• 대한기계학회논문집B
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• 제39권2호
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• pp.135-146
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• 2015

본 논문은 대형 상용기관을 모사한 정적연소실에서 매립지 가스의 연소 특성에 대한 복수의 논문 중 네 번째로, 열 발생 특성과 가시화 결과를 관찰하여 토치 연소의 특징을 논의하였다. 분석 결과 토치 연소는 주 연소실에 형성된 화염 면을 토치에서 분출되는 가스가 가속시킴으로 연소를 촉진한다. 이때 오리피스 직경이 4mm일 때는 토치에서 고온의 가스가 분출되며, 6mm 이상에서는 토치에서 형성된 화염이 직접 오리피스를 통과한다. 또한 메탄 분율, 토치 체적 그리고 오리피스 크기가 상호 연관적으로 작용하여 다양한 연소 형태를 야기하고 이에 따라 토치 연소의 효과가 매우 다르게 나타난다. 마지막으로 실물기관에서 연소 과정의 일관성을 보장하는 적절한 토치의 조건은 6mm 이상의 오리피스 직경과 0.15 이하의 오리피스 면적비를 동시에 만족시키는 것이다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.321-323
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• 2005

• 한국진공학회지
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• 제22권2호
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• pp.66-78
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• 2013

80 kW RF 플라즈마 토치 시스템을 개발하기 위하여, 토치 시스템에 대한 온도, 유체 거동 분석 등의 보다 많은 정보의 추출을 위하여 3차원 시뮬레이션을 진행했다. 파우더 주입관 위치, 입력 전류 변화에 따른 플라즈마 생성 특성, 세라믹 원통관 길이에 따른 플라즈마 방전 특성, 및 공정가스 유량에 따른 플라즈마 온도특성 등을 시뮬레이션 했다. 시뮬레이션을 통해 설계 제작된 RF 열 플라즈마 토치의 경우, 최대 89.3 kW까지 파워 인가가 측정되었다. 개발된 80 kW급 RF 열 플라즈마 토치 시스템의 양산성 평가로 Si 나노분말을 제조하고 특성을 고찰하였다. Si 나노분말의 생산량이 평균 539 g/hr의 양산 수준과 71.6%의 높은 수율을 달성했으며, 제조된 나노 분말은 $D_{99}/D_{50}$가 1.98의 좋은 입경 균일 분포도를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1339-1347
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• 2015

본 연구는 현장의 GMAW 용접기에 더블 와이어 릴을 겸비한 원격제어토치의 시스템에 관한 것이다. 산업현장 용접에서는 용접기 본체로부터 와이어 송급장치까지의 거리가 약 30m 떨어져 있고 송급장치로부터 토치까지의 거리는 약 3~5m 정도이다. 이에 따라 차량 및 탱크 내부의 용접에서 제어 패널을 볼 수 없는 곳이나 작업장이 먼 곳 등에서 용접사가 용접을 하면서 용접조건에 맞는 전류와 전압을 조절할 수가 없고 또한 용접와이어가 완전히 소모되면 용접을 중단하고 와이어 릴을 갈아 끼워야하는 번거로운 문제점이 있다. 이 때문에 전류와 전압 조절 및 와이어를 교체하기 위해 용접을 중단하고 잦은 이동으로 용접구조물의 순간적인 냉각에 의해 용접결함이 발생된다. 본 연구에서는 이러한 제반 문제를 감소하기 위해 기존의 GMAW 용접기의 제반기능을 토대로 간소화 및 합리화하여 더블 와이어 릴을 겸비한 원격제어토치를 자체 제작하였다. 실험은 SM50A 용접구조용 압연강재 6mm를 사용하여 와이어 더블 릴을 겸비한 원격제어 토치와 기존 $CO_2$ /MAG 용접토치를 V형 맞대기 수직자세로 용접을 실행하였다. 용접 완료 후 용접부의 표면비드 상태의 형상을 육안검사 관찰하고 또한 이를 방사선투과검사를 통해 용접부의 내부 용접품질에 대하여 용접현상을 분석하였다. 이 연구를 통해 용접결함 감소, 원가절감 및 기존 상용용접기에 교체사용에 대한 성능 및 호환성여부에 미치는 영향에 대해 평가하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제30권6호
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• pp.49-55
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• 2012

The tandem welding process is one of the most efficient welding processes widely used in material joining technique such as manufacturing of strong and durable structures. It facilitates high rate of joint filling with little increase in the overall rate of heat input due to the simultaneous deposition from two electrode wires. The two electrodes in tandem welding process helps in high-efficiency and high productive of welding process. In this study a automated tandem welding system is developed to determine the correlation between cathode and anode and compared with current ratio of the two electrode torch. Three different inter-electrode distances were chosen, 25mm, 35mm and 45mm to perform the experiment with three different current ratio. From the experiment results, the current ratio between two torch has a large impact on width, height and depth of penetration. In addition, a stable bead geometry is obtained when inter-electrode distance is 35mm.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제4권2호
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• pp.30-38
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• 2003

