• Title/Summary/Keyword: 적층계획

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Development of New Rapid Prototyping System Performing both Deposition and Machining(I);Process and Framework (적층과 절삭을 복합적으로 수행하는 새로운 개녕의 판재 적층식 쾌속 시작 시스템의 개발(I);공정 및 기반구조)

  • Heo, Jeong-Hun;Hwang, Jae-Cheol;Lee, Geon-U;Kim, Jong-Won;Han, Dong-Cheol;Ju, Jong-Nam;Park, Jong-U
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.24 no.8 s.179
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    • pp.1958-1967
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    • 2000
  • Rapid Prototyping( RP ) has been increasingly applied in the process of design and development of new products. RP can shrink the time and expense required to bring a new product from initial concept to production. However, the necessity of using RP for short-run manufacturing is continuously driving a development of a cost-effective technique that will produce completely-finished quality parts in a very short time. To meet these demands, the improvements in production speed, accuracy materials, and cost are crucial. Thus, a new hybrid-RP system performing both deposition and machining in a station is proposed in this paper. It incorporates both material deposition in layers and material removal from the outer surface of the layer to produce the required surface finish. The new hybrid-RP system can dramatically reduce the total build time and fabricate largo-sized and freeform objects because it uses very thick layers, i.e.

Fabrication of 3D PCL/PLGA/TCP Bio-scaffold using Multi-head Deposition System and Design of Experiment (다축 적층 시스템과 실험 계획법을 이용한 3차원 PCL/PLGA/ICP 바이오 인 공지지체 제작)

  • Kim, Jong-Young;Yoon, Jun-Jin;Park, Eui-Kyun;Kim, Shin-Yoon;Cho, Dong-Woo
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.26 no.1
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    • pp.146-154
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    • 2009
  • In recent tissue engineering field, it is being reported that the fabrication of 3D scaffolds having high porous and controlled internal/external architectures can give potential contributions in cell adhesion, proliferation and differentiation. To fabricate these scaffolds, various solid free-form fabrication technologies are being applied. The solid free-form fabrication technology has made it possible to fabricate solid free-form 3D microstructures in layer-by-layer manner. In this research, we developed a multi-head deposition system (MHDS) and used design of experiment (DOE) to fabricate 3D scaffold having an optimized internal/external shape, Through the organization of experimental approach using DOE, the fabrication process of scaffold, which is composed of blended poly-caprolactone (PCL), poly-lactic-co-glycolic acid (PLGA) and tricalcium phosphate (TCP), is established to get uniform line width, line height and porosity efficiently Moreover, the feasibility of application to the tissue engineering of MHDS is demonstrated by human bone marrow stromal cells (hBMSCs) proliferation test.

Development of a prefabricated rainwater infiltration storage block for reducing rainfall-runoff (우수유출저감을 위한 조립식 빗물 침투형 저류블록의 개발)

  • Koh, Byoung-Ryoun;Choi, Hee-Yong;Cha, Jung-Mann
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.360-360
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    • 2020
  • 조립식 빗물침투형 저류블록은 우수유출 저감시설로, 황토 및 친환경 무기질 결합재를 이용하여 제작한 고강도 투수성 블록의 적층 및 요철에 의한 끼움식 조립에 의해 형성된 공간에 빗물을 저류하고, 저장된 빗물은 시간이 지남에 따라 지반으로 침투시키는 우수유출 저감용 빗물관리시설로, 집중강우 시 유출수가 발생하는 해당지역에 분산식으로 설치하여 국지적 호우 발생에 대처할 수 있으며, 지속적인 침투를 통한 지하수위 확보 및 가뭄현상의 저감은 물론, 미기후 조성과 건전한 물순환 구조 형성에 이바지하는 빗물관리기술이다. 본 기술은 집중형 대규모 빗물저류조의 적용상의 문제점과 단순저류의 한계성을 극복하고, 기존 침투시설의 낮은 침투능을 증대시키고자 저류기능과 침투기능을 동시에 확보하여 집중호우시 빠른 침투저류능을 향상시킨 조립식 빗물침투형 저류시설이다. 보다 구체적으로는 집중강우에 대한 방재적 측면과 함께 가뭄으로 발생하는 지하수위 저하 등에 친환경적으로 대응하기 위한 복합적인 빗물관리 기술로서, 빗물 유출저감과 함께 물순환 회복 및 저영향개발을 위한 각 지자체의 지침과도 부합될 수 있다. 또한, 콘크리트 제품의 환경적 문제점과 플라스틱 제품의 낮은 물성을 극복하였고, 시공 시에는 보다 현장상황에 맞게 가변적 형태로 적용이 가능한 단순조립 적층공법으로 공기단축에 탁월한 장점이 있으며, 유지관리 시에는 별도의 동력이 요구되지 않는 형태로 개발하였다. 조립식 빗물침투저류블록의 구조체를 이루는 단위 블록유닛은 투수성 소재로 제작되며, 상하부가 개방되어 있고 사각형의 내부에 힘을 받는 격벽과 전후벽이 상호 대응되는 요철로 형성되어 있으며, 단위블록 유닛 다수개가 수직수평으로 연속적으로 조립되어 규모의 제한, 형태의 제한이 없는 구조물 형성이 가능하다. 본 구조체의 저류공극율은 80%이상 확보 가능하며, 또한 블록자체의 투수율이 0.83mm/sec로서 순모래나 순자갈의 포화투수계수보다 투수율이 높아 침투저류 효율성이 높으며 시공 후 상부 토지는 자유롭게 활용 가능하다. 본 조립식 빗물 침투형 저류블록을 이용하여 저영향개발 계획, 우수유출 저감대책 수립, 빗물관리시설 계획시 기존의 시설들에 비하여 경제적, 효율적인 설계가 가능하다.

