• Laser Solutions
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• 제14권1호
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• pp.19-24
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• 2011

This work reports the results for laser shock peening of duplex stainless steel (22% Chromium - 5% Nickel) using a pulsed Nd:YAG laser (wavelength = 532nm, pulse width = 8ns). for the application to high-capacity pumps for seawater desalination plants. By properly selecting the process parameters such as laser intensity of 10GW/$cm^2$, laser pulse density of 75pulse/$mm^2$, and $100{\mu}m$ thick aluminum foil as an absorbent coating layer, the surface hardness of duplex stainless steel could be enhanced by 26%, from 256HV to 323HV with little changes in surface morphology and roughness. The depth of laser shock peened layer was measured to be around 2mm. The large enhancement of surface hardness is considered to have high practical importance in minimizing abrasive and corrosive deterioration of pump parts.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• 제20권12호
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• pp.25-33
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• 2003

A burr has been defined as undesirable projection of material formed as a result of plastic flow from a cutting or shearing operation. It is unavoidable in all kinds of machining operation. As a result, burr makes troubles on manufacturing process due to deburring cost, quality of products and productivity. In this study, the primary interest is about exit burr. The burr formation mechanism in each type of burr is classified. Data bases are developed to predict burr formation result. In the milling operation, we develop an algorithm to analyze the burr formation mechanism by the geometrical analysis on the multi featured workpiece with multi cutting path. The algorithm includes three steps, i. e., the feature identification, the cutting condition identification, and the analysis on exit burr formation. We can predict which portion of workpiece would have the exit burr in advance so that we can manage to find a way to minimize the exit burr formation in an actual cutting. Also, this algorithm can be implemented in a commercial CAM package so that we can simulate the NC code to review the burr formation in advance.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• 제27권7호
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• pp.79-86
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• 2010

The environment-friendly abrasive materials of starch series has a wide range of application value such as deburring of plastic injection products, paint exfoliation and surface treatment of painted products and polishing, etc. In this study, an experiment of paint exfoliation was performed by using the environment-friendly abrasive materials made of cheap starch, and its performance was reviewed. By adjusting the grit size of abrasive materials, nozzle pressure, nozzle feed and number of nozzle repetition, paint could be exfoliated effectively. In this experiment, it was found that the most suitable condition was grit size 0.75~1.0 mm, nozzle pressure 0.4 MPa, nozzle feed 5 mm/min and number of processing repetition 2 times.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• 제21권9호
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• pp.42-49
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• 2022

An underground electric switch is a high-voltage switch used in distribution network systems for a reliable power supply. Many studies are being conducted to expand the switch to use an eco-friendly gas using dry air instead of SF6 gas to reduce greenhouse gas emissions. In this study, a flow analysis model was established to improve the performance of an eco-friendly gas switch. The results were compared and reviewed through experiments. For the optimal arc grid design applied to the switch, the flow characteristics based on the flow path configuration and the changes in arcing time for each configuration were compared. Flow analysis can predict the switch flow distribution, and a comparative review of the flow path configurations of various methods is possible.

• Journal of Welding and Joining
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• 제12권2호
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• pp.11-19
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• 1994

