선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 레이저로 처리된 금속표면의 마찰 특성에 관하여 연구를 진행하였다. 30ns 급 IR 레이저를 활용하여 금속표면에 딤플(dimple)을 형성하여 마찰력 저감을 확인해 보았다.
제안 방법
- 관하여 연구를 진행하였다. 30ns 급 IR 레이저를 활용하여 금속표면에 딤플(dimple)을 형성하여 마찰력 저감을 확인해 보았다. 또한 LST 된 시편을 다양한 마찰시험 조건 하에서 각각의 마찰 특성을 확인해 봄으로써 LST로 형성된 딤플이 최대의 효과를 발휘하는 동작범위에 대해서도 파악하고 마찰력의 영향을 주는 인자들에 따른 윤활의 거동을 확인했다.
- 30ns 급 IR 레이저를 활용하여 금속표면에 딤플(dimple)을 형성하여 마찰력 저감을 확인해 보았다. 또한 LST 된 시편을 다양한 마찰시험 조건 하에서 각각의 마찰 특성을 확인해 봄으로써 LST로 형성된 딤플이 최대의 효과를 발휘하는 동작범위에 대해서도 파악하고 마찰력의 영향을 주는 인자들에 따른 윤활의 거동을 확인했다.
- 딤플의 형성은 딤플직경 : 깊이의 비가 10 : 1 수준을 목표로 하여 실시하였고 버의 발생은 최소화 되도록 하였다. 가공시간의 단축과 열에너지의 축척을 고려하여 펄스의 수는 1회로 설정하였다.
- 되도록 하였다. 가공시간의 단축과 열에너지의 축척을 고려하여 펄스의 수는 1회로 설정하였다. 수차례 반복실험결과 목표로 설정한 딤플의 직경과 깊이를 얻기 위한 조건 중 같은 에너지로 가공할 경우 초점거리의 변화에 따라 딤플의 직경과 버의 발생에 영향을 주는 것을 알 수가 있었으며 목표로 한 딤플을 형성시키기 위한 조건은 Table 4로 확인되었다.
- 마찰시험 진행은 마찰시험 장비가 줄 수 있는 최대 히중과 최대 왕복속도 부근까지 실시하였으며 총 13개의 구간으로 분류 하였다(Table 5). 각 시험 구간마다 길들이기 구간(5Hz, 30N, 3min)을 설정하였다.
- 13개의 구간으로 분류 하였다(Table 5). 각 시험 구간마다 길들이기 구간(5Hz, 30N, 3min)을 설정하였다. 시험에 사용한 윤활유는 9.
- 상부시편의 재질은 Fc 25를 핀 형태(04)로 가공하여 사용하였다. 각 시험의 단계마다 시험 종료 후 알코올을 사용하여 초음파 세척을 실시하였으며 각각의 시험구간마다 새로운 윤활유를공급하였다 ;
- LST로 형성한 금속표면의 딤플로 인한 마찰력의 저감에 관한 연구를 진행 하였으며 다음과 같은 결론을 도출하였다.
대상 데이터
- 마찰실험에 사용된 장비는 영국 PLINT사의 왕복식 마모시험기(TE77)를 사용하였다. 시험 장비는 최대하중 1000N, 최대 왕복속도는 50Hz 까지 구동 가능하다.
- 각 시험 구간마다 길들이기 구간(5Hz, 30N, 3min)을 설정하였다. 시험에 사용한 윤활유는 9.3-11.5cSt(centisboke) 의 동점도와 0.84-0.86의 비중을 갖는 가솔린용 엔진오일을 36mg 사용하였다. 상부시편의 재질은 Fc 25를 핀 형태(04)로 가공하여 사용하였다.
- 본 시험에 사용된 소재는 스프링강으로 사용되는 SAE 9254로 선정 하였다. 소재의 성분 및 함유량은 Table 1에 나타내고, 소재의 기계적 특성은 Table 2에 나타낸다.
