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용접공학
4주차
Prezi presentation adapted from content by Alex Valaitis; original available at: https://www.linkedin.com/pulse/ux-design-tips-product-managers-alex-valaitis/
용접시공
용접시공
용접을 통해 각종 기계나 구조물을 제작할 때, 사용 목적이나 사용 조
건에 적당한 용접 방법 및 용접 순서를 결정한 다음, 용접 후 검사 및
사후 처리 방법 등을 선정하는 것을 용접 구조 설계(design of
welding structure)라고 함.
올바른 설계를 하고자 할 때는 용접 재료, 용접 이음의 형상 및 구조,
용접 변형과 잔류 응력의 발생, 용접 비용, 시공 방법, 용접부 검사
등에 관한 지식이 필요
용접은 용접기술의 기초가 되는 용접 재료, 용접법, 용접 역학, 용접
설계와 시공 및 용접부 시험 검사 등을 포함
용접설계
용접구조설계
시 고려사항
용접구조설계시 고려사항
Information Architecture is the underlying structure of data within a product that makes it easy for users to build a clear mental model of how the product works.
A state transition diagram or decision tree are great tools for detailing data structures.
용접절차서
(WPS, Welding Procedure specification)
용접절차서(WPS)
용접절차서 인증시험(PQR)
Interaction Design (IX) is the visual manifestation of the data models laid out by the IA (information architecture), which allows users to seamlessly accomplish their desired tasks
용접절차서 인증시험
(PQR, procedure quality record)
A wireframe diagram.
Example
가접 시 고려사항
용접설계는 기계부품의 일부 또는 전부를 제작함에 있어
- 적절한 접합소재와 이음형상을 선정하고,
- 최적의 용접방법과 용접순서를 결정하며,
- 접합 후 검사와 사후처리까지 포함한다.
- 기계나 구조물의 사용목적과 사용조건을 파악,
- 재하되는 하중의 크기와 종류를 고려하여,
- 안전하고 내구성을 갖도록 설계해야 한다.
용접이음
설계 개요
용접이음 설계 개요
- 용접 시공이 원만하지 못하고,
- 용접변형 및 잔류응력의 발생과 다양한 용접결함이 발생
- 결함을 보수 및 제거하기 위해 추가적인 비용 소요
- 소재는 열응력을 받아 재질변화 및 취화 → 기계적인 성질 불균일
- 최적의 용접설계를 위해 용접소재의 특성, 용접 시공 특성,
용접변형과 잔류응력 발생, 용접부 검사 내용 파악 필요
Amazon
용접설계가 부적절할 경우
Example
Contrast that to everyone's favorite Silicon Valley punching bag, the 'Juicero.' This company was famous for raising $120 million to build a beautiful $400 juice machine that nobody actually wanted.
Juicero
주의사항
Know your design systems
기본원칙
및
고려사항
If you work at a large tech company, then chances are that the founders got the key aspects of the user experience right.
설계 시 기본원칙 및 고려사항
- 구조물은 외적부하에 평행하고 안전성이 각부에 균등분포되는 형상, 강도, 강성이 합리적인 구조일것
- 동일한 용접구조에서는 큰 소재에 사용하며, 다른 기계가공을 병용하여 용접공정을 줄이거나 용착부를 감소시킬것
용접설계 기본원칙
용접 구조물의 특성을 파악하여 장점을 최대로 살리고 용접결점을 최소로 할 것
용접설계의 기본원칙
설계시 고려사항
- 용접시공이 안전하고 작업이 용이한 형상의 구조로 한다.
- 용접선의 집중을 피하여 잔류응력과 열응력의 집중을 막는다.
- 주요부의 용접시공은 아래보기 자세로 한다.
- 용접변형에 대한 대책을 사전에 강구한다.
- 홈가공이 쉽고 충분한 용입이 얻어지게 한다.
- 용착량을 최소한으로 하고 열입량을 가급적 적게 한다.
Design Systems
순서결정 시
고려사항
- 용접변형, 장류응력과 구속응력이 최소화 될 수 있는 구조와 순서로 한다.
- 대칭으로 용접하며, 중앙에서 양끝으로 향해 용접한다.
- 수축이 큰 이음부 용접 -> 수축이 적은 이음부 용접
- 맞대기 용접 -> 필릿용접
- 작은부품 -> 큰 부품, 소조립 -> 대조립
- 원통형 구조물은 길이방향 용접 -> 원주방향 용접
- 전단응력, 인장응력, 압축응력이 걸리는 부분 순서로 용접
- 다층용접 시 용접면의 방향과 용접방향을 층마다 바꿔가며 용접
- 구조물을 가장 강하게 보강하는 용접은 마지막에
- 박판용접은 구속재나 보강재를 먼저 용접
- 변형을 먼저 교정한 후 용접
용접순서 결정시 고려사항
[ ! ]
용접 설계의 순서
구성 및
종류
One area a lot of Product Managers get wrong with UX design is when they design for themselves and not for the end-user.
용접부의 구성 및 종류
ㅁ용착금속
- 연강 용착금속의 회전굽힘시험 시 인장강도의 40~50%
ㅁ표면형상
- 용접이음은 피로강도나 표면형상에 민감
- 용접부를 평할하게 다듬질
- 연삭가공은 하중방향과 평행하게 가공
ㅁ용접부
- 용착부, 열영향부, 덧살붙임
구성
용접부의 구성
There are two methods to combat this issue:
용접이음의 종류
Talk to users often.
Become a real user yourself.
용접이음의 종류
용접이음
- 맞대기 이음(butt joint), 겹치기 이음(lap joint), T이음(T-joint), 모서리 이음(corner joint), 덮개판 이음(strapped joint)
- 구조물의 종류, 형상, 재질, 두께, 용접법 등에 따라 채택
용접이음
- 용접구조물의 강도, 판두께, 재질 형상을 고려
- 양호한 용접부, 홈 가공의 용이성, 적은 용착량이 되도록 홈 형상
결정
- 홈 폭이 좁으면 용접시간 단축, 루트부 용입 어려움
- 루트 간격은 용접부 지름을 최대값
- 6mm 이하는 I형, 6~20mm는 V형, 그 이상은 X형, U형, H형
- 시공상 작업성이 좋고 용입이 충분하게 한다.
- 홈각도, 루트 간격을 크게, 용접홈을 넓게 한다.
- 후판: U형, H형
- 용착량을 최소한으로 하고, 입열량이 적게 한다
- 모재의 변형과 용접변형 최소화
- 용접 홈각도 및 루트간격 최소화 (박판: V, U, J형, 후판: X, H형)
- 한면홈보다 양면홈을 사용하여 용착량 저감 및 용접변형 상쇄
- 용접 홈 가공이 용이하게 한다
- U형, H형보다 I형, V형, Y형으로 가공
- 양면가공보다 한면 가공이 유리
- 판두께, 하중, 재질, 구조물의 종류, 용접방법과 경제성 고려
- 덧쌓기, 이면 용접 등 보강용접 병용
용접 홈 설계
용접 홈 설계
용접부 형상
용접부 형상
용접부의 강도
연강의 용착금속에 결함이 없는 경우 용접부의 강도는 모재 이상으로 기계적 성질이 우수하게 됨