초록 ▼

본 연구개발은 자동차 분야에서 차세대 기술로 부상한 초경량 차량을 대상으로 3차원 레이저 용접을 적용하기 위한 것으로 3차원 레이저 용접 시스템 및 관련 장치를 개발하였으며, 이를 철강 차체 및 알루미늄 용접 실험을 통하여 용접품질을 평가하였다.
연구결과는 크게 3차원 레이저 용접 시스템 구축과 용저 공정기술 개발의 두 분야로 다음과 같다.
1.3차원 레이저 용접 시스템 및 관련 장치 구축
1)3차원 레이저 용접 시스템 구성
a)3kW Nd:YAG 발진기 및 빔전송장치 구축
b)6축 robot 및

본 연구개발은 자동차 분야에서 차세대 기술로 부상한 초경량 차량을 대상으로 3차원 레이저 용접을 적용하기 위한 것으로 3차원 레이저 용접 시스템 및 관련 장치를 개발하였으며, 이를 철강 차체 및 알루미늄 용접 실험을 통하여 용접품질을 평가하였다.
연구결과는 크게 3차원 레이저 용접 시스템 구축과 용저 공정기술 개발의 두 분야로 다음과 같다.
1.3차원 레이저 용접 시스템 및 관련 장치 구축
1)3차원 레이저 용접 시스템 구성
a)3kW Nd:YAG 발진기 및 빔전송장치 구축
b)6축 robot 및 제어장치
2)공정제어 장치개발
a)filler wire feeder를 사용한 알루미늄 레이저 용접 장치제작
b)가상작업장을 이용한 고정밀 위치 및 용접선 추적기술(OLP)
3)자세제어 장치개발
a)높이제어 장치개발
b)Vision을 이용한 seam tracking 장치개발
4)3차원 지그 시스템 제작
a)레이저 용접sample용 알루미늄 스페이스 프레임 차체 제작
b)side panel용 3차원 차체 용접지그 제작
c)프레임 용접용 calibration 지그 제작
2.용접 실험, 분석 및 평가
1)철강 차체용 겹치기 레이저 용접 기초실험
2)알루미늄 레이저 용접 기초실험
3)용접와이어에 의한 알루미늄 레이저 용접 및 품질평가
4)플라즈마 광분석

Abstract ▼

A final goal of this study is to develop 3 dimensional laser welding technology and the related system technology for the light weinght car bodies, specially aluminum space frame, which is a new concept emerged as one of the next generation automotive technologies.
This study consist of two steps

A final goal of this study is to develop 3 dimensional laser welding technology and the related system technology for the light weinght car bodies, specially aluminum space frame, which is a new concept emerged as one of the next generation automotive technologies.
This study consist of two steps of research and development. The first step during a period of two years is to make a technology concept and a prototype manufacturing system for 3 dimensional laser welding of light weight automotive bodies with both steel and aluminum material and to give some example of application for the smooth 3 dimensional weld lines. The second step during next three years is to complete the technology and the related important devices for the application of the light weight car bodies, specially both steel side panel assembly and aluminum space frame sub assembly.
The 3 dimensional laser welding system cinsists of a 3kW Nd:YAG laser, a 6-axis robot and monitoring and control devices to be developed in this study. Moreever, lots of practices of laser welding will be accomplished uunder the systematically and statistically designed experiments, which leads to valuable information and knowledges and finally artificial intelligence with some practical data base.

목차 Contents

• 제1장 연구개발과제의 개요...20
• 제2장 국내외 기술개발 현황...23
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...25
• 제1절 3차원 레이저 용접시스템...25
• 제2절 공정제어장치...73
• 제3절 강판 용접...96
• 제4절 용접 와이어를 사용한 Al5052 CO2 레이저 용접...120
• 제5절 용접품질 모니터링용 광신호 측정시스템 개발...132
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...166
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...168
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...169
• 제1절 알루미늄 레이저 용접기술...169
• 제2절 하이브리드 용접기술...171
• 제7장 참고문헌...172