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3D Stacked Radiation Collimator (적층구조의 3차원 콜리메이터)

  • Yoon, Dok-Un;Lee, Tae-Woong;Lee, Won-Ho
    • Journal of radiological science and technology
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    • v.36 no.2
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    • pp.157-163
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    • 2013
  • Multileaf collimators whose Pb leaves are moving in two-dimensional directions have been used. We propose a different concept three-dimensional (3D) collimator with 3D shape that is automatically changeable to modulate the radiation dose even for complex tumors in real time. A voxel collimator, including a hinged Pb plane and a 3D assembly of many voxel collimators, was used. In each frame rotation axis, a motor, which was controlled by a circuit with field-programmable gate array (FPGA) board connected with computer, was operated according to a predetermined plan. Simulations of that, which are generally used for planning, were performed and compared with experimental results.

Structural Analysis of the Bottom Plate of Small WIG Craft (소형 위그선 선저판의 구조안전성 평가에 관한 연구)

  • Jeong, Han-Koo;Nho, In-Sik
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.47 no.5
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    • pp.697-702
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    • 2010
  • A WIG(Wing-In-Ground effect) craft flies close to the water surface by utilizing a cushion of relatively high pressurized air between its wing and water surface. This implies that when one designs such craft it is important to have lightweight structures with adequate strength to resist external loads with some margins. To investigate this requirement, this paper deals with the structural analysis of the bottom plate of small WIG craft having a design landing weight of 1.2-ton. As building materials for the WIG craft, pre-preg carbon/epoxy composites are considered. The strength information of the bottom plate is obtained using the first-ply-failure analysis in conjunction with a mid-plane symmetric laminated plate theory. As a result, the first-ply-failure location, load and deflection of the bottom plate are obtained. The calculated strength information is compared with the water reaction load for the bottom plate of seaplanes considered when they land on the water surface -the same fluid-structure interaction mechanism as that of WIG craft. In the calculation of seaplane water reaction load information, the rules shown in FAR(Federal Aviation Regulations) Part 25 are used. Through the comparison, the structural integrity of the bottom plate for the WIG craft is checked.

Fabrication of PCL Scaffolds According to Various Pore Patterns Using Polymer Deposition System and Design of Experiments (폴리머 적층 시스템과 실험계획법을 이용한 다양한 공극 패턴에 따른 PCL 인공지지체의 제작 연구)

  • Sa, Min-Woo;Choi, Sun-Woong;Lee, Jae-Wook;Kim, Jong Young
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.41 no.7
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    • pp.645-653
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    • 2017
  • In bone tissue engineering, polycaprolactone (PCL) is one of the most widely used biomaterials in the manufacturing of scaffolds as a synthetic polymer having biodegradability and biocompatibility. The strut width in the fabrication of scaffolds is an important part of tissue regeneration in in-vitro and in-vivo experiments, because it affects not only the pore size but also the porosity. In this study, we used polymer deposition system (PDS) and design of experiments (DOE) to explore the optimal process conditions to achieve a systematic and efficient scaffold manufacturing process, using temperature, pressure, scan velocity, and nozzle tip height as the parameters for the experiments. The aim of this research was to fabricate a 3D PCL scaffold having a uniform strut width of $150{\mu}m$ using DOE; it was proved that the strut width was constant in all the experimental groups by fabricating the PCL scaffolds according to various pore patterns as well as one pore pattern.

Customized Model Manufacturing for Patients with Pelvic Fracture using FDM 3D Printer (FDM 방식의 3D 프린터를 이용한 골반 골절 환자의 맞춤형 모델제작)

  • Oh, Wang-Kyun
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.14 no.11
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    • pp.370-377
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    • 2014
  • At present trend 3D Printing technology has been using more efficiently than conventional subtractive manufacturing method in various medical fields, in particular this technology superior in saving production time, cost and process than conventional. Especially in orthopedics, an attractive attention has been paid by adopting this technology because of improving operation, operation accuracy, and reducing the patient's pain. Though 3D printing technology has enormous applications still in some hospitals have not been using due to having the problem of technical utilization of hardware, software & chiefly financial availability and etc. In order to solve these problems by reducing the cost and time, we have used CT images in pre-operative planning by directly making the pelvic fracture model with open source DICOM viewer and STL file conversion program, assembly 3D printer of FDM wire additive manufacturing. After having the customized bone model of six patients who underwent unstable pelvic fracture surgery, we have operated our system in orthopedic section of University Hospital through the clinician. Later, we have received better reviews and comments on utilization availability, results, and precision and now our system considered to be useful in surgical planning.

