• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.561-569
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• 2002

Laser has been called a "Quantum Machine" because of its mechanism of generation since the development on July 7,1960.by T.H.Maiman. We can now use this machine as a tool for manufacturing in industries. At present, 45kW CO2 laser, 10kW Nd:YAG laser, 6kW LD pumped YAG laser and 4kW direct diode laser facilities are available for welding a heavy steel plate of 40mm in thickness and for cutting metals at high speed of 140m/min. Laser Materials Processing is no longer a scientific curiosity but a modern tool in industries. Lasers in manufacturing sector are currently used in welding, cutting, drilling, cladding, marking, cleaning, micro-machining and forming. Recently, high power laser diode, 10kW LD pumped YAG laser, 700W fiber laser and excimer laser have been developed in the industrialized countries. As a result of large numbers of research and developments, the modem laser materials processing has been realized and used in all kinds of industries now. In the present paper, metallurgical studies on laser materials processing such as porosity formation, hot cracking and the joint performances of steels and aluminum alloys and dissimilar joint are discussed after the introduction of laser facilities and laser applications in industries such as automotive industry, electronics industry, and steel making industry. The wave towards the use of laser materials processing and its penetration into many industries has started in many countries now. Especially, development of high power/quality diode laser will be accelerate the introduction of this magnificent tool, because of the high efficiency of about 50%, long life time and compact.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권6호
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• pp.802-807
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• 2012

SPR(Self-piercing rivet)은 판재 접합법으로서 스틸과 알루미늄 합금 등의 이종재료 접합에 사용되고 있다. 접합 공정은 피어싱을 포함한 소성변형이 함께 이루어진다. 프레스에서 펀치의 아래에 있는 리벳은 상부판재를 피어싱하고 하부 판재와 기계적으로 맞물리며 소성변형되어 결합된다. 본 논문에서는 SPR을 제작하기 위한 단조공정을 설계하였고, 이를 위하여 상용 유한요소해석 코드인 DEFORM-2D를 이용하여 해석하였다. 리벳 제작을 위한 단조공정의 설계에서 공정 순서, 성형성, 단조하중, 응력과 변형률 분포 등을 조사하였다. 또한 시뮬레이션 결과를 통하여 적합한 단조공정을 설계하였다. 설계된 공정은 업세팅, 헤드부 성형, 후방압출, 두 번째 챔퍼링의 네 단계로 구성된다. 그리고 단조공정에 대한 시뮬레이션 결과는 같은 조건을 적용한 실험 결과를 통하여 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권4호
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• pp.413-421
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• 2010

본 연구에서는 실제 용접 과정을 모사하는 유한요소 해석을 이용하여 강도 불일치를 가지는 매설 천연가스 배관 용접부의 잔류응력 분포를 계산한다. 유한요소 해석 절차의 타당성을 검증하기 위해 온도 및 잔류응력 해석 결과들은 실제 용융부 형상과 API 579 적용 결과와 비교된다. 기계적 강도 차이, 용접 금속의 강도, 덧살 및 입열량 등과 같은 용접 및 재료 변수들이 잔류응력 분포에 미치는 영향을 평가하기 위해 Parametric Study가 수행된다. 최종적으로 Parametric Study 결과에 근거하여 용접 및 재료 변수들의 영향이 고찰된다. 특히, 모재들 사이의 강도 불일치는 잔류응력 분포에 미미한 영향을 미침을 확인하였다.

• 소성∙가공
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• 제16권8호
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• pp.603-613
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• 2007

This paper is concerned with joining of thin metal sheets by single stroke clinching process. This method has been used in sheet metal work as it is a simple process and offers the possibility of joining similar-dissimilar thin sheet metals. Clinching generates a joint by overlapping metal sheets deforming plastically by punching and squeezing sequence. AA 5754 aluminum alloy of 0.5 mm thick sheets have been selected as a modal material and the process has been simulated under different process conditions and the results have been analyzed in terms of the quality of clinch joints which are influenced mainly by tool geometries. The rigid-plastic finite element method is applied to analyses in this paper. Analysis is focused mainly on investigation of deformation and material flow patterns influenced by major geometrical parameters such as die diameter, die depth, groove width, and groove corner radius, respectively. To evaluate the quality of clinch joints, four controlling or evaluation parameters have been chosen and they are bottom, neck thickness of bottom and top sheets, and undercut thickness, respectively. It has been concluded from the simulation results that the die geometries such as die depth and diameters are the most decisive process parameters influencing on the quality of clinch joints, and the bottom thickness is the most important evaluation parameter to determine if the quality of clinch joints satisfies the demand for industrial application.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.4-4
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• 2012

