• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.22 no.9 s.174
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• pp.34-40
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• 2005

Laser welding of thermoplastics is a new jointing technique with a host of advantages. It is not only another extremely useful welding method but also a cost-effective alternative to traditional techniques involving screws or adhesives. Transmission laser-welding of thermoplastics such as polycarbonate(PC), polypropylene(PP), polyvinyl chloride(PVC), low density polyethylene(LDPE) and acrylic using a high power diode laser has been studied experimentally. The optical transmission of each plastic has been measured at laser wavelength of 808nm. The weld process has been characterized by the specific energy and weld time required for each plastic. The characteristics of laser welding between same plastics have also been analyzed.

• Journal of Welding and Joining
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• v.26 no.4
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• pp.14-20
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• 2008

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.17 no.7
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• pp.27-35
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• 2000

재료가공분야에의 레이저의 적용은 1960년대 후반부터 시작되었으며, 고출력 CO$_2$ 와 Nd:YAG 레이저가 많은 산업분야에서 보편화될 정도로 발전하여 왔다. 재료가공에서의 레이저의 적용분야는 금속의 절단, 용접 및 드릴링, 세라익의 스크라이빙, 플라스틱과 복합재의 절단 및 여러 가지 재료의 마킹 등을 포함한다. 이와 같은 모든 응용에서 공통적인 것이 레이저 조사에 의해 재료를 용융, 증발시키는 열적 메카니즘이다.(중략)

• Proceedings of the Korean Society of Laser Processing Conference
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• 2006.06a
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• pp.47-51
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• 2006

레이저를 이용한 폴리머의 융착기술은, 자동차산업에서의 다양한 적용분야에 힘입어 새로운 접합기술로 각광을 받고 있다. 현재까지는, 대부분 작고 간단한 형상의 제품을 융착하는 분야에 많이 적용되어 왔으며, 튼 사이즈의 제품을 대량으로 생산하는 공정에서는 레이저융착이 가지는 다양한 장점에도 불구하고, 프로세스의 안정성, 사출후의 제품변형에 따른 갭의 관리, 작업속도등에 대한 이유로 본격적인 적용을 기피하고 있는 실정이다. 이러한 배경에 의하여 개발된 하이브리드방식(레이저빔+할로겐램프)의 폴리머융착 시스템은, 다이오드레이저에서 출력되는 $800{\sim}980nm$의 레이저파장과 할로겐 램프에서 방사되는 적외선영역의 파장을 동시에 사용함으로써 프로세스의 안장성과 융착효율을 향상시켰다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2000.08a
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• pp.48-49
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• 2000

최근 몇 년 동안 레이저는 품질과 신뢰성의 계속적인 향상으로 인하여 여러 산업 응용분야에서 폭넓게 사용되어 지고 있다. 재료가공에 있어서 레이저의 적용분야는 금속의 절단, 용접 및 드릴링, 세라믹의 스크라이빙, 플라스틱과 복합재료의 절단 및 여러 가지 재료의 마킹, 등을 포함한다. 이러한 가공 메카니즘은 레이저의 조사에 의하여 재료를 용융, 증발시키는 열적 메카니즘이다. 특히 요즘에는 자외선 영역의 조사와 높은 빔의 세기에 의해 다른 종류의 에너지 전달 메카니즘이 가능한 UV 영역의 엑사이머 레이저의 사용이 증가하고 있다.$^{(1)}$ 이러한 엑사이머 레이저가 기존의 다른 레이저에 비해서 갖는 이점은 다음과 같다. 첫째, 모든 금속이 엑사이머 레이저에 대해서는 높은 흡수율을 가지므로 레이저 에너지가 가공 에너지로 효율적으로 변환되기 때문에 얇은 표면층에서 완전히 흡수하게 된다. (중략)

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2004.07a
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• pp.136-137
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• 2004

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.16 no.1
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• pp.77-82
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• 2017

A computer simulation method is introduced to understand the joining phenomena of PC and CFRP by estimating the temperature of the weld zone. Following the prior or preliminary research, the power range was set between 3 watts and 7 watts, and the scanning speed was set at 500 mm/min and 1,000 mm/min, respectively. Based on the computer simulation, the temperature near the joining boundary was not sufficient at the scanning speed of 1,000 mm/min, regardless of the selected powers. However, the temperature increases above the melting temperature of the selected polymers at the scanning speed of 500 mm/min. The simulation results were compared with actual weld samples to validate its actual use.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.19-19
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• 2009