레이저 가공기술은 재료가공 분야에서 넓은 응용분야를 가지고 있으며, 특히 절단, 용접, 열처리 등의 가공분야에서 고정밀도와 자동화의 용이성으로 인해 생산성이 높은, 고부가가치의 첨단응용 기술로 부각되고 있다. 특히 레이저절단은 타 절단법에 비교되는 절단정도, 열영향, 생산성, 작업 환경등의 각종 우위성으로 박판 및 후판절단분야에서 급속한 보급을 보이기 시작하였다. 현재 대 부분의 레이저 가공기는 CNC화 되어가고 있는 추세이며, 레이저 절단의 경우 생산성증대 및 고 정밀화를 위하여 CAD/CAM인터페이스에 의한 자동화가 필연적인 상황이다. 뿐만아니라 고출력 레이저 발전기를 가공 기본체에 탑재한 탑재형 레이저가공기의 출현으로 대형부재의 절단이 가능 하게 되었으며, 더불어 절단공정의 무인화를 지향하는 각종 시스템이 개발되고 있다. 이와 같은 무인화, 생산성증대, 작업시간단축과 러닝 코스트 및 재료의 절감을 위한 노력의 일환으로 컴 퓨터에 의한 자동 및 반자동 네스팅 시스템의 개발을 들 수 있다. 레이저에 의한 2차원 절단응 용분야에서의 네스팅작업은 설계가 끝난 각 부품의 절단작업의 전단계로서 수행되며, 일반적으로 네스팅공정이 완료되면 절단경로를 결정하고 가공조건과 함께 수치제어공작기계의 제어에 필요한 NC코드를 생성하게 된다. 최근에는 이와 같은 네스팅 시스템이 일부 생산현장에 적용되고 있 으나 이러한 시스템들의 대부분이 외국에서 개발된 것을 수입하여 사용하는 실정이다. 2차원 패턴의 최적자동배치문제는 비단 레이저 절단과 같은 열가공 분야에서 뿐만 아니라 블랭킹 금형, 의류, 유리, 목재등 여러분야에서 응용이 가능하며 패키지의 국산화가 시급한 실정이다. 네스 팅작업은 적용되는 분야에 따라 요구사항과 구속조건이 달라지며 이로 인해 알고리즘과 자료구 조도 달라지게 되나 공통적인 목표는 주어진 영역안에서 겹침없이 배치하면서 버림율을 최소화 하는 것이다. 지난 10여년간 여러 산업의 응용분야에서는 네스팅시스템의 도입이 활발하게 이 루어지고 있는데 수동에 반자동 및 자동에 이르기까지 다양하나 자동네스팅시스템의 경우 배치 효율의 신뢰성이 비교적 부족하기 때문에 아직까지는 생산현장에서 기피하는 실정이다. 배치알 고리즘의 관점에서 볼 때 이러한 문제들은 NP-complete문제로 분류하며 제한된 시간안에 최적의 해를 구하기가 가능한 조합 최적화 문제로 알려져 있다. 따라서 이 글에서는 레이저 절단분야 에서의 네스팅시스템에 관한 개요와 최근의 연구동향 그리고 몇 가지 전형적인 네스팅 알고리 즘들을 소개하고 비교분석을 통해 개선점을 간략하게 논의하고자 한다.

• Laser Solutions
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• 제15권1호
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• pp.6-9
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• 2012

In TFT-LCD manufacturing process, various defects are generated by manufacturing machine trouble or particle. These defects can be repaired through the TFT-Laser repair process that only can't be automated in TFT-LCD manufacturing Process. In this Paper, we propose auto defect algorithm for TFT-LCD laser repair machine using image processing algorithm in order to automate process. Proposed algorithm can detect very small defects (< 2um) in 98% success ratio, and generated laser repair path guarantee highly precise position accuracy. Through proposed system, much of the work still done the old-fashioned way, by hand, can be automated and manufacturing company can be strengthed the competitiveness of cost.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.81-81
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• 2011