데이터처리
- 전자현미경 이미지를 바탕으로 딤플의 직경과 깊이 및 발생된 버를 이미지 분석프로그램(Mediacybernetics사의 linage pro plus ver. 4.1)을 사용하여 분석하였다. 분석방법은 촬영이미지의 스케일 바를 바탕으로 프로그램을 검정한후 이미지의 상의 직경과 깊이를 측정하였다.
- 1)을 사용하여 분석하였다. 분석방법은 촬영이미지의 스케일 바를 바탕으로 프로그램을 검정한후 이미지의 상의 직경과 깊이를 측정하였다. 직경 및 깊이는 각 3회 측정 후 평균값을 위하였다.
성능/효과
- 진행되고 있다. 더불어 윤활공간에서 발생되는 마찰과 마모부위에 레이저를 활용하여 미세가공을 통한 마찰력의 저감과 내구성이 증가된다는 연구결과도 발표되었다.2 이는 무수한 접동부위가 있는 자동차 엔진을 비롯하여 윤활이 되는 마찰부품에 적용하면 마찰력 저감의 효과를 기대할 수 있다.
- 가공시간의 단축과 열에너지의 축척을 고려하여 펄스의 수는 1회로 설정하였다. 수차례 반복실험결과 목표로 설정한 딤플의 직경과 깊이를 얻기 위한 조건 중 같은 에너지로 가공할 경우 초점거리의 변화에 따라 딤플의 직경과 버의 발생에 영향을 주는 것을 알 수가 있었으며 목표로 한 딤플을 형성시키기 위한 조건은 Table 4로 확인되었다.
- 마찰력이 떨어지는 효과가 발생하는 것으로 알려져 있으며, 또한 딤플 안에는 형성된 마모입자의 포집을 통하여 내구성면에서 유리한 효과를 기대 할 수도 있다. 마찰시험 결과는 Fig. 6 에 나타나 있으며 18.3, 22.7MW의 피크파워로 LST한 시편의 경우 무처리 시편보다 낮은 마찰계수가 측정이 되었으나 25.0MW의 : 피크파워로 실시한 LST의 경우 시험 도중 Exp. 6, 5, 4, 3, 2, 1 시험 후 시편의 딤플의 상태를 관찰결과 마모가 많이 진행되어 실험을 종료하였다. 위의 결과로 버의 높이가 1.
- 6, 5, 4, 3, 2, 1 시험 후 시편의 딤플의 상태를 관찰결과 마모가 많이 진행되어 실험을 종료하였다. 위의 결과로 버의 높이가 1.5n 수준 이상으로 커지면 마찰면의 저항 증가로 인한 스커핑이 발생함을 알 수가 있었다.
- 시험 구간별 마찰계수의 저감율은 Table 7에 나타내었다. 18.3MW 의 피크파워로 실시한 시편은 Exp. 2구간에서 -58.5%의 마찰계수 저감이 측정되었고 22.7 MW 의 피크파워는 Exp. 3에서 41.9%의 마찰계수 저감이 측정되었다. 평균적으로는 각각 -15.
- 7에 나타나 있다. (Fig. 7에서 가로 마모흔은 시편가공을 위한 기계 가공의 흔적이며 세로 마모흔은 마찰시험으로 발생한 마모 흔 임) 무처리 시편, LST시편 둘 다 시험 후 마모된 흔이 발생하였으며 LST시편의 경우 시험 종료 후에도 딤플의 형상이 남아있음이 확인되었다.
- 2) 마찰력에 영향을 미치는 인자들로 실시된 마찰시험의 결과 LST 된 시편이 무처리된 시편보다 평균적으로 약 10-14% 가량 낮은 마찰계수가 확인되었다.
- 3) 유체윤활부근에서는 LST와 무처리 시편은 서로 유사한 마찰계수의 값을 보였으며 유체윤활에서 혼합 경계 윤활형태로 변화하면서 마찰계수는 최대 약 42-59% 가량 감소하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.