비 전류 작용 적분을 이용한 스패터 발생 메카니즘에 관한 연구

Abstract

스패터는 추가적인 작업을 유발시키기 때문에 제거하는 것이 필요하다. 이를 위해서 스패터 발생 메카니즘과 영향을 주는 인자들에 대한 많은 연구들이 진행되어왔다. 기존의 연구들은 정성적인 설명을 하고 있지만 정량적인 설명을 하지 못하는 결점이 있다. 본 연구에서는 비 전류 작용 적분 개념을 도입하여 스패터 발생 메카니즘을 정량적으로 설명하고자 한다. 기존의 연구에 기초하여 본 연구는 단락 파단 순간을 결정하는 상수 비 전류 작용 적분 값이 존재한다고 제안하였다. 스패터 발생에 영향을 주는 인자들을 선택하였고 스패터 계산법을 제안하였다. 실험값과 비교함으로써, 상수 비 전류 작용 적분 값이 존재한다는 것을 증명하였다. 시뮬레이션을 수행하여 파형 인자가 스패터 발생에 미치는 영향을 분석하였다. 피크 전류, 아크 시간, 표면 장력, 단락 시작시 전류 및 단락 전류 증가율이 스패터에 어떻게 영향을 미치는 지를 분석하였다. 와이어 송급 속도가 아크 길이에 미치는 영향을 고려하여 단락 이행 모델을 제안하였다. 기존의 단락 이행 모델을 실험치와 비교하였고 새로운 아크 길이 상수를 제안하였다. 이를 이용하여 피크 전류, 평균 전류 및 아크 전압같은 단락 모드 인자를 계산하였고 실험치와 비교하였다.