주제선정 및 목표해석에 사용된 Tool모델링해석결과 및 분석해석에 사용된 Tool주제선정 및 목표해석에 사용된 Tool모델링해석결과 및 분석- 동적 해석을 위해 Pro/E 사용모델링주제선정 및 목표해석에 사용된 Tool모델링해석결과 및 분석< Specific >Shaft 재질 : graphite길이 : 1,150mm무게 : 104g가장 많이 사용하는 재질을 이용Head재질 : 6A-4V Titan무게 : 198g여성이나 아마추어가 많이 사용하는 재질 이용Face재질 : Titanium가장 많이 사용하는 재질을 이용모델링주제선정 및 목표해석에 사용된 Tool모델링해석결과 및 분석모델링주제선정 및 목표해석에 사용된 Tool모델링해석결과 및 분석해석(임팩트 시)주제선정 및 목표해석에 사용된 Tool모델링해석결과 및 분석거리 - 클럽 페이스에 볼이 닿아 볼이 비행을 시작할 때까지 클럽 페이스는 겨우 약 2cm를 지나게 됨.- 볼의 변형에 따른 비거리의 변화가 생김.(자료조사)> 샤프트의 변형에 대한 효과가 크지 않음.해석(초기 제안)주제선정 및 목표해석에 사용된 Tool모델링해석결과 및 분석고정된 축손목 관절- 샤프트와 팔을 붙이고 어깨를 고정시켜 회전함.스윙의 평균시간 (0.3초)스윙 각도 (160 ˚ )스윙 초기 속도(0m/s)임팩트 속도(44.881m/s)해석(초기 제안)주제선정 및 목표
홍길동-012345PLASMA WeldingcontentsPLASMA란?플라즈마의 발생원리플라즈마의 성질플라즈마 용접의 정의와 원리핀치효과플라즈마 용접법의 종류PLASMA란?이온화한 기체물질의 제 4상태번개, 아크, 네온사인, 태양, 오로라등PLASMA의 발생원리액체기체플라즈마열가스상태의 물질에 에너지 즉,열이 가해지면 가스의 온도가 급격히 증가한다. 여기서충분한 에너지가 가해지면 온도가 더욱 증가하여 가스는 이온화 된다. 이러한 상태를 제4의 물질상태, 즉 플라즈마 상태라고 한다.PLASMA의 성질전기적 성질 – 전체적으로는 중성이지만 전류를 흘릴 수 있는 특성을 갖는다.화학적 성질 - 다른 물질의 화학 반응을 활발하게 일어나도록 분위기를 조장해 준다.물리적 성질 – 전자와 이온의 질량차이가 크다자기적 성질 - 자계를 걸어주면 플라즈마를 한쪽에 잡아 놓을 수 있게 되고, 플라즈마의 밀도를 원하는 곳에 집중시킬 수 있다.PLASMA용접의 정의높은 온도의 플라즈마를 적당한 방법을 통해 한 방향으로 분출시키는 것을 플라즈마 제트라 부르고 이를 이용하여 각종금속의 용접이나 절단 등의 열원으로 이용하는 것으로써 이를 플라즈마 용접이라 한다.PLASMA용접의 원리아크 플라즈마의 외주부를 가스로 강제 냉각하면 아크 플라즈마의 열손실이 대단히 증가하므로 전류를 일정하게 유지하면 아크 전압은 상승한다. 동시에 아크 플라즈마는 열손실이 최소한으로 되도록 그 표면적을 축소시킨다. 그 결과 아크 단면은 수축되고 전류밀도는 증가하여 아크전압이 높아지므로 대단히 높은 아크 플라즈마가 얻어진다.*제1유형:리더십은 리더의 특성이다.핀치 효과자기 핀치(magnetic pinch) 효과 – 전계에 의해 발생한 자장과 아크전류사이의 로렌츠힘이 작동하여 단면적이 작아지는 작용월 핀치(Wall pinch) 효과 - 구속 노즐 구멍 내벽에서 아크를 강제적으로 구속열적 핀치(thermal pinch) 효과 – 수냉 노즐로 아크를 냉각하거나 또는 가스로 냉각플라즈마 용접에서의 핀치(pinch) 효과핀치(pinch)효과암페어의 오른나사 법칙플레밍의 왼손 법칙핀치(pinch)효과PLASMA용접법의 종류이 용접법은 1차로 교류가 입력되지만 정류하여 직류로 출력되는데 플라즈마 이행의 형태에 따라 플라즈마 아크 방식, 플라즈마 제트방식 및 복합방식등으로 나눈다.