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분말송급 및 와이어송급을 이용한 레이저 클래딩 특성
Comparison of Powder Feeding and Wire Feeding in Laser Cladding 원문보기

大韓溶接·接合學會誌 = Journal of the Korean Welding and Joining Society, v.31 no.4, 2013년, pp.13 - 16  

안영남 (한국생산기술연구원 용접.접합연구그룹) ,  김철희 (한국생산기술연구원 용접.접합연구그룹)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this research, laser cladding characteristics were investigated for various filler metal feeding methods such as powder, cold wire, and hot wire feeding. Appropriate parameter window, deposition rate, material efficiency and dilution for each filler feeding method were evaluated with same laser p...

주제어

#Laser cladding   #Wire feeding   #Powder feeding   #Deposition rate   #Material efficiency   #Dilution  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 최근의 쾌속 시작(rapid prototyping)이나 3D 프린팅 기법에서 생산성을 높이기 위해 와이어공급 방식이 주목되고 있으며3,4), 보다 생산성을 높이기 위해 와이어 가열(hot wire), 2개의 레이저 적용, 플라즈마 가열, 레이저 인덕션 클래딩 등이 제안되었다4,5). 본 특집 논문에서는 분말송급, 일반와이어(cold wire)송급, 가열 와이어(hot wire)송급방식을 적용한 레이저 클래딩에서 적층량, 재료효율 및 희석률, 공정속도와 같은 공정 특성을 평가한 결과를 소개하고자 한다.
  • 본 특집논문에서는 레이저 클래딩에서 분말송급, 일반 와이어송급, 가열 와이어송급 방식으로 용가재를 송급하면서 공정의 특성을 평가한 결과를 소개하였다. 와이어 송급방식에 비해 분말송급방식이 더 넓은 변수 범위에서 클래딩이 가능하였으며, 가열 와이어송급을 선택할 경우 비교적 넓은 범위에서 클래딩 변수영역이 존재한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
분말송급은 다른 방식에 비해 어떤 장점이 있는가? 레이저 클래딩은 모재의 표면에 용가재를 용접하는 공정으로 레이저 합금화(laser alloying)와 달리 모재의 희석(dilution)을 최소화하는 방식으로 적용된다1). 용가재는 와이어, 스트립, 분말 형태로 공급되나 일반 적으로 낮은 송급속도에서 제어가 용이한 분말송급이 선호된다. 그러나 분말송급에서 재료효율(material efficiency)이나 적층효율(deposition efficiency)이라고 불리는 송급량(delivery rate) 대비 적층량 (deposition rate)이 적은 특성을 가지고 있으며, 와이어 송급방식에 비해 표면이 더 거칠게 형성된다2).
레이저 클래딩의 용가재는 어떤 분말이 선호되는가? 레이저 클래딩은 모재의 표면에 용가재를 용접하는 공정으로 레이저 합금화(laser alloying)와 달리 모재의 희석(dilution)을 최소화하는 방식으로 적용된다1). 용가재는 와이어, 스트립, 분말 형태로 공급되나 일반 적으로 낮은 송급속도에서 제어가 용이한 분말송급이 선호된다. 그러나 분말송급에서 재료효율(material efficiency)이나 적층효율(deposition efficiency)이라고 불리는 송급량(delivery rate) 대비 적층량 (deposition rate)이 적은 특성을 가지고 있으며, 와이어 송급방식에 비해 표면이 더 거칠게 형성된다2).
와이어공급 방식은 어떤 방식에서 생산성을 높이기 위해 사용하는가? 그러나 분말송급에서 재료효율(material efficiency)이나 적층효율(deposition efficiency)이라고 불리는 송급량(delivery rate) 대비 적층량 (deposition rate)이 적은 특성을 가지고 있으며, 와이어 송급방식에 비해 표면이 더 거칠게 형성된다2). 최근의 쾌속 시작(rapid prototyping)이나 3D 프린팅 기법에서 생산성을 높이기 위해 와이어공급 방식이 주목되고 있으며3,4), 보다 생산성을 높이기 위해 와이어 가열(hot wire), 2개의 레이저 적용, 플라즈마 가열, 레이저 인덕션 클래딩 등이 제안되었다4,5). 본 특집 논문에서는 분말송급, 일반와이어(cold wire)송급, 가열와이어(hot wire)송급방식을 적용한 레이저 클래딩에서 적층량, 재료효율 및 희석률, 공정속도와 같은 공정 특성을 평가한 결과를 소개하고자 한다.
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참고문헌 (5)

  1. Laser Institute of America: LIA Handbook of Laser Materials Processing, Laser Institute of America, Magnolia Publishing., 2001, 284-286 

  2. W. U. H. Syed and A. J. Pinkerton and L. Li: A Comparative Study of Wire Feeding and Powder Feeding in Direct Laser Deposition for Rapid Prototyping, Applied Surface Science, 247-1 (2005), 268-276 

    상세보기 crossref

  3. E. Beyer, P. Herwig, S. Hunze, A-F. Lasagni, M. Lutke, A. Mahrle, S. Nowotny, J. Standfuss and S. Thieme: High Power Laser Materials Processing, Proceedings of the 31th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO), 2012, Paper No. OP2 

  4. S. Kaierle, A. Barroi, C. Noelke, J. Hermsdorf, L. Overmeyer, and H. Haferkamp: Review on Laser Deposition Welding: From Micro to Macro. Physics Procedia, 39 (2012), 336-345 

    상세보기 crossref

  5. A. Hinse-Stern, D. Burchards, and B. L. Mordike: Laser Cladding with Preheated Wires, Proceedings of European Conference on Laser Treatment of Materials (ECLAT'92), 1992, 223-228 

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