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레이저 폴리싱의 재용융 온도 예측 모델

이빈 (서강대학교 일반대학원)

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초록/요약moremore
레이저 폴리싱은 레이저 빔을 이용하여 재료의 표면거칠기를 개선하는 레이저 가공기법 중의 하나이다. 레이저 폴리싱의 효과는 레이저의 여러 가공 변수와 적절한 표면의 용융상태에 의하여 결정하게 된다. 이와 관련하여 레이저 빔의 경로조건인 Path length, Path interval, 그리고 Feed rate는 가장 중요한 레이저 폴리싱 변수 중 하나이다. 이러한 변수는 재료의 표면온도 변화에 중요한 영향을 미치고 재료표면의 온도변화는 기본적으로 열전달 모델을 기반으로 한다. 재료에 전달되는 레이저 에너지가 많으면 재료의 표...
레이저 폴리싱은 레이저 빔을 이용하여 재료의 표면거칠기를 개선하는 레이저 가공기법 중의 하나이다. 레이저 폴리싱의 효과는 레이저의 여러 가공 변수와 적절한 표면의 용융상태에 의하여 결정하게 된다. 이와 관련하여 레이저 빔의 경로조건인 Path length, Path interval, 그리고 Feed rate는 가장 중요한 레이저 폴리싱 변수 중 하나이다. 이러한 변수는 재료의 표면온도 변화에 중요한 영향을 미치고 재료표면의 온도변화는 기본적으로 열전달 모델을 기반으로 한다. 재료에 전달되는 레이저 에너지가 많으면 재료의 표면부는 온도 과다 상승으로 인한 과도용융이 발생할 수 있고 전달되는 에너지가 작으면 충분한 용융이 일어날 수 있는 온도범위에 미치지 못할 수 있다. 그러므로 실제 실험에 앞서 미리 레이저의 변수에 의한 재료표면의 온도변화를 예측하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 레이저가 조사 될 때 시간에 따른 알루미늄 표면의 온도를 예측하기 위하여 수식모델을 수립하였다. 레이저 열원의 출력 경로는 Zig-Zag 형태이고 수립한 수식모델과 시뮬레이션 및 레이저 에너지를 통한 결과를 비교하여 타당성을 검증하였고 실제 레이저 폴리싱에서 Remelting과 De-focusing이 재료의 표면거칠기에 미치는 영향을 확인하였다.