This paper proposed PID controller for torch slider and PD controller for motor right wheel. to control the motion of two-wheeled welding mobile robot with seam tracking sensor touched on welding line. The motion control is realized in the view of keeping constant welding velocity and precise seam tracking even though the target welding line is on straight line or curved line. The position and direction of the body of the mottle robot are controlled by using signal errors between seam tracking sensor and body positioning sensor attached on the end of torch slider and body side of the mobile robot, respectively. In turning motion, the body and the torch slider are controlled by using the kinematic model related with two motions of body turning and torch sliding. The straight locomotion is controlled according to eleven control patterns obtained from displacements between two sensors of the seam tracking sensor and the body positioning sensor. The effectiveness is proven through the experimental results fur lattice type welding line. Through the experimental results, we can see that the position value of the electrode end point and the welding velocity are controlled almost constantly both in straight and turning locomotion.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권4호
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• pp.591-598
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• 2011

This paper investigates a power supply of medium voltage with enhanced ignition characteristics for plasma torches. A series resonant half-bridge topology is presented as a suitable ignition circuitry. The ignition circuitry is integrated into the main power conversion system of a multi-phase staggered three-level dc-dc converter with a diode front-end rectifier. A plasma torch rated at 3MW, 2kA and having a physical size of 1m is selected to be the high enthalpy source for a waste disposal system. The steady-state and transient operations of a plasma torch are simulated. The parameters of a Cassie-Mary arc model are calculated based on 3D magneto-hydrodynamic simulations. The circuit simulation waveform shows that the ripple of the arc current can be maintained within ${\pm}10%$ of its rated value under the presence of a load disturbance. This power conversion configuration provides a high enough ignition voltage, around 5KA, during the ignition phase and high arc stability under the existence of arc disturbance noise resulting in a high-performance plasma torch system.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.810-814
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• 1996

The purpose of this exclusive welding-machine process using the welding Torch-rotation form is to develop a mechanism which can solve the problem of twisted welding wires and cables. The technique was developed by revising the torch position and smooth controlling of both the formal and reverse rotation. Some of the advantages of using the Torch-rotation form over the Work-rotation technique are the practical uses of increased work space and link work with the automation system of the plant. Using this welding machine process, It is possible to design a specific tool in order to solve the implemental problem. And I produced a control plate which can manipulate the progress of the entire process at the work place. Even if another kind of axle casing's welding work is used this process can be utilized if the fixed tip and work is produced and changed. The development if this exclusive welding-machine could reduce the manpower of skilled welding labor and after considerable analysis, this machine was found to increase productivity and better quality product in comparison to the handmade product.

• Journal of Welding and Joining
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• 제26권4호
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• pp.44-49
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• 2008

Generally, wear plate is steel plate having improved surface contact strength and impact strength by surface hardening which is welded using materials with good corrosion resistance, wear resistance and thermal resistance property. CFP GMAW(Compound Filler Plate Gas Metal Arc Welding) is the cladding method using GMAW with the CFP, which is bound with waterglass, on the substrate. It has advantages of reducing compound powder loss, uniform penetration, and preventing hardness decrease. To develope mass production technique of CFP GMAW process for production of high quality wear plate, the method for controling shallow penetration and increasing productivity is required. In this study, twin torch method applied to CFP GMAW process for increasing productivity. And the method was developed by controling penetration control, CFP dry time, gas formation flux and water glass concentration. As a result, applying twin torch method to CFP GMAW process was possible and high quality wide bead could be made without overlap joint.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.363-366
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• 2011

마하 2의 초음속 풍동 장치에서 벤트 혼합기를 사용하여 혼합 연소실험을 수행하였다. 혼합실험에서는 헬륨을 사용하였고, 연소실험에서는 수소와 플라즈마 토치를 사용하여 연소 특성을 연구하였다. 혼합실험에서는 벤트 혼합기에 의해 수직분사임에도 불구하고 후류 혼합층에 많은 연료가 잔존하였다. 연소 실험의 경우 낮은 온도의 초음속 유동에서 플라즈마 토치를 사용한 점화와 연소되지 않은 연료-공기 혼합물의 충격파 유도 연소가 후류 영역에서 발생하였다. 열질식이 일어난 경우, shock train이 발생하며 이는 연소기내 연소 불안정성을 유도한다.