Proteins enable biology to be viable through molecular interactions (such as in antigen-antibody, ligand-receptor, and drug-target) with

• 대한조선학회지
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• 제9권2호
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• pp.43-48
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• 1972

Inertia friction welding, a relatively recent innovation in the art of joining materials, is a forge-welding process that releases kinetic energy stored in the flywheel as frictional heat when two parts are rubbed together under the right conditions. In a comparatively short time, the process has become a reliable method for joining ferrous, and dissimilar metals. The process is based on thrusting one part, attached to a flywheel and rotating at a relatively high speed, against a stationary part. The contacting surfaces, heated to plastic temperatures, are forged together to produce a reliable, high-strength weld. Welds are made with little or no workpiece preparation and without filler metal or fluxes. However, In order to obtain a good weld, the determination of the optimum weld parameters is an important problem. Especially, because the amount of the flywheel mass will be determined according to the initial rotating velocity values at the constant thrust load, the initial rotating velocity is an important factor to affect a weld character of the inertia-welded IN713C-SAE8630, which is used for the wheel-shafts of turbine rotors or turbochargers, exhausting valves, etc. In this paper, the effects of initial rotational velocity on a weld character of inertia-welded IN713C-SAE8630 was studied through considerations of weld parameters determination, micro-structural observations and tensile tests. The results are as the following: 1) As initial rotating velocity was reduced to 267 FPM, cracks and carbide stringers were completely eliminated in the micro-structure of welded zone. 2) As initial rotating velocity was reduced and flywheel mass was increased correspondingly, the maximum welding temperatures were decreased and the plastic working in the weld zone was increased. 3) As initial rotating velocity was progressively decreased and carbides were decreased, the tensile strengths were increased. 4) And also the fracture location moved out of the weld zone and the tensile tests produced, the failures only in the cast superalloy IN713C which do not extend into the weld area. 5) The proper initial rotating velocity could be determined as about 250 thru 350 FPM for the better weld character.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.798-803
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• 2018

Si을 리튬이온전지 음극활물질로 사용하기 위해 입도를 $0.5{\mu}m$ 보다 작은 크기로 제어하였고 표면에 탄소를 약 10 nm 두께로 코팅하였다. 그 위에 탄소섬유를 50~150 wt% 양으로 성장시키고 다시 한 번 탄소코팅을 진행하였다. 이렇게 만들어진 Si 합성물질은 전기전도성을 높이기 위한 공정으로 이종 금속을 혼합하였으며 수명 특성을 개선하기 위해 흑연과 복합화하였다. 실험 변수에 따른 재료들의 물리화학적 특성을 XRD, SEM 및 TEM을 사용하여 측정하였고 코인셀을 제조하여 전기화학적 특성을 평가하였다. Si/PC (Pyrolytic Carbon)/CNF (Carbon Nano Fiber)보다 Si/PC/CNF/PC가 전체적으로 Si 함량이 줄어 방전용량은 상대적으로 낮게 나타났지만 전지평가에서 중요한 수명특성에서는 좋은 결과를 보여주었다. 0.2 C rate에서 $1512mA\;h\;g^{-1}$의 초기 방전 용량과 78%의 초기 효율을 나타내었고 10 싸이클에서 94%의 용량 보존율을 보여주었다.

• Advances in materials Research
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• 제8권1호
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• pp.47-73
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• 2019

Joining of Mg/Ti hybrid structures by welding for automotive and aerospace applications has attracted great attention in recent years due mainly to its potential benefit of energy saving and emission reduction. However, joining them has been hampered with many difficulties due to their physical and metallurgical incompatibilities. Different joining processes have been employed to join Mg/Ti, and in most cases in order to get a metallurgical bonding between them was the use of an intermediate element at the interface or mutual diffusion of alloying elements from the base materials. The formation of a reaction product (in the form of solid solution or intermetallic compound) along the interface between the Mg and Ti is responsible for formation of a metallurgical bond. However, the interfacial bonding achieved and the joints performance depend significantly on the newly formed reaction product(s). Thus, a thorough understanding of the interaction between the selected intermediate elements with the base metals along with the influence of the associated welding parameters are essential. This review is timely as it presents on the current paradigm and progress in welding and joining of Mg/Ti alloys. The factors governing the welding of several important techniques are deliberated along with their joining mechanisms. Some opportunities to improve the welding of Mg/Ti for different welding techniques are also identified.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권6호
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• pp.455-467
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• 2017

