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고품질 플라즈마 절단 및 레이저 절단기술
High Quality Plasma Cutting and Laser Cutting Technology 원문보기

Journal of welding and joining = 대한용접·접합학회지, v.35 no.2, 2017년, pp.30 - 34  

김환태 (한국과학기술정보연구원 ReSEAT 프로그램) ,  길상철 (한국과학기술정보연구원)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The trend of the plasma cutting and laser cutting technology of metal alloys including high strength steel, aluminum alloys for the welding structures has been studied. The high-precision plasma systems offer a denser, higher energy arc that in effect produces a sharper cutting tool and high quality...

주제어

#Plasma cutting technology   #Laser cutting technology   #Steel   #Aluminum alloys   #Scientometric analysis   #Methologist and source of data  

AI 본문요약
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제안 방법

  • 레이저가 휴대전화용 프린트 기판의 천공작업에 이용되어 왔으나 향후 고품질, 저열영향 등의 관점에서 펄스시간이 짧은 나노초 또는 더 나아가 피코초나 팸토초 레이저 등의 이용이 추진되고 있다. Fig. 2는 산소와 아세틸렌을 이용한 가스절단법, 아크를 이용한 플라즈마 절단법, 그리고 레이저 빔을 이용한 레이저 절단법에 따른 금속 및 비금속 재료의 절단 가능한 두께를 비교하였다4).
  • ISI Web of Knowledge를 통해 제공하는 Web of Science(Thomson Reuters), SCI-Expanded를 이용하여 플라즈마 절단기술과 레이저 절단기술에 관한 학술정보를 검색하여 분석하였다. SCI-Expanded는 1899년부터 현재까지 데이터가 수록되어 있는 과학잡지 문헌의 학술적 색인으로서, 150개 과학 분야에 걸쳐 7,100개 이상의 주요 잡지를 완전하게 색인을 부여하고 색인기사 모두의 피인용 문헌을 수록하였다.

대상 데이터

  • Table 1의 검색식을 이용하여 SCI-Expanded DB에 발표된 고품질 절단기술에 관한 학술정보(2000년 이후 발표분, 2016년 6월 16일 기준)를 검색한 후, 총 431건의 기술자료 중에서 초록을 검토하여 관련도가 다소 떨어지는 학술정보를 제외한 고품질 절단기술에 해당되는 문헌 244건 만을 대상으로 연도별, 국가별, 연구기관별 기술문헌 발표동향을 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
모재 강판의 절단 및 용접홈의 가공작업시 사용되는 2가지 절단방법은?  용접에 사용할 모재 강판의 절단 및 용접홈의 가공작업은 용접구조물의 제작에서 매우 중요한 제조 공정으로 조선소를 포함한 용접현장에서는 산소 및 아세틸렌을 이용한 가스절단법과 더불어 제조원가 절감을 위해 더 능률적이고 효과적인 플라즈마 절단시스템이 사용되고 있다. 플라즈마 자신이 갖고 있는 열과 압력에 의해 절단 대상물의 일부를 용융 배제하여 절단이 진행되는 플라즈마 절단법은 가스 절단법에 비해 절단속도가 매우 빠르고 절단물의 두께도 두꺼우며 절단면의 품질도 매우 양호하다1,2).
가변속 운반장치가 현장에 필요한 이유는?   자동화 플라즈마 공정에서는 12개 정도의 작업조건에 대해 1/1000초의 타이밍 제어와 초정밀 공차가 요구되며, 통합화된 작동을 위해 처음부터 끝까지 제어장치와 통합시스템을 이용하면 절단부의 품질을 높이고 절단 비용을 낮출 수 있다5). 현장의 날씨와 작업조건이 열악한 상태에서는 정밀한 절단작업이 쉽지 않다. 이러한 상황에서 우수한 용접품질을 얻기 위해서는 프로그램으로 작동되는 가변속 운반장치(variable-speed carriage)를 사용하는 자동화된 공정을 채택하여 현장의 절단작업에 적용하는 것이 중요하다.
Dual Flow 플라즈마 절단법은 무엇인가? 플라즈마 자신이 갖고 있는 열과 압력에 의해 절단 대상물의 일부를 용융 배제하여 절단이 진행되는 플라즈마 절단법은 가스 절단법에 비해 절단속도가 매우 빠르고 절단물의 두께도 두꺼우며 절단면의 품질도 매우 양호하다1,2). 최근에는 플라즈마 아크의 둘레에 제 2의 보호가스를 공급하여 아크의 모서리를 냉각시키고 이 결과로 아크를 수축시키는 기술을 플라즈마 아크 절단에 도입하여 아크가 수축되면 아크의 집중화가 일어나 에너지 밀도가 높아지고 이에 따라 절단속도가 증가하고 절단 품질이 향상되는 Fig. 1과 같은 Dual Flow 플라즈마 절단법이 적용되고 있다,3,4).
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참고문헌 (9)

  1. AWS WELDING HANDBOOK, VOLUME 2, EIGHT EDITION, WELDING PROCESS, 482-489 

  2. Yong Woo Bang, Duk Jun Choi, Hee Seok Chang and JinSeung Yang, Design of Plasma Cutting Torch by Tolerance Propagation Analysis, Journal of KWS, 18 (3) (2000), 383-391(in Korean) 

  3. John Henderson and Nakhlen Hussary, A History of the Oxyacetylene and Plasma Cutting Process, Welding Journal, 92 (10) (2013), 44-49 

  4. SLV-Duisburg, Gmbh, Cutting and other edge preparation processes II, EWE-3/1.19, (2000), 1-5 

  5. J. P. Kinos and D. Ott, A Holistic Study of Automated Plasma System Costs, Welding Journal, 91 (11) (2012), 28-32 

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  6. 石井辛二, 沼田？治, 中厚板切斷分野のファイバ？レ？ザ切斷機, 溶接技術, 63 (9) (2015), 48-53 (in Japanese) 

  7. Yong Kim, Ki-Young Park and Kyoung-Don Lee, Development of Remote Laser Welding-Cutting Process for Maintenance of Hydraulic Connection Module on ITER Project, Journal of KWJS, 30 (1) (2012), 51-58 (in Korean) 

  8. G. Verhaeghe, The Fiber Laser - A Newcomer for Material Welding and Cutting, Welding Journal, 84 (8) (2005), 56-60 

  9. Dirk Petring and Frank Schneider, One Machine Does It All for Laser Beam Welding and Cutting, Welding Journal, 88 (3) (2009), 38-41 

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