• Journal of Welding and Joining
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• v.11 no.1
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• pp.33-41
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• 1993

TIME 용접법용 혼합 가스의 특성으로 인하여 기존의 GMAW 용접법과 비교하여 TIME 용접법 은 다음과 같은 장점이 있다. 1.용적 이행이 아크 플라즈마 기둥 내부에서만 일어난다. 2.용입이 깊고, 비드 단면현상도 뛰어나다. 3.용착량을 최대 450g/min까지 증가 시킬수 있다. 4.용접속도의 향상, pass수 감소, 결함발생이 적다. 5.저온 충격시험치를 향상시킨다. 6.비드외관이 미려하고, under cut 및 lack of fusion등의 결함발생 위험이 적다. 7.스패터 발생이 극히 적다. 8.자동 및 반자동 용접이 가능하다. 9.전체적인 용접비용이 대폭 절감된다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12b
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• pp.379-381
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• 2011

본 논문에서는 피복아크용접(SMAW)을 자동용접으로(GMAW) 전환시키기 위한 기초 연구로서 GMA용접가스가 기공율에 미치는 영향을 보고자 한다. 기공율 평가를 위해 반자동 소방용 분기배관실험장치를 제작하였다. 분기배관의 기공율을 평가하기 위해 보호가스 3종(Ar, $CO_2$, 8:2 혼합가스), 전압을 변수로 설정하여 GMA용접을 실시하였다. 용접을 실시한 시편을 용접방향으로 절단하여 기공율 평가를 실시하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.4
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• pp.1460-1465
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• 2012

The semi-automatic gas metal arc welding equipment was developed and the weldability of zinc coated steel pipes was evaluated in terms of strength, porosity and welding parameters including shielding gas composition. The good bead appearance and the reduction of porosity in the welds could be possibly obtained by adding $O_2$ to Ar. The strength and joint efficiency of welds made by the semi-automatic welding equipment was about 1.8 times higher compared with welds manually made. The integrity of welds was confirmed by the water pressure test as well, Finally, it is expected that the weld productivity will be enhanced even unskilled welders can produce quality welds by operating the semi-automatic welding equipment.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.3-3
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• 2009

선박의 건조과정에서 필수적으로 선체 외판에는 선박의 안전과 운항 및 정비 등에 필요한 정보를 나타내기 위해 다양한 종류의 마크 및 문자가 마킹되어진다. 하지만, 단순한 도장 작업만으로는 해상과 같은 부식 환경에서 마크 및 문자가 쉽게 지워지거나 손상되기 때문에 마크 및 문자를 용접 비드(welding bead)로 표시하거나 미리 절단된 강판(steel plate)을 수동으로 용접한 뒤 도장을 함으로써 마크 및 문자의 손상을 방지하고 있다. 이러한 문자마킹작업을 하기 위해서는 작업자가 수작업으로 기준선과 마크 및 문자의 위치를 먹줄 등을 이용하여 마킹을 하고, 해당 마크 및 문자의 템플렛(template)을 이용하여 펀칭을 실시한 후 수동으로 용접을 실시한다. 하지만, 수작업을 통한 선체외판 문자마킹 작업은 작업자의 기량에 따라 품질이 상이하여 품질 저하의 원인이 된다. 또한 대조립 및 탑재 단계에서 문자 마킹 작업시 수직자세의 용접을 요구함으로써 작업자가 안전사고에 노출되어 있으며, 선박의 각 단계별 주요 공정보다 작업시간이 길어져 전체 선박 건조공정을 지연시키는 문제점 등을 야기시킬 수 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 조선업계에서는 선체 외판의 마크 및 문자를 자동으로 용접할 수 있는 장치를 개발하기 위해 노력해왔으며, 몇몇 개발 사례가 보고되고 있다. 하지만, 그 실효성 부분에서는 아직까지 해결하지 못한 문제점들로 인해 현장 적용에는 어려움을 보이고 있다. 본 연구에서는 선박외판 문자 자동용접장치의 기능성뿐만 아니라 현업 적용성을 가장 우선적으로 고려하여 문자마킹장치(Marking Robot for Shipbuilding) 개발을 진행하였다. 우선, 적절한 용접 재료를 선정하기 위해서 솔리드 와이어(Solid Wire)와 플럭스 코어드 와이어(Flux Cored Wire)에 대한 비드온 용접(Bead-On Welding)을 아래보기자세와 수직자세에 대해서 실시하여 적절한 용접 조건을 설정하였다. 본 연구에서 개발된 문자마킹 자동용접장치는 3축으로 구성되어 있으며 각 축들을 분리할 수 있도록 개발하여 이동성을 향상시켰으며, 작업면과 용접토치간의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있도록 용접전류 센서(Welding Current Sensor)를 이용하여 토치 높이(Wire Extension)를 제어함으로써 균일한 품질의 용접비드를 얻을 수 있었다. 또한 문자마킹 자동용접장치는 본체 구동부와 제어부(Touch Screen)가 쉽게 분리되고 장착이 가능한 구조로 개발되었으며, 용접시 각 용접자세별로 용접전압, 전류 그리고 용접속도 설정이 가능하여 아래보기 자세뿐만 아니라 어떠한 자세에서도 같은 모양의 비드형상을 가지는 문자마킹용접이 가능하도록 개발하였으며, 이는 실험과 현장적용을 통해 검증하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.1
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• pp.30-37
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• 1996