본 논문에서는 원통형 다층 이종 금속 용접부를 대상으로 유한요소 해석을 수행하여, 열원 입력 방법과 용접 비드 생성 방법이 용접 잔류 응력 분포에 미치는 영향을 고려하였다. 열원 입력 방법은 열속 입력 방법과 온도 경계조건 입력 방법으로 나누어 비교하였고, 용접 비드 생성 방법은 요소망 생성 방법과 평온 요소망 방법으로 나누어 비교하였다. 두 열원 입력 방법에 따른 열 해석 결과는 차이가 있었으나, 응력 해석 결과는 유사하였다. 이것은 고온(약 $1000^{\circ}C$ 이상)에 노출되었던 영역이 비슷하고, 고온에서 재료의 강도가 매우 낮아 용접 비드의 온도가 용접잔류응력에 미치는 영향이 미미하기 때문이다. 두 용접 비드 생성 방법의 용접 잔류응력 분포는 유사하였지만 요소망 생성 방법 적용 시 용접 비드 경계에서 겹침과 들뜸이 발생하였다. 대변형이 발생하는 모델의 용접부 형상을 정확하게 모사하기 위해서는 평온요소망이 더 적합하다고 판단된다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.27-27
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• 2009

드라이브 샤프트는 일반적으로 엔진에서 발생된 회전력을 바퀴에 직접 전달하는 동시에 조향기능을 수행하는 자동차 부품이다. 최근에 경량화를 통한 에너지 절감을 위하여 기존 스틸소재를 알루미늄으로 대체하는 방안에 대한 연구가 집중되고 있다. 그러나 알루미늄 단일소재로 드라이브 샤프트를 제조하는 것은 비경제적이며 또한 기 개발된 자동차 부품들과의 연결을 고려하여 알루미늄 튜브와 스틸 요크의 이종금속 접합기술이 요구된다. 전자기 펄스용접은 전자기력을 이용하여 용접대상물을 고속으로 충돌시켜 용접하는 기술로서 열 발생이 적어 재료의 특성차로 인한 결함 및 변형이 발생하지 않아, 이종금속간 고품질 용접이 가능하며, 전자기 펄스 용접부의 품질과 밀접한 관계를 갖는 공정변수 경우 모재와 접합재의 재질 따라 적정 공정변수 범위가 변화되므로 공정에 따른 데이터의 축적은 대단히 중요하다. 전자기 펄스 용접을 이용한 이종금속 접합시 접합부 품질에 영향을 미치는 공정변수는 충전전압, 모재와 접합재 사이의 간격 및 접합재의 직경과 두께의 비(D/T비)로서 보고되었으며, Al/Steel 이종 금속 접합시 이들 공정변수가 접합부에 미치는 영향 및 최적의 공정변수 도출을 위한 연구는 시도되지 않았다. 따라서 본 연구는 전자기 펄스 용접기술을 이용한 Al/Steel 이종금속 접합 실험을 통하여 전자기 펄스용접의 적정성과 최적의 충전전압, 모재와 접합재 사이의 간격, D/T비를 도출하고자 한다. 전자기 펄스 용접 장치는 한국생산기술연구원과 웰메이트(주)에서 공동으로 개발한 $120{\mu}F$의 캐패시터 6개로 구성된 'W-MPW36'을 사용하였으며 이 장치의 최대충전전압과 최대접합용량은 각각 10kV, 36kJ이다. 접합재는 전기 전도율의 높은 Al 1070 파이프를 사용하였으며 모재는 기존 스틸 요크재인 SM45C 환봉을 사용하였다. 기보고된 연구를 통하여 코일과 접합재 사이의 간격이 좁을수록 높은 전자기력이 접합재에 작용하는 것을 확인하였으나 코일내 접합재와 모재 삽입 편의를 위하여 1mm로 설정하였다. 접합부의 품질 평가를 위하여 수압시험을 실시하였으며, 시험 후 접합부 단면을 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰하였다.