Chul-Ku Lee

Laser Micro-Welding Process in which Magnetic Fields are Applied

We have conducted a study on stainless steel laser-welding materials by using a laser beam for the evaluation. Stainless steel used in a rust and excellent thermal deformation has a variety of application. In this study, to improve the mechanical properties of stainless steel, a 50 W laser thermal source is used and magnetic fields are applied, on the basis of suggestions. The mechanical properties and performance are evaluated by performing a numerical analysis, tensile test, and shape, microstructure, and hardness test. The results show that the mechanical properties of improve increased speed the melting pool, tensile strength of 16 kPa rise, run into the melting zone and hardness 7 Hv.

An Overview of Selective Laser Sintering

레이저는 에너지를 미세하게 조절하여 재료를 가공할 수 있는 장점을 가지고 있기에 레이저가 발명된 다음부 터 많은 관련 응용기술이 연구 발전되어 왔다. 선택적 레이저 소결 (Selective Laser Sintering)은 레이저를 이 용한 재료가공의 한 가지 방법으로 레이저의 선택적 에 너지 전달 기능을 이용해 분말 등의 재료를 선택적으로 고형화시키는 기술을 말한다. 이는 재료의 표면처리를 목적으로 하는 레이저 클래딩(Laser cladding)과 유사한 기술이지만 단순히 표면처리만을 주 목적으로 하는 레 이저 클래딩에서 발전하여 특수한 목적의 형상을 소결 접착의 형식으로 만드는 것을 말한다. 이러한 선택적 레 이저 소결은 부품 및 시작품 제작이 복잡하거나 비싼 장비를 사용하지 않고도 신속하고 경제적인 방법으로 해결하려는 경향이 증가함에 따라, 쾌속조형기술 (Rapid-prototyping)로 연구 발전되어 왔고 이는 3D CAD 도면으로부터 직접 고형의 물리적 모델을 만드는 공정이다. 쾌속조형기술이 소개된 것은 대략 20년 전이 며, layer-by-layer, 3D modeling 가공에 직접 이용되고 있다. 이러한 쾌속조형기술은 스테레오리소그래피 (stereolithography), 3D 프린팅 (3D printing), 레이저 직 접 제작 (Laser direct fabrication), FDM (Fused Deposition Modelding) 등 다양한 다른 용어로 불리우 게 되었지만 기본 원리는 선택적 레이저 소결 (SLS)과 동일하다. 단 선택적 레이저 소결(SLS)의 경우 그 재료 의 선택범위가 금속 또는 세라믹 분말 등으로 제한되어 사용되는 경우도 있으나 넓은 의미에서는 고형분말뿐만 아니라 액체 또는 기체상태의 재료도 그 범위 안에 둘 수 있다. 또한 선택적 레이저 소결 (SLS)은 부분적 용 융이냐 아니면 완전한 용융이냐에 따라 선택적 레이저 용융(SLM) 등의 명칭으로 구분되어 지기도 한다. 본 논문에서는 지금 까지 연구 및 소개된 선택적 레 이저 소결의 기술 개요, 응용 분야 및 현황 등을 제시하 고자 한다.

Evaluation of Corrosion Resistance and Weldability for the Butt Welding Zone of Hot Rolled Clad Steel Plates

We have investigated the traits of clad metals in hot-rolled clad steel plates, including the sensitization and mechanical properties of STS 316 steel plate and carbon steel (A516), under various specific circumstances regarding post heat treatment, multilayered welds, and thick or repeated welds for repair. For evaluations, sectioned weldments and external surfaces were investigated to reveal the degree of sensitization by micro vickers hardness, tensile, and etching tests the results were compared with those of EPR tests. The clad steel plates were butt-welded using FCAW and SAW with the time of heat treatment as the variable, a that was conducted at , for 80, 160, 320, 640, and 1280 min. Then, the change in corrosion resistance was evaluated in these specimens. With carbon steel (A516), as the heat treatment time increased, the annealing effect caused the tensile strength to decrease. The micro-hardness gradually increased and decreased after 640 min. The elongation and contraction of the area also increased gradually. The oxalic acid etch test and EPR test on STS316 and the clad metal showed STEP structure and no sensitization. From the test results on multi-layered and repair welds, it could be concluded that there is no effect on the corrosion resistance of clad metals. The purpose of this study was to suggest some considerations for developing on-site techniques to evaluate the sensitization of stainless steels.

Evaluation of the Stress Occurring Phenomenon for Cold-Rolled Carbon Steel During a Laser Welding Process

Abstract Residual stress caused in the weldments with high restraint force are often observed during welding in the weldments of Inner and outdoor materials or radial tanks. The reason is that quantitative analysis about thermal stresses during laser welding is lacking for this weldments. To verify Finite Elements Method (FEM) theory, the temperature was measured with thermocouple in a real time in this paper. Also analysis of the thermal stress for welding condition is performed by Comsol program package on various welding condition in SCP1-S butt welding. The principal stress in laser welding process is seen through the width direction. Also, it was confirmed that a change in base metal by thermal expansion made the stress in width direction stronger. Base metal close to the weld bead as the process progresses to the tensile stress in the compressive stress was varied. It was shown that the change of stress was quantitative from the bead at a certain distance. Key Words : Thermal stress, Laser welding, Thin plate welding, Finite elements method, SCP1-S

Laser Micro Bonding Technology

레이저 기술은 1960년대에 레이저가 처음 만들어진 후부터 많은 분야에 있어서 그 기술적 혁신을 가져왔 다. MW Steen은 “레이저는 문제를 찾아 다니는 해 결책”이라는 말로써 레이저 정의를 하였고 실제 많은 분야에서 그 해결책(solution)을 제공하고 있다. 나노 또는 마이크로 기술은 전자산업의 발달과 더불어 그 중 요성이 부각되어 왔고 많은 기술들이 나노 또는 마이크 로 기술과 관련되어 연구되고 있다. 레이저를 통한 재 료접합 가공은 나노 또는 마이크로 기술과 접목하여 광 범위하게 응용되고 있고 그 품질의 우수성을 보여주고 있다. 초기의 레이저를 통한 미세 접합에 있어서는 금 속과 같은 단단한 재료의 정밀 접합에 많이 이용되었으 나 현재는 세라믹, 폴리머, 글라스와 같은 비금속 또는 연한 재료로까지 그 폭을 넓히고 있다. 레이저는 그 에 너지 소스를 수 마이크론까지 직접 시킬 수 있으며 재 료에 알맞게 다양한 파장대를 선택할 수 있다는 장점이 있다. 또한 국지적 레이저빔의 조사로써 불필요한 HAZ(Heat Affected Zone)을 최소화시킬 수 있으며 초정밀의 접합 등이 가능한 점 등으로 차세대 정밀 접 합 기술로 조명을 받고 있다 (Fig.1). 레이저를 통한 미세 정밀 접합은 그 종류가 다양하나 크게 다음과 같 이 3분야로 나뉠 수 있다. 1) 레이저빔 마이크로 용접