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문제 정의
- 본 연구에서는 단층의 구리 두께에 따른 모델의 레이저 가공 결과를 토대로 상용 해석 프로그램인 ANSYS workbench를 이용하여 열-구조 연성해석(Coupled Thermal Structural analysis)을 실시 후 폴리이미드 위에 증착된 구리두께가 두꺼워질수록 구리박막 표면의 온도, 응력 그리고 변형률의 변화에 대한 경향성을 판단하고 이에 따른 적절한 해석 조건을 제시하고자 한다.
가설 설정
- 2와 같이 외부에서 가해지는 레이저 빔의 조사는 구리 코팅 층의 표면에 유입되는 레이저 가공 부분에 열 유속을 적용하여 해석을 실시하였으며 레이저 펄스 적용시간에 따른 열 유속량은 Table 1과 같이 입열 플럭스(flux)를 시간의 함수로 입력하였다. 그리고 모든 면에서 대기에 노출된 면과 상온의 대기 사이에 대류 열전달 현상을 고려하였으며 입열로 인한 열 변형은 없는 것으로 가정하여 해석을 수행하였다.
- 여기서 흡수율 재료의 표면 조도 조건과 조사되는 레이저 파장과 재료의 표면온도에 영향을 받으며 이종 재질 간의 연전도도를 고려할 때 모재와 코팅 층의 결합은 완전한 결합으로 가정하고 접촉저항은 없는 것으로 가정하였으며 코팅 층의 유동은 고려하지 않았다. 또한 금속 표면에서 레이저 빔의 반사율은 표면에 입사되는 레이저 빔에 대하여 반사되는 부분의 비율로서 0~1 사이의 값을 갖는다.
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