Super-TIG 용접에 의한 WAAM에서 적층방법이 결정립 성장에 미치는 영향
- Abstract
- 부품의 개수가 많고 품종이 다양한 조선해양산업과 항공방위산업에서는 금속 3D 프린팅으로 부품들을 생산하여 리드타임을 줄이려는 노력을 하고 있다. 특히 그 중에서도 피로강도가 우수한 WAAM에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
하지만 Wire를 이용한 금속 3D 프린팅에서는 적층방향으로의 일방향 결정립 성장이 발생한다. 그로 인해 기계적 성질의 이방성을 띄고 제품의 품질을 저하시키는 원인이 되고 있다.
본 연구에서는 WAAM(Wire Arc Additive Manufacturing)에서 적층 방법에 따른 결정립 성장에 대해 연구하였다. 또한 적층 방법에 따른 기계적 성질을 검토하였다.
The shipbuilding and marine industry and the aerospace defense industry, which have a large number of parts and various varieties, are making efforts to reduce lead time by producing parts through metal 3D printing. Especially research on WAAM excellent in fatigue strength is being actively conducted.
However, in metal 3D printing using wire, unidirectional grain growth in the opposite direction of deposition occurs. Therefore, it exhibits anisotropy of mechanical properties and causes the quality of a product to deteriorate.
In this study, Grain growth was investigated according to the deposition method in the wire arc additive manufacturing (WAAM). In addition, the mechanical properties according to deposition method were examined.
- Issued Date
- 2020
- Awarded Date
- 2020. 2
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 신소재시스템공학과
- Advisor
- 조상명
- Table Of Contents
- 1. 서론 1
1.1 연구 배경 및 필요성 1
1.2 연구 목적 및 개요 1
2. 이론적 배경 2
2.1 Metal additive manufacturing 2
2.1.1 Selective laser sintering 3
2.1.2 Selective laser melting 4
2.1.3 Laser powder deposition 5
2.1.4 Electron beam melting 6
2.1.5 Laser wire feed process 7
2.1.6 Electron beam wire feed process 8
2.1.7 Wire Arc Additive Manufacturing 9
2.2 와이어 기반 AM에서의 주상조직 10
2.2.1 Epitaxial grain growth로 인한 주상조직의 형성 10
2.2.2 주상조직이 기계적 성질에 미치는 영향 12
2.3 Super-TIG 용접 13
2.3.1 Super-TIG용접의 정의 13
2.3.2 Super-TIG용접의 원리 13
2.3.3. Super-TIG용접의 장단점 14
3. 적층방법에 따른 기계적 성질 및 미세조직 검토 15
3.1 서언 15
3.2 실험 재료 및 방법 15
3.2.1 실험 재료 15
3.2.2 실험 방법 17
3.3 실험결과 및 고찰 19
3.3.1 비드외관 및 횡단면 19
3.3.2 Microstructure 25
3.3.3 기계적 성질 35
3.3.4 열전도에 관한 고찰 40
3.3.5 적층순서에 관한 고찰 41
3.3.6 1층 비드높이에 관한 고찰 43
4. 결론 44
참고문헌 45
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