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레이저 폴리싱에서 에너지 밀도를 이용한 표면 개선 공정법 및 표면 온도 예측

최현우 (서강대학교 일반대학원)

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초록/요약moremore
레이저 폴리싱은 레이저가 제품의 표면을 국부적으로 녹여 표면 거칠기를 개선시키는 연마 공정 중 하나이다. 레이저의 출력 파워, 레이저의 조사 속도, 초점의 크기, frequency, 가공 경로 등과 같이 레이저 폴라싱에 영향을 주는 가공 파라미터들이 있다. 레이저 폴리싱 공정 후의 표면 거칠기는 이 가공 변수들에 의해 바뀌며 연마의 완성도가 결정된다. 즉, 시편이 레이저에 의해 많은 에너지가 조사되게 되면 시편은 과도 용융이 일어나 표면 거칠기가 개선되지 않을 수 있다. 반대로 에너지가 낮으면 폴리싱이 충분히 일어나지 않는다. 따라...
레이저 폴리싱은 레이저가 제품의 표면을 국부적으로 녹여 표면 거칠기를 개선시키는 연마 공정 중 하나이다. 레이저의 출력 파워, 레이저의 조사 속도, 초점의 크기, frequency, 가공 경로 등과 같이 레이저 폴라싱에 영향을 주는 가공 파라미터들이 있다. 레이저 폴리싱 공정 후의 표면 거칠기는 이 가공 변수들에 의해 바뀌며 연마의 완성도가 결정된다. 즉, 시편이 레이저에 의해 많은 에너지가 조사되게 되면 시편은 과도 용융이 일어나 표면 거칠기가 개선되지 않을 수 있다. 반대로 에너지가 낮으면 폴리싱이 충분히 일어나지 않는다. 따라서 폴리싱 공정을 수행하기 전에 다양한 변수에 의해 쉽게 변화할 수 있는 표면 거칠기를 예측하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 레이저의 출력, 조사 속도, 그리고 초점 크기 등을 에너지 밀도로 정의한다. 그리고 에너지 밀도에 의해서 표면 거칠기가 어떻게 개선되는지에 대한 상관관계를 밝힌다. 이를 위해서 에너지 밀도를 적용한 온도 예측 모델을 수립하고, FEM모델과의 비교를 통해서 수립된 모델의 타당성을 검증한다. 최종적으로는 온도 예측 모델과 초기 시편의 특성에 따라서 레이저 폴리싱 후의 표면 거칠기가 어떻게 개선 되는지를 파악한다.