서 재료가 완전히 혼합되지 않는다. 인장 강도 값은 모든 회전 속도 1500 rpm에서 상대적으로 감소한다. 이동 속도가 낮을수록 같은 회전수에서 재료의 혼합될 수 있는 양이 많으므로 인장강도값이 높게 나타난다. 결과적으로 용접 영역에서 재료를 완전히 혼합하고 전이 온도에 도달하기 위해서는 임계값을 초과하는 회전 속도가 필요하다. The changes in the mechanical properties according to the width of the tool shoulder, rotation speed and moving speed in friction stir welding (FSW) are evaluated using Al 6061-T6. The results indicated that the tensile strength value increases with increasing rotation speed. The higher the moving speed of the tool shoulder, the lower the tensile strength, regardless of the tool type. A higher tensile strength value was generally obtained with a tool shoulder diameter of 12mm (TSD12) than with 8mm. When the moving and rotation speeds exceed a limiting value, a stabilization stage is reached, in which (the tool shoulder diameter?) no longer affects the material properties. At a tool shoulder diameter of 8mm (TSD8), the material properties are decreased and the mixture of material in the welding area is incomplete in comparison with the tool type of TSD12. The tensile strength value is decreased at a rotation speed of 1500 rpm. As a result, a rotation speed higher than the threshold value is needed in order for and the transition temperature to be reached, which allows the complete mixing of the material in the welding area.

다이오드 레이저를 이용한 SM45C의 표면경화 특성에 관한 연구

임병철(Lim, Byung-Chul),이홍섭(Lee, Hong-Sub),박상흡(Park, Sang-Heup) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회논문지 Vol.16 No.3

본 연구에서는 산업현장에서 각종 기어나, 축, 체인, 롤러, 금형, 자동차강판 등으로 널리 쓰여 지는 기계구조용 탄소 강인 SM45C를 실험소재로 사용하였다. 실험에 사용되는 시험편 표면에 표면경화를 수행하기 위하여 #200 ∼ #1500의 순서 대로 미세연마 후 거친연마의 연마가공을 실시하였으며, 다이오드 레이저의 표면경화 열처리 후에 자기냉각효과를 고려하여 100x50x10의 판재로 시험편을 제작하여 실험하였다. 소재 표면에 다이오드 레이저를 이용하여 국소부위에 표면경화 열처리 를 수행하였다. 이때 다이오드 레이저의 출력과 이송속도를 공정조건으로 하여, 미세경도시험, 미세조직시험, 전자 주사 현미 경(SEM), 입열량을 분석하였다. 분석 후에는 실험소재의 기계적 특성을 비교하여, 타 표면 경화법에 비해 다이오드 레이저를 이용하였을 때의 표면경화 열처리 신뢰성과 우수함 그리고 최적의 공정조건을 도출하였다. 열처리 후 경화부는 판상 마르텐 사이트로 경화 되었으며. 경도값은 Hv729.5로 열처리 후 약 2.3배 이상 표면경도가 향상되있는 것을 확인하였다. In this study, a variety of industrial gears, shafts, chains, rollers, mold, etc. are widely used inautomotive steel carbon steel for machine structural SM45C typical material used for the experiments. In order to cure the surface of the test piece after the rough grinding and fine grinding was performed in order polishing. Perform the surface hardening of SM45C lacal area by using a diode laser. The output of the laser diode and the feed rate to the process variable. Micro-hardness testing, microstructure testing, scanning electron microscope testing(SEM), the heat input to the analysis. After analyzing the experiment to compare the mechanical properties of the material. When using a diode laser to assess the soundness of the surface hardening. Accordingly, the process for deriving the optimum demonstrate the feasibility.

SGAFC1180 TRIP강재의 저항 점용접성 평가

신석우(Seok-Woo Shin),이종훈(Jong-Hun Lee),김대환(Dae-Hwan Kim),박상흡(Sang-Heup Park) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.12

