Directed Energy Deposition 적층 공정의 응고 미세구조·균열 및 잔류응력-기공 메커니즘 연구

Mechanistic study of solidification microstructure, cracking, and residual-stress-driven pore formation in Directed Energy Deposition

연구 내용

Directed Energy Deposition에서 응고 미세구조와 잔류응력을 분석해 균열과 기공을 예측·저감하는 연구

Directed energy deposition 기반 적층 공정에서 응고 미세조직 형성과 균열, 그리고 다중 재료 적층에서의 잔류응력-기공 형성 메커니즘을 규명합니다. 고속도강 매트릭스 적층 시 액정화(liquation) 및 응고 과정의 상변화가 균열에 미치는 영향을 분석하고, 오스테나이트-마르텐사이트 전이와 탄화물 관련 인자를 함께 고려합니다. 또한 잔류응력이 층 내부 결함 형성에 연결되는 과정을 해석하여 다중 소재 적층에서의 기공 발생을 줄이기 위한 공정 조건을 도출합니다. 이를 통해 적층 품질을 좌우하는 핵심 변수의 상관성을 정리합니다.

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연구 흐름

초기에는 매트릭스 고속도강을 directed energy deposition으로 적층할 때의 응고 미세조직 형성과 균열 메커니즘을 분석하는 연구를 수행했습니다. 이후에는 다중 재료 적층에서 잔류응력이 기공 형성으로 이어지는 경로를 집중적으로 다루며, 공정 조건과 결함 발생의 연계를 정리했습니다. 최근 연구는 서로 다른 재료가 적층되는 상황을 더 명확히 고려하는 방향으로 확장되었고, 최종적으로 적층 결함 제어를 위한 평가 지표와 해석 프레임을 축적하는 흐름을 보입니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

DED 적층 공정 파라미터 최적화
잔류응력 기반 기공 발생 제어
다중 소재 적층 계면 건전성 확보
복합 클래딩 및 복원 부품 제조
응고 미세조직 기반 균열 위험도 예측
액정화 억제 설계 지침
오스테나이트-마르텐사이트 전이 제어
층별 결함 품질 관리 기준 수립
적층 공정 결함 데이터 기반 모델링 입력
공정-미세조직-결함 상관성 정량화