제조 산업에서 금속적층제조공정은 용접열원을 사용하는 WAAM 등이 있고 금형의 수정 및 부품 절감 측면의 이점으로 활발하게 연구가 진행 중이다. 하지만 알루미늄은 소재 한계로 인해 일반적인 용접법으로 WAAM을 적용하기 어렵다. 저입열을 목적으로 하는 CMT의 개발로 연구가 진행되고 있지만, 고가의 장비로 산업에 적용하기 부담될 수 있다. 이러한 이유로 CMT보다 저렴하며 일반적인 용접법보다 입열량을 낮출 수 있는 가변극성 GMAW를 통해 공정 개발을 목표로 연구를 진행하였다. 가변극성 GMAW는 역극성을 통해 모재의 용융보다 소모성 전극의 용융량을 높여 용착량을 늘릴 수 있고, 알루미늄은 용융 시 ...
제조 산업에서 금속적층제조공정은 용접열원을 사용하는 WAAM 등이 있고 금형의 수정 및 부품 절감 측면의 이점으로 활발하게 연구가 진행 중이다. 하지만 알루미늄은 소재 한계로 인해 일반적인 용접법으로 WAAM을 적용하기 어렵다. 저입열을 목적으로 하는 CMT의 개발로 연구가 진행되고 있지만, 고가의 장비로 산업에 적용하기 부담될 수 있다. 이러한 이유로 CMT보다 저렴하며 일반적인 용접법보다 입열량을 낮출 수 있는 가변극성 GMAW를 통해 공정 개발을 목표로 연구를 진행하였다. 가변극성 GMAW는 역극성을 통해 모재의 용융보다 소모성 전극의 용융량을 높여 용착량을 늘릴 수 있고, 알루미늄은 용융 시 표면장력이 매우 낮기 때문에 저입열이 요구되는데 가변극성을 적용하면 입열량을 감소시킬 수 있어 적층에 유리하다. 하지만 이에 대한 연구가 미비하기 때문에 공정개발이 충분히 검증되지 않는다. 그러므로 본 연구에서는 선행연구들을 참고하고 실험을 통해 공정을 검증할 것이다. 연구 방법은 첫 번째로, 적층 공정의 적정 변수를 설정한다. 두 번째, 적층효율을 통해 후 가공 손실량과 적층성을 평가하였다. 마지막으로 적층된 시편을 통해 기계적물성에 대한 검증으로 인장시험을 진행하였다.
제조 산업에서 금속적층제조공정은 용접열원을 사용하는 WAAM 등이 있고 금형의 수정 및 부품 절감 측면의 이점으로 활발하게 연구가 진행 중이다. 하지만 알루미늄은 소재 한계로 인해 일반적인 용접법으로 WAAM을 적용하기 어렵다. 저입열을 목적으로 하는 CMT의 개발로 연구가 진행되고 있지만, 고가의 장비로 산업에 적용하기 부담될 수 있다. 이러한 이유로 CMT보다 저렴하며 일반적인 용접법보다 입열량을 낮출 수 있는 가변극성 GMAW를 통해 공정 개발을 목표로 연구를 진행하였다. 가변극성 GMAW는 역극성을 통해 모재의 용융보다 소모성 전극의 용융량을 높여 용착량을 늘릴 수 있고, 알루미늄은 용융 시 표면장력이 매우 낮기 때문에 저입열이 요구되는데 가변극성을 적용하면 입열량을 감소시킬 수 있어 적층에 유리하다. 하지만 이에 대한 연구가 미비하기 때문에 공정개발이 충분히 검증되지 않는다. 그러므로 본 연구에서는 선행연구들을 참고하고 실험을 통해 공정을 검증할 것이다. 연구 방법은 첫 번째로, 적층 공정의 적정 변수를 설정한다. 두 번째, 적층효율을 통해 후 가공 손실량과 적층성을 평가하였다. 마지막으로 적층된 시편을 통해 기계적물성에 대한 검증으로 인장시험을 진행하였다.
In the manufacturing industry, the metal deposition manufacturing process includes WAAM, which uses welding heat sources, and research is actively underway due to advantages in terms of modifying molds and reducing parts. However, it is difficult to apply WAAM to aluminum as a general welding method...
In the manufacturing industry, the metal deposition manufacturing process includes WAAM, which uses welding heat sources, and research is actively underway due to advantages in terms of modifying molds and reducing parts. However, it is difficult to apply WAAM to aluminum as a general welding method due to material limitations. Research is being conducted with the development of CMT for low heat input, but it may be burdensome to apply it to the industry with expensive equipment. For this reason, research was conducted with the aim of process development through variable polarity GMAW, which is cheaper than CMT and can lower the amount of heat input than general welding. Variable polarity GMAW can increase the welding amount of consumable electrodes through negative polarity, and aluminum has a very low surface tension during melting, so low heat input is required. So applying variable polarity reduces heat input, which is advantageous for deposition. But, because research on this is insufficient, process development is not sufficiently verified. Therefore, this study will refer to previous studies and verify the process through experiments. First, the research method sets an appropriate variable for the deposition process. Second, the amount of post-processing loss and deposition capability were evaluated through deposition efficiency. Finally, a tensile test was conducted by verifying mechanical properties through the deposited structure.
In the manufacturing industry, the metal deposition manufacturing process includes WAAM, which uses welding heat sources, and research is actively underway due to advantages in terms of modifying molds and reducing parts. However, it is difficult to apply WAAM to aluminum as a general welding method due to material limitations. Research is being conducted with the development of CMT for low heat input, but it may be burdensome to apply it to the industry with expensive equipment. For this reason, research was conducted with the aim of process development through variable polarity GMAW, which is cheaper than CMT and can lower the amount of heat input than general welding. Variable polarity GMAW can increase the welding amount of consumable electrodes through negative polarity, and aluminum has a very low surface tension during melting, so low heat input is required. So applying variable polarity reduces heat input, which is advantageous for deposition. But, because research on this is insufficient, process development is not sufficiently verified. Therefore, this study will refer to previous studies and verify the process through experiments. First, the research method sets an appropriate variable for the deposition process. Second, the amount of post-processing loss and deposition capability were evaluated through deposition efficiency. Finally, a tensile test was conducted by verifying mechanical properties through the deposited structure.
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