초록 ▼

레이저 표면 경화 공정은 기존의 열처리 방법에 비해 열원으로써 레이저가 갖는 장점으로 열변형이 적으면서도 정밀한 표면 열처리가 가능하다. 그리고 기존의 열처리와 달리 담금액의 필요 없이 청정가공을 가능하도록 한다. 그러나 레이저 표면 경화법은 공정변수가 다양하여 사용자들이 최적조건을 찾는데 많은 시간이 걸리고 또한 숙련된 전문가만이 이를 수행할 수 있다. 그리고 현재 현장에서는 공정 제어없이 제품을 생산하여 품질이 균일하지 못하고 불량품이 발생한다. 따라서 레이저 표면 경화법의 장점을 최대한 활용하기 위해서는 사용자가 적절한

레이저 표면 경화 공정은 기존의 열처리 방법에 비해 열원으로써 레이저가 갖는 장점으로 열변형이 적으면서도 정밀한 표면 열처리가 가능하다. 그리고 기존의 열처리와 달리 담금액의 필요 없이 청정가공을 가능하도록 한다. 그러나 레이저 표면 경화법은 공정변수가 다양하여 사용자들이 최적조건을 찾는데 많은 시간이 걸리고 또한 숙련된 전문가만이 이를 수행할 수 있다. 그리고 현재 현장에서는 공정 제어없이 제품을 생산하여 품질이 균일하지 못하고 불량품이 발생한다. 따라서 레이저 표면 경화법의 장점을 최대한 활용하기 위해서는 사용자가 적절한 공정 변수의 값을 설정하는 데 시간을 절약하고 경화공정에서 그 공정을 계측하고 제어할 수 있는 하드웨어 및 소프트웨어의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 레이저 표면 경화 공정에서 공정 변수의 도출을 용이하게 하고 그 공정을 계측 제어할 하드웨어 및 소프트웨어의 개발을 목표로 하였다. ㅇ 신경 회로망을 이용한 경화층 크기 예측 ㅇ 레이저 표면 경화 공정의 PID 및 fuzzy 제어 simulation 실험 ㅇ 여러 강재(SM45C, STC3, STD11, STD61)의 레이저 표면 경화 실험

목차 Contents

• 제 1 장 서 론...21
• 1.1 연구의 개요...21
• 1.2 연구 현황...21
• 1.3 연구 내용 및 목적...24
• 제 2 장 적외선 온도 센서의 제작 및 성능 실험...26
• 2.1 적외선 온도 측정기의 원리...26
• 2.2 제작 및 성능 평가...27
• 제 3 장 레이저 표면 경화 공정의 특성...29
• 3.1 레이저 표면 경화 공정의 개요...29
• 3.2 레이저 빔의 사각형화...30
• 3.3 사각형 레이저 빔의 에너지 분포...31
• 3.4 여러가지 공정 조건에서의 표면 온도...31
• 제 4 장 신경 회로망을 이용한 경화층 크기 예측...35
• 4.1 공정 변수와 경화층 크기의 관계...35
• 4.2 신경 회로망을 이용한 경화층 크기 예측...36
• 4.3 결 과...37
• 제 5 장 레이저 표면 경화 공정의 제어...39
• 5.1 레이저 전원 공급 장치의 동특성...39
• 5.2 평판의 과도 온도 모델...42
• 5.3 퍼지 논리를 이용한 레이저 표면 경화 공정 제어...49
• 5.4 결 과...52
• 제 6 장 유한차분법을 이용한 열전달 해석...54
• 6.1 유한차분 모델...54
• 6.2 열전달 해석...58
• 6.3 신경망을 이용한 경화층 깊이의 추정...62
• 제 7 장 여러 강재에 대한 레이저 열처리 시편 분석...66
• 7.1 실험 방법...67
• 7.2 SM45C, STC3, STD11의 경화...69
• 7.3 합금 공구강 STD61의 경화...74
• 제 8 장 결 론...78
• 참고 문헌...80
• 부 록(레이저 표면 강화 공정의 경화층 예측프로그램)...163