실험계획법에 의한 Cr2O3 플라즈마 코팅의 최적공정 설계 (Process Optimization for Plasma-sprayed Cr2O3 Coating by Design of Experiments)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 22권 / 2호 / 75 ~ 80페이지
· 저자명 : 김영식, 김재동

초록

본 연구의 목적은 실험계획법에 의해 산화크롬 플라즈마 코팅의 최적공정조건을 도출하는 것이다. 플라즈마 코팅은 다양한 공정변수들의 영향을 받는다. 이러한 공정변수에 따라 코팅층의 품질, 즉 밀도, 기공 및 산화물의 함량 등이 달라지게 된다. 본 연구에서는 최적의 공정조건을 도출하기 위한 방법으로서 직교배열표를 사용하는 통계적 접근방식을 사용하였다. 코팅층의 품질에 영향을 미치는 많은 공정변수들 가운데 코팅 거리, 아르곤 유량, 분말 이송 속도 및 표면 속도를 제어인자로 선택하였다. 실험계획에 따라 제작된 코팅시험편에 대해 경도시험 및 미세조직관찰을 수행하고, 경도시험의 결과에 대한 분산분석을 실시하였다. 분산분석의 결과 코팅층의 경도에 가장 큰 영향을 미치는 제어인자는 코팅 거리이며, 아르곤 유량 및 분말 이송 속도의 영향은 미미한 것으로 나타났다. 이 분산분석의 결과를 바탕으로 산화크롬 플라즈마 코팅의 최적공정조건을 도출하였다.

영어초록

The purpose of this study is to derive optimal process conditions of plasma-sprayed chromium oxide coating by design of experiments. Plasma coatings are influenced by various process parameters.
According to these process parameters, the quality of the coating layer, that is, the density, the porosity, and the content of the oxide, etc. are changed. In the present study, a statistical approach, that is, design of experiments utilizing L9 orthogonal array table, was used as a method for deriving optimal process conditions. Among the many control parameters affecting the quality of the coating layer, the spray distance, the argon flow rate, the powder feed rate, and the surface velocity were selected as control parameters. A hardness test was conducted on the coating specimens fabricated based on design of experiments and analysis of variance was carried out. As a result, the parameter which has the greatest influence on the hardness of the coating layer is the spray distance, the influence of the argon flow rate and the powder feed rate were insignificant. Optimal process conditions were derived based on the results of this analysis of variance.

참고자료

· 없음