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[국내논문] $CO_2$ 레이저를 이용한 자동차용 고장력 TRIP 강 용접의 용접부 품질 분류에 대한 연구
A study on classification of weld quality in high tensile TRIP steel welding for automotive using $CO_2$ laser 원문보기

한국레이저가공학회지 = Journal of korean society of laser processing, v.5 no.3, 2002년, pp.21 - 30  

박영환 (한양대학교 기계공학부) ,  박현성 (기아자동차㈜) ,  이세헌 (한양대학교 기계공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In automotive industry, the studies about light weight vehicle and improving the productivity have been accomplished. For that, TRIP steel was developed and research for the laser welding process have been performed. In this study, the monitoring system using photodiode was developed for laser weldi...

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문제 정의

  • 낮은 경우를 제외하고는 대부분 모재에서 파단이 되었다. 그러므로 충분한 인장강도를 가지면서 양호한 이면비드폭을 갖는 경우를 용접품질의 양부로 결정하고자 한다. 본 논문에서는인장강도가 TRIP ZnFe강의 경우 60kgf/mm2 으로 정하고, 이면비드가 0.
  • 본 논문에서는 TRIP강의 레이저 용접 시 발생되는 현상중 플라즈마와 키홀의 거동을 정량적으로 계측할 수 있는 UV 광센서와 용융금속과 스패터를 계측할 수 있는 IR 영역의 광센서를 이용하여 용접부를 모니터링 하였다. 그리고계측된 신호를 이용하여 용접부 품질을 예측할수 있는 모델을 구성하였으며 이를 이용하여 용접부 품질을 퍼지 추론 방법으로 분류하는 알고리즘을 개발하였다.
  • 그러나이 신호와 용접 품질은 선형적 관계를 맺고 있는 것이 아니기 때문에, 계즉된 신호를 용접 품질을 판단하기 위한 인자로 사용하기 위해서는비선형의 형태나 패턴 인식의 형태를 사용하여야 한다. 본 논문에서는 TRIP강의 레이저 용접에 대해 용접품질을 나타낼 수 있는 인장강도와비드 형상에 대한 예측 모델을 인공신경회로망으로 제시하고, 이를 퍼지 추론의 기법을 사용하여 용접품질을 정량적으로 판단하고 분류하는 알고리즘을 제시하였다. Fig.
  • 용접부의 품질을 나타내는 인자를 여러 가지로표현할 수 있으나, 본 논문에서는 인장강도와 용접부 이면비드의 폭을 예측할 수 있는 모델을제시하였다.
  • 그리고 이 입열은 용접부에 발생되는 광량과 밀접한 관계를 가지고 있으며 이는 계측되는 센서의 신호와 연관이 있음을 알 수 있었다. 이러한용접성을 계측신호를 이용하여 예측 할 수 있는모델을 제시하고자 한다. 이 두 인자의 상관관계는 매우 비선형적이므로 일반적으로 비선형성을잘 나타낼 수 있는 모델인 신경회로망 모델을이용하였다.
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