조선에서 추진되어온 용접로봇의 적용은 주로 대조립 용접공정의 자동화로서, 갠트리(Gantry)에 용접토치를 장착한 로봇을 설치하여 구성하였다. 이러한 시스템에 서의 용접은 로봇을 용접부위까지 이송시킨 후 로봇의 구동으로 용접을 수행하거나, 또는 로봇과 캔트리의 동시 구동으로 용접을 수행하기도 한다. 또한 이 공정은 복잡 한 용접구조물을 OLP(Off-Line Programming)를 이용하여 교시하므로서 효과적인 자동 화 시스템의 구성이 가능할 수 있었다. 소조립 공정은 대조립공정과 비교하면 더 간단 한 부재의 용접이라 할 수 있으나 공정과 공장의 생산방법에 따라 자동화의 어려움은 따른다. 적용되는 매니프레이타는 소조립 공정의 특성에 맞게 그 형태가 설계되어야 하고 이를 운용하는 시스템은 소조립 생산방법에 맞게 통합, 개발되는 Task-Based System"이 되어야 한다. 특히 소조립 공정은 대조립 공정과 달리 여러가지 용접 판넬 을 동시에 이송시킨 후 용접함으로서 OLP의 직접 적용을 어렵게 하는 요인이 있어 이것을 해결하는 것이 생산성을 증가시키는데 적지 않은 영향을 미친다 하겠다. 이 글에서는 소조립 용접 자동화를 구성하기 위해 필요한 젓으로서 소조립 용접 공정을 소개하고, 공정의 특성에 맞도록 설계된 매니퓰레이타 시스템과, OLP, 판넬인식, 자동 교시 모들로 이루어지는 작업인식 시스템에 관해 기술한다.기술한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.3
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• pp.29-40
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• 1996

Electron beam 용접은 전자총에서 발생된 electron beam을 렌즈로 집속시켜 고 에너지의 열원을 얻는 것을 기본 원리로 하고 있다. Electron beam은 렌즈에 의해 매우 작게 집속(0.1 - 1mm.PHI.)시켜 높은 에너지밀도로 만들 수 있으므로 용접을 매우 깊게(수십 - 수백 mm) 할 수 있다. 이러한 용접 특성은 모재의 열변형을 최소로 하여 용접 부위가 원래의 성질을 잃어버리는 것을 최소화한다. 그러나, deep welding 의 경우 입력 파워 밀도가 너무 큰 관계로 계면 부위가 기계적 충격에 약하다는 단점 을 갖고 있다. Electron beam 용접은 서로 다른 금속을 filler material 없이 용접할 수 있으며 복잡한 구조의 용접이 가능하다. 또한 대부분의 electron beam 용접은 진공 중에서 이루어지기 때문에 공기의 영향을 받지 않는다는(산화 방식) 특성을 갖고 있다. 즉, 공기와의 접촉이 적기 때문에 산화가 방지되고 용접 순도가 매우 높다는 장점을 갖고 있다. 이는 반면 장치가 거대해지고 비싸다는 단점으로 작용한다. 1980년대 부터 이러한 단점의 극복을 위해서 대기중에서의 electron beam 용접에 관한 연구가 수행 되어 실용화 단계에 이루고 있다. 최근 전자, computer기술의 발달로 electron beam 출력을 더욱 더 정밀하게 조절할 수 있고, computer와 sensor의 결합으로 자동용접 위치 제어와 NC(Numerical Control) 작업대의 설치로 완전 자동화 용접 공정이 가능 하다. 그 결과 높은 용접 속도를 얻을 수 있으며 무인 생산 체계에로의 응용이 가능 하다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.13 no.4
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• pp.113-117
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• 2007

The study was performed on the development of system in which the bead width can be controlled. In order to control the bead width, we designed the automatic seam tracking device by attaching the probe type strain gauge sensor, motor driving slide and encoder to check the moving distance, and interface card connected MCU(80Cl96KC) upside the speed controllable carriage. Seam tracking experiments were done by changing the bead width. We compared and analyzed the sampling data which were obtained by output voltage of strain gauge sensor and rotary encoder pulse every 50ms.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 1999.10a
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• pp.95-98
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• 1999

본 논문에서는 Nd:YAG 레이저 용접 시 열 복사의 색수차를 이용한 광학적 감시 방법 및 실시간 자동 초점 제어에 관한 연구를 기술한다. 광학적 감시 및 제어를 위해 두 개의 파장을 선택하였고, 색수차를 최적화 하였다. 실시간 자동 초점 제어는 두 신호의 비를 감시하고 이 신호의 비를 이용하여 초점을 항상 유지하도록 함으로써 임의의 형태로 구부러진 시편의 용접이 가능하였다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2005.11a
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• pp.198.2-198.2
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• 2005

• Journal of Welding and Joining
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• v.6 no.3
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• pp.8-20
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• 1988

현재 국내산업발달과 작업현장 여건의 변화 등으로 인하여 노동집약적 산업형태로부터 기술집약형 산업형태로 바뀌어져 가고 있으며, 이에 수반되는 것이 자동화 system임에 따라 자동, 반자동 용접의 채택이 급격히 증대되고 있는 실정이다. 여기서는 이러한 용접기술의 동향과 최근 발전되고 있는 Flux Cored Wire에 대하여 기술하고자 한다.