A Study on the Standard Drawings of Seoul Elementary School Architecture in 1960~70s (1960~70년대 서울시 국민학교 건축 표준설계도에 관한 연구)

  • Lee, Jung-Woo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.9 no.6
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    • pp.1718-1725
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    • 2008
  • Until 1980s, Korean elementary school architecture has been stereotyped by standard drawings. But there have been very few researches focused on this subject, especially regional one. As an attempt to improve these conditions, this study reviewed standard drawings of elementary school architecture by Education Board of Seoul in 1964 and 1975. Both standard drawings were reviewed through items such as components making a set of standard drawings, floor plan, elevation design and subsidiary facilities. They have rectangular unit classrooms, single-corridor block plan and plain exterior having no symbolic images, which are the characteristics of typical Korean school architecture until 1980s. On the other hand, they reveal the unknown characteristics such as double-corridor block plan, classrooms in basement, toilets of conventional type placed on every floor and changes in details of openings and exterior wall.

핵융합로 디버터의 대면물질로 사용될 텅스텐의 상압열플라즈마 용사 코팅 공정 최적화 및 코팅질 향상을 위한 해석적 연구

  • Jin, Yeong-Gil
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.249-249
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    • 2010
  • 핵융합로에서는 디버터의 열부하에 대한 안전성을 고려하기 위해 열전도도 및 열 저항성이 높은 텅스텐이 대면 물질로 고려되고 있으며, 경제적인 측면과 실용성 측면에서 텅스텐블록을 직접 제작하여 사용하는 것보다 텅스텐코팅이 효과적이라는 의견이 지배적이다. 또한 ASDEX Upgrade 에서는 탄소블럭에 텅스텐을 코팅하여 챔버 외벽 및 디버터 영역까지 구성하여 캠페인을 진행하였고, 재료적인 측면에서 안정성을 확인 하였다. 따라서 본 연구에서는 디버터 및 챔버외벽 등에 대한 대면물질을 구성하기 위해 상압 열플라즈마 제트를 이용하여 고온에서의 용융 및 냉각을 통해 모재에 텅스텐 피막을 적층하는 과정을 수행하고 있다. 기존의 연구를 통해 일부 공정 변수에 대해서는 이미 적정한 범위의 공정조건을 확보하였고, 기공도와 산화도 및 부착력 등의 물성치에 대한 추가적인 향상을 위해 주요 공정 변수에 집중하여 최적의 조건을 탐색하는 과정이 진행 중이다. 이를 위해 출력증가실험의 일환으로서 기존 36kW급 플라즈마 토치 전력을 한 단계 끌어 올려 48kW급 전력까지 단계적으로 상승시킴으로써 이에 따른 물성치 변화를 검증하고 있다. 현재 44kW 급까지 실험이 수행되었으며, 이를 통해 공극률 감소 및 미세구조 변화에 대한 결과를 얻었다. 실제로 토치의 출력을 증가시킴으로서 텅스텐 피막의 물성치가 변화하는 메커니즘은 플라즈마 제트의 중심부 온도 및 축방향 속도에 의해 결정된다. 중심부 온도가 상승하게 될수록 코팅을 위해 분사되는 분말의 용융률은 증가하지만 분말 외벽에 산화텅스텐이 형성될 가능성은 증가하게 되며, 플라즈마 제트의 모재를 향상 축방향 속도가 증가할수록 용융 된 분말이 모재에 증착 시 형성하는 형태가 원형에 가깝게 되므로 기공이 감소하는 효과가 발생한다. 특히 용융된 분말의 증착 형태는 모재의 온도 및 분말의 입사속도에 결정적이 영향을 받게 되며, 결국 모재와 분말사이의 습윤성에 의한 분말 분산속도가 분말의 입사속도에 버금갈 경우 분말은 모재 위에서 효과적으로 원형으로 전이하며 적층하게 된다. 이러한 전이 현상은 앞에서 언급한 모재의 온도 등에 의해 결정적으로 영향을 받게 되며, 모재의 온도가 전이온도 이하일 경우 폭파형태에서 원형으로 분말의 증착 형태가 전이하게 된다. 이외에 추가적으로 진행하고 있는 연구는 코팅 전처리에 해당하는 분말 효과이며, 특히 탄화텅스텐 분말을 통한 재료적 auto-shroud 효과와 미세분말을 이용한 분말 표면열속의 증가에 따른 용융률 증가효과를 연구에 포함할 계획이다. 이러한 연구는 열적, 그리고 재료적 해석을 바탕으로 해석적 접근을 통해 이루어진다.

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