금속분말 쾌속조형법의 한 종류인 DMLS 공정은 사출성형품의 균일한 냉각이 가능한 3차원 냉각시스템을 포함한 코어, 캐비티 제작이 가능하다. 그러나, 코어 및 캐비티 내 미세형상의 경우 DMLS로 제작하기에는 난해하므로 별도 미세 절삭가공을 통해 제작할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 DMLS금형강 소재의 미세 절삭가공 특성을 분석하고자 하였으며, 이를 위하여 HIP 공정 적용 전 후 DMLS금형강 소재를 대상으로 미세 절삭가공 실험을 수행하고 버 발생 및 공구마모 경향을 분석하였다. 실험 결과 HIP 적용 전 시편이 강도 및 조직측면에서 미세 절삭가공에 상대적으로 유리함을 확인할 수 있었다.
최근 디지털 기술이 발달하면서 임플란트 식립 시 가이드 템플릿을 이용하는 컴퓨터 가이드 수술이 활발하게 이루어지고 있으며, 임플란트 보철시 구강스캐너를 이용하는 방법이 소개되고 있다. 가이드 템플릿의 제작방법은 크게 RP 제작 시스템과 벡터 밀링 시스템으로 나눌 수 있는데, 각각은 우수한 정확성에도 불구하고 임상적 적용에 있어 약간의 아쉬운 점을 보이고 있다. 이에 본 증례에서는 CBCT 및 구강스캐너로 획득한 디지털 영상을 이용하여 쾌속조형법으로 왁스재료의 작업모형을 제작하고 그 위에 교정용 레진으로 금속애관을 픽업해 내는 방법을 사용하여 임플란트 수술용 가이드 템플릿을 제작하여 수술에 사용하였으며, 임상적으로 임플란트 식립 및 최종보철물 제작 시 만족스러운 결과를 얻을 수 있어서 이를 보고하고자 한다.
Nowadays, as the development paeiod of new products becomes even shorter, the importance of Rapid Prototyping Technology(RPT) has been rapidly increased. The major application of RPT is an early verification of product designs and quick production of prototypes for testing. Moreover, RPT is applied not only as a second tooling process such as mold making and investment casting but also as a creating some physical structure in medical field. Despite the remarkable progress of RPT, it is required to improve various problems resulting from application such as production time, accuracy and materials. This paper presents a laser scan path generation for accuracy of stereolithographicparts The methodology of laser scan path generation is discussed based on the stereolithography, The procedure of this research is as follows : 1) Input laser scanning conditions such as a laser beam diameter and a laser scanning interval, 2) Reconstruct original contours without self intersecting offset, 3) Calculate offset about reconstructed contours, 4) Calculate intersection points between horizontal or vertical lines and offset contours for internal hatch, 5) Decide laser shutter on/off points. The algorithm developed and programmed by C language is verified as an efficient method after testing a number of STL files of mechanical parts.
Direct Metal Deposition (DMD) is a new additive process producing three-dimensional metal components or tools directly from CAD data, which aims to take mold making and metalworking in an entirely new direction. It is the blending of five common technologies: lasers, CAD, CAM, sensors and materials. In the resulting process, alternatively called laser cladding, an industrial laser is used to locally heat a spot on a tool-steel work piece or platform, forming a molten pool of metal. A small stream of powdered tool-steel metal is then injected into the metal pool to increase the size of the molten pool. By moving the laser beam back and forth, under CNC control, and tracing out a pattern determined by a computerized CAD design, the solid metal part is eventually built line-by-line, one layer at a time. DMD produces improved material properties in less time and at a lower cost than is possible with traditional fabrication technologies.
본 연구에서는 시작형 몰드재료로 우레탄 레진(TSR-755)을 이용하여 레이저 조형으로 다양한 형태의 냉각 채널을 가진 몰드로 가공했을 경우, 사출성형 상용패키지(Simpoe-Mold)를 사용하여 냉각채널 변화에 따라 사출물의 냉각시간과 변형량을 비교 검토 하였다. 해석결과, 사출물 주변의 적절한 냉각채널배치로 기존 금속재질의 시작형 몰드 대비 19% 최대 변형량 감소와 46%의 냉각시간 단축이 가능한 것으로 나타났다.
The cooling rate and the uniformity of mold temperature, in the injection molding process, possess great influences on the productivity and quality of replications. The conformal cooling channel, which is of a uniform spacing from the mold cavity by the metal additive manufacturing process, receives much attention recently. The purpose of this study is to develop a mold core with a curved conformal cooling channel for a pottery-shaped thick-wall cosmetic container through the hybrid method of direct metal tooling (DMT) process. In this study, we design a mold core that contains the curved cooling channel for the container. A method that divides the cavity is proposed and the DMT process is carried out to form the curved cooling channel. The test mold core, with the curved conformal cooling channel, has been fabricated by the proposed method to confirm the feasibility of the design concept. We show that no leakage is observed for the additive manufactured test mold core, and its physical properties demonstrate that it can be sufficiently used as the injection mold core.