최근, 유한한 에너지 자원의 한계와 지구 온난화 등으로 세계의 제조 산업은 새로운 국면을 맞이하고 있으며, 특히, 자동차 산업은 화석연료를 주 에너지원으로 사용한다는 점과 이 연료를 연소시킬 때 발생하는 이산화탄소가 지구 온난화의 주된 원인이 될 수 있다는 점에서 상기 문제들을 해결하기 위한 다양한 방법에 주목하고 있다. 그 중에서 자동차의 생산기술 측면에서 볼 때, 가장 중요한 이슈는 차체 경량화다. 자동차 차체는 자동차를 구성하고 있는 여러 가지 부품 중에서 약 40% 정도의 무게 비율을 차지하고 있기 때문에, 차체 경량화는 연비향상과 이산화탄소 배출가스 감소와 직접적인 관계를 가지고 있다. 다양한 차체 경량화 방법 중에서 가장 쉽게 접근할 수 있는 방법이 경량소재 적용에 의한 경량화 방법이다. 현재, 탄소섬유 강화 플라스틱과 같이 무게 절감 비율을 최대화 할 수 있는 소재들도 개발되어 일부 적용되고 있지만, 일반적으로 차체 경량화 소재로 가장 널리 사용되고 있는 소재는 알루미늄 합금이며, 이에 대한 차체 적용 비율이 점차로 높아지는 추세에 있다. 이에, 본 연구에서는 알루미늄 합금이 차체에 적용되었을 때의 장단점을 살펴보고, 알루미늄 합금을 적용한 차체 생산과정에서 유의해야 될 사항들과 이를 바탕으로 하는 생산성 극대화 방안에 대하여 고찰하였다. 먼저, 기존의 알루미늄 저항 점 용접공법의 단점을 최소화하고 대량생산 체계에 적합하도록 개발된 새로운 개념의 저항 점 용접 시스템에 대해 그 성능과 양산성을 검증하였다. 구리 전극과 알루미늄 피용접물 사이에 프로세스 테이프를 삽입하여 용접하는 이 시스템은 열전도성이 큰 알루미늄 용접부에서 저전류의 조건에서도 효과적으로 균일한 발열현상이 발생하게 하였으며, 전극 팁 드레싱 없이 모든 용접점이 항상 동일한 조건에서 용접이 이루어질 수 있도록 하였다. 용접 조건 설정에 있어서도 용접전류가 통전되는 순간에 전극 가압력을 자유로이 변형시켜 용접부 크랙 발생을 최소화할 수 있음을 확인하였다. 알루미늄의 또 다른 대표적인 접합방법인 아크용접에 있어서는 용접 입열량을 조절하여 용접변형을 최소화 할 수 있는 아크용접 시스템에 대해 양산성과 적용 타당성을 검토하였다. 와이어 송급 방향을 자유자재로 바꿀 수 있는 이 시스템의 특성에 의해 스패터를 최소화하면서 용융금속이 효과적으로 모재에 금속이행 될 수 있음을 확인하였으며, 판재, 압출재, 및 다이캐스팅재 등 다양한 차체 소재에 대한 용접 가능성 및 미그-레이저 하이브리드 용접과의 비교분석을 통하여 차체 박판 용접에서도 최소의 열변형으로 효과적으로 사용될 수 있음을 보였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.31 no.4
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• pp.23-27
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• 2013

Laser heat source was used for automotive interior and exterior parts to reduce weights. Typically, 900's nm wavelength of laser has been widely used for polymer joining, however, the transmittance of the laser beam thorough clear polymers such as PMMA or PC has been an issue to overcome. To solve this issue, 1,940nm laser was applied on the clear polymer for the better absorption and 900nm laser beam was used for main laser for the joining. Conventional Gaussian or Elliptical heat source approximation has limitation in polymer which had deeper skin depth where major laser beam absorbs. To accurately simulate the physical laser beam absorption and joining optical properties were experimentally measured for the computer FEM simulation. The simulation results showed close correlation between theoretical and experimental results. The developed laser process is expected to increase productivity and gap closing which can cause failure of joining in laser material processing.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.30 no.3
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• pp.102-110
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• 2023

This paper introduces scarf welding process of thin substrates using flexible laser transmission welding (f-LTW) technology. We examined the behavior of tensile strength relative to the scarf angle for flexible applications. Thin plastic substrates with the thickness of less than 100 ㎛ were bonded and a jig to form a slope at the edge of the substrate was developed. By developing the scarf welding process, we successfully created a flexible bonding technology that maintains joint's thickness after the process. The tensile strength of the joint was assessed through uniaxial test, and we found that the tensile strength increases as the slope of bonding interface decreases. By conducting stress analysis at the bonding interface with respect to the slope angle, design factor of bonding structure was investigated. These findings suggest that the tensile strength depends on the geometry of the joint, even under the same process conditions, and highlights the significance of considering the geometry of the joint in welding processes.