플라즈마 아크방식플라즈마 제트방식복합방식직류 플라즈마 용접법PLASMA용접법의 종류역극정 플라즈마 용접법은 cleaning 작용 때문에 전극과 모재와의 발열비율이 7:3정도이므로 전극의 과열 및 소모가 빠르다 그러므로 토치가 크게되어야 하나 한계가 있다. 이러한 단점을 보완하여 개발된 것이 교류 플라즈마 용접법이다. 그러나 arc start 특성등 개량되어야 할 점이 많다.교류 플라즈마 용접법PLASMA용접법의 종류플라즈마가 가지는 아크 집붕성과 이에 의한 깊은 용입특성을 spot 용접에 이용한 것이 플라즈마 spot 용접이다. 용접기는 이미 시판되고 있으며 앞서 개발된 TIG arc spot 용접기나 MIG 및 CO2 gas arc spot 용접기의 보급에 밀려 현재는 사용이 일반화되지 않고 있으나 금후 사용이 기대된다.플라즈마 Spot 용접법PLASMA용접법의 종류플라즈마 아크와 MIG법을 병행하여 상호의 장점을 보완한 용접이다. 고온의 플라즈마내에서 MIG 용접봉을 통과시키기 때문에 용접봉의 용융속도를 대폭 증가시키는 것이 가능하며, 또 용접의 이행도 원활하기 때문에 spatter가 제어된다. 그러나 특히 역극성에서 대전류를 이용하면, 회전 spray arc로 되어 육성용접에는 이용 가능하지만, 통상의 용접에는 사용할 수 없다.플라즈마 MIG 용접법*키홀 용접연강2~6mm스텐레스판2~9mm알루미늄판3~8mm원리- 플라즈마 기류가 용융금속을 뚫고 진행하여 모재의 뒷면까지 완벽하게 관통하여,키-홀형상을 형성 품질 용접을 진행하는 용접방법 - 아크주변의 용융금속은 측벽을 전달하여 뒤로 이동하고,대부분은 표면측을 흐르지만,일부는 뒷면을 따라서 용융지를 형성하여 BACK BEAD를 만들어, “I 형 편면(One-side)용접을 실현키홀 용접키홀법에 의한 실제 비드형상수동 용접자동 용접PLASMA용접모습*용접기의 구성PLASMA용접기의 구성PLASMA용접기의 구성용접기본체PLASMA용접기의 구성전원장치와 제어대토치냉각수 흐름, 보호가스 및 주 아크에 대한 전류의 작동 및 중단을 조종토치*토치전 진 법후 진 법1. 용접선이 잘 보임. 정확한 운봉 가능 2. 비드 높이가 낮고, 평탄한 비드가 형성 3. 스패터가 많으며, 진행 방향쪽으로 흩어짐 4. 용융금속이 아크보다 앞서기 쉬워 용입이 얕아진다.1. 용접선이 가려서 정확한 운봉 불가능 2. 비드 높이가 높고, 폭이 좁은 비드형성 3. 스패터의 발생이 전진법보다 적음 4. 용융금속이 앞으로 나가지 않으므로 깊은 용입을 얻을 수가 있음 5. 비드형상이 잘 보이기 때문에 비드폭, 높이 등을 제어하기 쉬움토치 분해 조립도토치PLASMA용접의 그루브형상노즐크기에 따른 가스의 유량속도노즐크기 ㎜(in)아르곤헬륨 75%+ 아르곤 25%아르곤 75%+ 헬륨 25%아르곤 92.5%+ 수소 7.5%0.9(0.036) 1.7(0.067) 2.3(0.089)0.75~1.0 1.25~1.5 1.5~2.05 7 101 2 21 1.5 -여러 가지 노즐크기에 대한 플라즈마 가스(아르곤) 및 차폐 가스 유량 속도(scf/h)플라즈마 용접용의 플라즈마 가스와 실드가스 조성용접용 모재에 따른 플라즈마 가스와 쉴드 가스플라즈마 용접용 백킹바PLASMA아크용접의 장점― 아크 형태가 원통형이고 지향성이 