• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권9호
• /
• pp.1105-1111
• /
• 2011

본 연구의 목적은 Nd:YAG 펄스레이저 조사 후 알루미늄 합금 6061-T6 시편의 표면상태에 대한 표면 거칠기의 영향을 연구하는 것이다. 초기 표면 거칠기를 다르게 하기 위해 다아이몬드 입자($1{\mu}m$)와 연마지(#100, #220, #600, #2400)를 이용하여 표면을 가공하였다. 10 번의 펄스레이저를 조사한 후 주사전자현미경과 광학현미경 그리고 원자현미경을 이용하여 표면상태를 관찰하였다. 그 결과 표면 거칠기가 증가할수록 용융부의 지름이 증가하였는데, 이는 표면 거칠기에 따라 표면부에서 레이저 빔의 다중반사와 다중흡수가 일어나 레이저 빔의 흡수율이 변하기 때문이다. 이를 검증하기 위해 용융부의 지름으로부터 표면 거칠기에 의해 증가하는 상대적인 흡수율을 계산하였으며 평균 표면 거칠기가 증가함에 따라 상대적인 흡수율이 용융부의 지름과 유사한 형태로 증가하는 것을 보였다.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.897-903
• /
• 2011

The objective of this study is to investigate the thermal behavior on material surface and the variation in the surface morphology of aluminum 6061 alloy by the Nd:YAG pulsed-laser irradiation. First, we predicted the surface temperature variation during pulsed-laser irradiation by using the two dimensional finite element analysis. When the pulsed-laser of 133 mJ energy and 5 ns pulse duration is irradiated on the surface of aluminum alloy, the material surface is thought to be melting because the surface temperature rises steadily up to about $660^{\circ}C$ exceeding the melting point. Also, the experimental results show that the solidification microstructure has been developed clearly after surface melting. Second, the diameter of melted zone was analysed by finite element analysis and measured by OM(Optical Microscopy). It increased logarithmically with increase in the number of laser irradiation. In addition, AFM(Atomic Force Microscopy) measurement showed an increase in the average surface roughness during pulsed-laser irradiation.