바우하우스운동은 하나의 디자인 관이 전제되어 일관성 있게 진행되었다 기보다는 소위 근대와 반 근대의 끊임없는 갈등 속에서도 구성원들의 일관된 삶의 방식을 통하여 추구된 조형작업의 부산물이라 할 수 있다. 따라서 현대디자인의 근원을 형성하는데 기여했던 바우하우스 교육의 모든 기구는 학생이 모든 내적, 외적 곤란을 극복하는 시점에서의 실제문제와 관계 있는 교유 가치를 실현하는데 있었으며 교육과 생산이 하나의 시스템 속에서 가장 효율적으로 운영될 수 있는 최소단위로서의 작업공방이 필연적으로 생겨나게 된 것이다. 바우하우스 공방작업의 가장 본질적인 점은 시간이 지나면서 모든 제품이 균질성을 나타낸다고 하는 사실이며 이것은 각양각색의 인격과 개성의 협력을 바탕으로 삼아 의식적으로 발달한 공동체 정신의 결과로서 나타난 것이었다. 또한 이 균질성은 외견상에 나타난 양식 적인 세세한 면에 있는 것이 아니라 사물을 간결하고 충실하게, 한편으로는 본질적인 법칙에 응해서 만들어 낸 노력에 기초하고 있다. 따라서 바우하우스 제품의 원형은 유행적인 것이 아니라 예술, 기술, 경제에 따른 형태 부여라는 점에서 수많은 사고와 심사숙고를 거친 공방 작업과정의 결정체라고 볼 수 있다.
The Direct Metal Tooling (DMT) process is a kind of additive manufacturing processes, which is developed using various commercial steel powders, such as P20, P21, SUS420, and other non-ferrous metal powders. The DMT process is a versatile process that can be applied to various fields, such as the molding industry, the medical industry, and the defense industry. Among them, the application of the DMT process to the molding industry is one of its most attractive and practical applications, since the conformal cooling channel cores of injection molds can be fabricated at a slightly expensive cost by using the hybrid fabrication method of DMT technology compared with parts fabricated with machining technology. The main objectives of this study are to provide various characteristics of the parts made using the DMT process compared with the same parts machined from bulk materials and evaluate the performance of the injection mold equipped with a conformal cooling channel core fabricated using the hybrid method of the DMT process.
최근 손상된 생체조직의 재생 또는 대체를 위하여 다공성의 지지체(scaffold)를 이용하는 연구가 활발히 이루어져 왔다. 지지체 재료는 조직 재생을 목적으로 하는 경우에는 생분해성 고분자, 생흡수성 세라믹스 또는 이들의 복합재료가 사용되고, 조직 대체를 목적으로 하는 경우에는 금속 또는 세라믹스 재료가 단독으로 사용된다. 현재 경조직 대체를 위한 임플란트 재료로 사용되고 있는 금속재료 중 대부분이 타이타늄 또는 타이타늄 합금이다. 타이타늄은 비강도, 내식성이 우수하며, 생체 내 환경에서 부동태피막 재생 속도가 빠르고, 섬유상 결체조직 형성 두께가 얇아 생체의료용 소재로서 각광을 받고 있다. 다공성 타이타늄은 기존 타이타늄 소재의 장점에 다공체의 구조적인 특성을 부가하여 하중을 받는 골 결손부에 사용될 경우 뼈와의 탄성계수 차이에서 기인하는 응력차폐(stress shielding) 효과를 최소화할 수 있고, 다공체 내부로 골조직 성장을 유도할 수 있어 지지체와 골조직이 일체화되는 골융합 효과의 극대화를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 기공 구조를 다양하게 제어할 수 있고, 3차원적 연결 기공구조를 만들 수 있는 적층조형(layer manufacturing) 기술을 이용하여 3차원 다공성 타이타늄 지지체를 제조하였으며, 이에 대한 세포독성, 조골세포 증식능 등 in vitro 생체적합성을 평가하고, Rat model 을 이용한 in vivo 생체적합성을 평가하였다. 또한 지지체의 골조직 재생 유도성의 증대를 위한 생체활성처리 영향도 분석 평가하였다.
최근 나노광전소자 응용에 큰 관심을 받는 물질인 산화물 나노선은 앞으로 불어 올 나노소재 시대를 여는 선두 물질이다. 이러한 산화물 나노선 가운데 가장 큰 관심을 받는 물질로는 산화아연 나노선을 들 수 있다. 삼화아연 나노선은 상온에서 큰 엑시톤 결합에너지 및 큰 밴드갭을 가지고 있으며 투명성 및 소자구동시 안정성을 지니고 있어 그 응용이 기대된다. 하지만 이러한 나노선을 이용한 광전소자 응용은 bottom-up 방식을 기초로 한 대면적 소자제작이 어렵다. 이러한 bottom-up 방식의 나노소자 제작에서 필요한 나노선 성장기술은 금속 catalyst 없이 대면적 성장, 나노선 수직어레이, 나노선의 고온성장, 기판 사이에 발생하는 자발적 계면층 제거 등으로 대표된다. 또한 나노선의 결정성 및 광특성 향상을 위해서는 고온성장이 불가피한데, 실리콘 기판과 같이 격자상수 불일치도가 큰 기판에서는 나노선 성장이 이루어지지 않고 다시 탈착되어 구조물이 성장되지 않는다. 본 연구에서는 선택적 삼원계 단결정 씨앗층을 이용하여 길이/직경 비가 매우 향상된 MgZnO 나노와이어를 interfacial layer 없이 수직으로 고온에서 성장하여 산화물 전계방출 에미터로서의 가능성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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