식물성 원료인 콩, 쌀이나 밀기울의 풀, 송진 등과 알긴산이 포함되어 있는 해조류는 예로부터 접착제로 사용되어 왔으며, 최근 친환경 소재 개발의 영향으로 천연바인더에 대한 기술개발이 큰 관심이 되고있다. 국내에서는 재지분야에서 천연바인더 기술개발이 이루어진 바 있으며, 잉크 고착제로써 개발이 시도된 적이 있으나 천연 바인더가 섬유의 염색가공에서 사용된 예는 거의 찾아보기 어렵다. 최근, 염색공정 중 날염시 염료와 섬유를 고착시키기 위해 로진을 천연바인더로 사용된 예가 있으나, 원료 추출의 어려움과 날염 후 접착력 및 끈적임 등의 문제로 인해 상용화에 필요한 기술개발이 문제로 남아 있다. 독일의 한 연구에 의하면 천연바인더로 녹말, 설탕, 셀룰루오스, 식물성 기름, 식물성 단백질 등이 합성 바인더와 비교 실험된 예가 있으며, 이런 천연바인더가 파이버보드(섬유판)에 사용되기도 하였다. 또한 미국의 바이오물질, 바이오시스템 공학과에서 옥수수대와 switchgrass를 이용하여 천연바인더를 개발하였으며, bridge 타입의 메카니즘을 연구한 바 있다. 천연바인더는 여전히 값비싸고, 바인더로서 섬유에 적용하기에는 딱딱한 단점이 있으며, 수분에 대한 저항력이 떨어져 추출에서부터 적용까지 전반에 걸쳐 기술개발이 필요한 분야이다. 본 연구에서는 셀룰로오스 섬유의 염색가공 공정에서 기능성 마이크로 캡슐을 부착할 수 있는 천연바인더를 개발하기 위하여 갈조류에서 알긴산을 추출하였으며, 알긴산이 셀룰로오스 섬유에 바인더로서 어떤 특징을 나타내는지에 대하여 연구하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1691-1693
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• 2001

펄스형 Nd:YAG 레이저는 연속형에 비해 효율이 높고 높은 첨두 출력(peak power)이 가능하므로 가공에 있어서 여러 가지 장점이 있다. 더구나 레이저 펄스 모양을 가변시키는 기능은 펄스형 Nd:YAG 레이저로 가공하기 힘든 특수분야에까지 가공을 가능하게 하였다. 본 연구에서는 3개의 플래쉬램프를 순차 점등시키는 MD(multi-discharge)방식의 레이저 시스템을 설계 및 제작하여, 램프 점등 시간의 변화에 따른 레이저 빔의 펄스폭과 펄스 세기(펄스 크기)를 조사하였다. 즉, PIC One-Chip microprocessor를 이용하여 실시간으로 3개의 플래쉬램프를 순차적으로 점등시켜 보다 다양한 펄스 모양을 만드는 기술을 개발하였다. 위 방식의 장점은 램프의 점등 지연시간을 0 $\sim$ 10ms 까지 다양하게 변화시킬 수 있고, 외부의 키보드로 실시간 제어가 가능하므로 보다 편리하게 펄스 모양을 변화시킬 수 있다. 또한 긴 펄스를 만들 수 있어 산업용 가공이나 의료용으로 널리 사용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 한국소성가공학회 2002년도 금형가공 심포지엄
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• pp.53-60
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• 2002

Recently, the development of aerospace and automobile industries brought new technological challenges, related to the growing complexity of products and new geometry models. High speed machining using 5-Axis milling machine is widely used for 3D sculptured surface parts. 5-axis milling of turbine blade generates the vibration, deflection and twisting caused from thin and cantilever shape. So, the surface roughness and the waviness of workpiece are not good. In this paper, The effects of cutter orientation and lead/tilt angle in 5-Axis high speed ball end-milling of turbine blade were investigated to improve the geometric accuracy and surface integrity. The experiments were performed at lead/tilt angle $15^{\circ}$ of workpiece with four cutter directions such as horizontal outward, horizontal inward, vertical outward, and vertical inward. Workpiece deflection, surface roughness and machined surface were measured with various cutter orientations such as cutting direction, and lead/tilt angle. The results show that when 5-axis machining of turbine blade, the best cutting strategy is horizontal inward direction with tilt angle. The results show that when 5-axis machining of turbine blade, the best cutting strategy is horizontal inward direction with tilt angle.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• 제18권2호
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• pp.84-89
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• 2001

In recent years, there is increasing demand of esthetic design and complex function in aerospace, automobile and die/mold industry, which brings into limelight high-precision, high-efficient machining of sculptured surface. This paper deals with the establishment of the optimal tool path on free form surface in high speed ball end milling. Ball end milling is widely used for free form surface die and mold. In this machining, the cutting direction was changed with tool path. The cutting characteristics, such as cutting force and surface form are varied according to the variation of cutting directions. In this paper, the optimal tool path with down cutting in free form surface cutting is suggested.