나노융합센터

1 파이버 레이저 시스템
① Fiber Laser System
- 최대출력: 1000W
- 정격출력에서 출력 오차 : ± 1%
- 파장: 1070㎚ ± 10㎚
- 출력형태 : CW 및 Modulated 펄스 최대 100Khz
- 펄스폭: 0.01~990 ms (장비 Duty값을 10%에서 99%사용 기준)
- 반복주파수: 1~100,000 PPs(1-100kHZ)
- Control SW 포함
② 레이저 냉각을 위한 Water chiller
- Cooling capacity : 6,5KW(5,600Kcal/h)
- Coolant temperture : +5~35℃운용
- Stability : ±0.5℃
③ 정전압 장치 (UPS)
- 용량 : 5KVA(4,250W)
- 입력전압 : 단상, AC180-260V, 60HZ±5%
- 입력전류 : 최대 34A
- 출력전압 : 단상, AC220V±1%, 60HZ±0.5%
- 역률 : 0.8
- 출력전류 : 최대 25A이상
- Battery정전 보상시간 : 10분
2 용접헤드
① Laser Welding head
- Laser & CCD 카메라를 적용하여 초점거리를 측정하고 Z축 스테이지를 이동시켜 Optical focusing lens의 초점거리가 일정하게 유지시키는 Auto focusing하는 기능을 갖고 있으며 CCD카메라가 레이저빔과 동축으로 구비되어 관촬하는 기능을 갖음
- Auto focusing측정 및 제어기능 : ± 5um
: Auto focusing장치 구성 : 출력 1mW이하 적색 레이저, CMOS 카메라센서, 렌즈 및 controller
: 거리측정 범위 : 레이저 초점에서 ± 15mm이상
: Auto focusing장치로 Z축 제어 정밀도 : ± 5um
- 용접용 레이저 빔 Beam spot: 0.3±0.05mm
: Laser welding parts의 구성 : Fiber laser connector, 동축 CCD Camera, Beam splitter, Focusing lens
: CCD 카메라 : 100Fps, 1/3“ Sensor, USB Interface
- Shield gas 공급 장치 및 노즐
: 노즐 재질 및 내경 : 동관, 8mm
: Gas nozzle각도 조절 가능한 구조로 Laser welding head에 고정
-광학부품 오염 방지를 위해 에어 커턴 기능 부가
② Optical Seam Tracking Sensor Module
- Line beam laser이용한 Optical seam tracking senor 적용한 실시간 용접선을 추적하는 Auto tracking 기능: 용접선 오차 ±0.25mm
- 용접선 추적 폭: 10mm
: collimated Red color line beam을 용접부위에 주사하고 CCD 카메라로 화소를 분석하고 필터링하여 용접선 편차 Data로 X축 혹은 Y축 스테이저를 동작시켜 용접선을 따라 용접이 되게하는 기능을 갖음.
: Optical Seam Tracking Sensor Module의 구성
- 적색 Line laser 및 CCD카메라
: Red Color filtering 및 Histogram 균등화하여 용접선 Data추출함
: CCD 카메라 : 100Fps, 1/3“ Sensor, USB Interface

3 스테이지
① Wrapping fixture & Jig
- 원통금형 이음부와 외곽부 용접 시 공극이 발생하지 않고 용접이 되도록 정밀하게 고정하는 장치로 공압을 이용하여 고정
- 원통금형 및 외곽 용접부의 공극: 20um이내
: 원통금형 최대 크기인 길이 1400㎜, 직경 Ø 300mm에 대응하고 원통 직경 및 길이 변화에 대응하기 위해서는 일부 Jig부분만 고체하면 가능한 구조로 제작
② 고정도 4축 Stage
- 용접 시료인 원통금형 이음부 용접은 X.Y축을 이동시켜 용접하고 외곽부 용접은 Rotation stage로 회전시켜 용접하며 장비 정밀도를 위해 장비 구성 후 레이저 Mapping 후 정밀도를 보정
- X.Y축 Stage
: 이송거리: X축 2m, Y축 0.5m
: 선속: 300mm/s
: 반복정밀도: ±0.5um
: 분해능: 20nm
: 직진도 및 평탄도: ±10um
: 가반하중: 200kg
- Z축 Stage
: 이송거리: 0.3m
: 선속: 200mm/s
: 반복정밀도: ±0.5um
: 분해능: 20nm
: 직진도 및 평탄도: ±5um
: 가반하중: 50kg
- Cylinder Mold Rotation stage
: Table Size: 2000(W) * 600(D) * 1300(H)
: Rotational Motor: Max. 20kW
: 가...