자동차 산업에서는 환경 문제와 국제 유가 상승 등으로 인한 차량 경량화에 대한 요구가 증대되고 있다. 이에 따라 알루미늄 합금과 특수 소재 등이 차량 중량을 줄이는데 활용되고 있지만 비용과 강도 측면에서 철강소재를 극복하기에는 여전히 많은 어려움이 있다. 따라서 강도와 성형성이 좋은 AHSS(Advanced High Strength Steel) 소재의 적용이 증가하고 있다. 특히 운전자 보호를 위한 안전 규제가 강화되면서 센터필러 (Center Pillar), 루프레일 (Roof Rail) 부분에 1.2GPa급 초고강도 강재의 적용이 점차 늘어나고 있으며 이종강재에 대한 자동차 차체 적용 또한 점차 증가하고 있다. 본 연구에서는 SGAFC1180 1.2t 강재의 저항 점용접성 및 용접부의 특성을 파악하였다. 시뮬레이션을 이용하여 너깃의 생성 및 성장 거동을 관찰하였으며 예측 성능은 오차율 10% 이내에서 유사한 경향을 나타내었다. 또한 이러한 거동이 공정변수인 동저항에 미치는 영향을 파악하였고 전단인장강도 및 너깃 직경과의 상관관계를 고찰하였다. 본 연구를 통하여 동저항의 패턴을 인식하여 패턴의 형태에 따라 용접 상태를 분류하고 용접 품질을 판단하는 시스템도 제안할 수 있을 것으로 사료된다. In the automobile industry, there is growing demand for lightweight vehicles due to environmental problems and rising oil prices. Therefore, aluminum alloys and special materials are being used to reduce the weight of vehicles, but there are still many difficulties to overcome in terms of cost and strength. Therefore, the application of advanced high strength steel (AHSS)is increasing. AHSS has good strength and formability.Safety regulations are becoming stricter, and 1.2-GPa super-high-strength steels are gradually being applied for the center pillar and roof rails. Thus, the application of different kinds of steels in automobile bodiesis also increasing gradually. This study evaluates the resistance point weldability and the characteristics of a welded part of SGAFC1180 1.2t steel. A simulation was used to observe the nugget formation and its growth behavior. The prediction performance showed a similar tendency within an error rate of 10%. Also, the effect of this behavior on the process resistance and dynamic resistance was investigated,along with the correlation between the shear tensile strength and nugget diameter.

콘덴싱 가스보일러 잠열교환기의 이너 그루브 튜브 열유동 해석

용경중(Yong, Kyeong-Jung),임병철(Lim, Byung-Chul),박상흡(Park, Sang-Heup) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회논문지 Vol.15 No.7

현재 가정용 콘덴싱 가스보일러의 사용을 의무화 하고 있는 추세이며, CO나 NOx와 같은 오염 물질의 배출이 적은 친환경 보일러 사용을 적극 추천하고 있다. 따라서 본 논문에서는 효율을 증가시키기 위하여 가정용 콘덴싱 가스보일러에 사용되는 2차열교환기인 잠열교환기의 튜브(관) 내부에 이너 그루브 형상을 추가 하여 열유동에 대한 해석을 실시하였다. 이너 그루브 형상이 추가됨에 따라서 전열면적은 약 20% 증가하였으며, 이에 따라 열전달량이 증가하는 것을 알 수 있었고, 이를 3차원 수치해석을 이용하여 확인하였다. 또한 이너 그루브 형상을 추가했을 경우 이너 그루브 형상이 없는 잠열교환기 보다 출구 온도가 약 1℃ 증가하였고, 이는 가정용 콘덴싱 가스보일러의 효율증가에 상당한 도움이 될 것으로 판단된다. These days, household condensing gas boilers are an obligatory trend. The use of environmentally-friendly boilers that emit less pollutant, such as CO and NOx, are strongly recommended. In this paper, heat flow analysis of the additional inner groove in the tube of the secondary latent heat exchanger was studied to increase the efficiency. A 20% difference in the heat transfer area was obtained with the addition of an inner grove, which showed an increase in the amount of heat transferred. This was confirmed using three-dimensional numerical analysis. With the addition of an inner groove, the exit temperature increased by 1℃. This increase in exit temperature was considered to be a substantial increase in the efficiency of the condensing gas boiler.

가스메탈아크 육성용접을이용한 STS316L의 표면처리 특성에 관한 연구

이태양(Tae-Yang Lee),임병철(Byung-Chul Lim),성창제(Chang-Jae Sung),박상흡(Sang-Heup Park) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회 학술대회 Vol.2015 No.1

본 고에서는 Fe계 비정질 합금을 표면육성 용접 하였으며, 가스메탈아크용접 공정을 이용하여, 혼합가스를 사용하였다. 표면육성용접충의 기계적 성질을 평가 하였으며, 미세조직을 관찰하였고, EDS 정성분석을 수행하였다. 각각의 시험결과 가스메탈아크용접법의 표면육성용접용으로의 타당성과 혼합비율의 최적의 조건을 도출하여 다음과 같은 결론을 내렸다. 인장강도 및 항복강도와 미세경도시험 결과 Ar 99% + O₂ 1%에서 가장 높게 나타났지만, 그 차이는 미비 하였다. 하지만 O₂ 2% 이상부터는 감소하는 경향을 나타냈다. 조직관찰 결과 Ar 99% + O₂ 1%의 모재와 함금층의 경계부에서 수지상정 미세조직의 가장 적게 나타났다. 이는 합금의 경우 먼저 응고하는 부분과 나중에 응고하는 부분의 조성이 차이로 인하여 녹은 금속이 응고될 때 생기는 나뭇가지 모양으로 모재와 합금의 용융이 적게 되었음을 알 수 있었다.