좋으므로 아크 길이 변화에도 용접부는 거의 영향을 받지 않는다. ― 용접봉이 토치 내의 노즐 안쪽에 들어가 있어 모재에 부딪칠 염려가 없으므로 용접부가 텅스텐으로 오염될 염려가 없다. ― 빠른 플라즈마 가스 흐름에 의해 대부분의 용접은 Ⅰ형 그루브이면 되고, 키홀(Key hole)현상이 잘 나타난다. ― 열에너지 집중이 양호해 용입이 깊으므로 비드 폭과 깊이의 비가 1:1 정도이므로 용접부 단면 전체를 통해 수축응력이 일정하여 용접 이음부 변형이 감소된다. (TIG 용접에서는 비드 폭과 깊이의 비가 3:1정도이다.) ― 다른 용접방법으로는 V 또는 U형 그루브로 용접해야 할 것도 I형 그루브로 가능하기 때문에 가공비 및 작업시간도 절약된다.PLASMA아크용접의 단점― 맞대기 용접에서 모재 두께가 25㎜이하로 제한된다 (두께가 25㎜이상이 되면 플라즈마 토치 노츨이 용접 이음부 루트까지 접근할 수 없기 때문이다.) ― 수동 플라즈마 용접은 전 자세 용접이 가능하지만 자동에서는 일반적으로 아래보기와 수평자세로 제한된다. ― 토치가 복잡하고 용도에 적합한 오리피스의 크기, 오리피스 가스, 보호가스의 유량결정 등을 해야하므로 작업자의 보다 많은 지식이 필요하다.TIG용접과의 비교*TIG 용접법과 비교 했을때 플라즈마 용접의 장단점장 점단 점1. 작은 비드(BEAD)폭, 적은 용접변형 2. 빠른 아크 용접속도.(아크 집중성) - TIG 용접의 2~3배 3. “I BUTT 용접이 가능(아크 지향성) 4. 적은 RUNNIG COST(운영비용) - TIG 용접의 1/2~1/8 5. 작은 전극소모, 장시간의 용접. - TIG용접의 1/3이하 6. 자동 용접에 최적1. 수동 용접에는 부적함 2. 토치 복잡, 작업자의 많은 지식이 필요TIG용접과의 비교*CO2 용접법과 비교 했을때 플라즈마 용접의 장단점장 점단 점1. SPATTER(불똥)발생 없음 2. 보강재(WIRE 송급)비드 조정 간단 3. 박판(2mm이하)의 용접 가능용접속도가 CO2용접에 비하여 느림CO2용접과의 비교TIG 용접의 문제점 1.용접 품질의 불안정2.용접 변형 많음 3.용접 속도 느림 4.아연 강판 용접 불가능플라즈마 용접CO2 용접의 문제점 1.SPATTER(불똥) 후처리 필요 - GRINDING 작업 2.개선 가공 필요 3.용접 비드 발생생산가공의 실현공정감소의 실현PLASMA용접의 우수성자동차 오토바이 분야트랜스미션기어,연료탱크,머플러,촉매,차량문,바디차량전장분야카에어콘 Motor, 배터리 단자, Water 온도센서등LNG선 케미컬탱크분야판연결,파이프후렌지연결등가전품분야냉장고용컨덴서,냉장고콤프레셔,냉장고Door,세탁기MotorOA기계분야OA기기,배터리상자,프린터프레임,프린터가이드가정용기기싱크대, Flexible 파이프, 포트,물통,주전자,밥통,나이프,포크,칼,책상산업용기기다리미,사이리스터케이스,압력측정기,띠톱,타이어프레임,Motor case등용기류고압가스용기,맥주통,우유탱크,물통,연료탱크등건축건설용기기방화문,화재방지기센서,맨브레인등기타벨로즈,코일판이음,드라이브페이스,조관등플라즈마용접의 적용분야-모든 산업의 전반에 있어서, 없어서는 안 되는 꼭 필요한 도구 -기피현상으로인한 전문인력의 감소로 국내시장은 협소해짐 -대학과 학회의 기술홍보와 정부차원의 적극적인 기술개발지원이 적극 필요함 -제품의 양적 생산량 추구보다는 플라즈마 용접, 레이저 용접 등 세계적 추세에 따라 질적인 발전을 추구해야함고찰Thank you{nameOfApplication=Show}