Recently, IoT technology has great attention and plays a key role in 4th industrial revolution in order to design customized products and services. Additive Manufacturing (AM) is applied to fabricate IoT sensor directly or IoT sensor embedded structure. Also, design methods for AM are developing to consolidate various parts of IoT devices. Part consolidation leads to assembly time and cost reduction, reliability improvement, and lightweight. Therefore, a design method was proposed to guide designers to consolidate parts. The design method helps designers to define product architecture that consists of functions and function-part relations. The product architecture is converted to a network graph and then Girvan Newman algorithm is applied to cluster the graph network. Parts in clusters are candidates for part consolidation. To demonstrate the usefulness of the proposed design method, a case study was performed with e-bike fabricated by additive manufacturing.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.24
no.2
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pp.73-82
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2020
Additively manufactured, small rocket engines are perhaps the focal activities of space startups that are developing low-cost launch vehicles. Rocket engine companies such as SpaceX and Rocket Lab in the United States, Ariane Group in Europe, and IHI in Japan have already adopted the additive manufacturing process in building key components of their rocket engines. In this paper on technology trends, an existing valve housing of a rocket engine is chosen as a case study to examine the feasibility of using additively manufactured parts for rocket engines.
Recently, there has been an increase in additive manufacturing for the fabrication of liquid rocket engines. This technology can innovate conventional fabrication methods to reduce the lead time and manufacturing cost and can enhance the performances such as weight reduction. In this study, a literature survey is presented that includes types, advantages, disadvantages, and foreign government-based projects of the technology related to liquid rocket engine manufacturing. The present survey focuses on the technology that has been applied to various components such as turbopumps and valves while much larger efforts are made for combustion chambers with regenerative cooling channels and diverging nozzles, as the advantages of the technology are maximized for the applications.
Korean Journal of Construction Engineering and Management
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v.23
no.6
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pp.119-124
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2022
Recently a method of constructing architectural products using additive manufacturing technology has been proposed. The additive manufacturing technology automates the construction process and it can secure the safety of workers. In addition, due to the high implementation efficiency of atypical shapes, the applicability to the manufacturing process of buildings and infrastructure is drawing attention. Additive manufacturing technology has the ability of satisfying computer-based construction automation, resource management and construction period prediction which is required in the modern construction industry. However, the industrial application is still limited by insufficient data, standards, regulations, and operating methods. In this study, in order to analyze the applicability of architectural additive manufacturing technology, we manufacture each architectural product with two additive manufacturing systems. In addition, we apply an application of each building product into an appropriate manufacturing system through the AM production decision model. And identify problems in the manufacturing process through empirical experiments. As a result, we propose an extended additive production decision model to improve the quality of building products.
Kim, Min Soo;Kim, Ji-Yoon;Park, Eun Gyo;Kim, Tae Min;Cho, Jin Yoen;Kim, Jeong Ho
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.50
no.4
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pp.223-231
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2022
Residual stress that can occur during the metal additive manufacturing process is an important factor that must be properly controlled for the precise production of metal parts through 3D printing. Therefore, in this study, the factors affecting these residual stresses were investigated using an experimental method. For the experiment, a specimen was manufactured through an additive manufacturing process, and the amount of deformation was measured by cutting it. By appropriately calibrating the measured data using methods such as curve fitting, it was possible to quantitatively analyze the effect of process parameters and metal powder reuse on deformation due to residual stress. From this result, it was confirmed that the factor that has the greatest influence on the magnitude of deformation due to residual stress in the metal additive manufacturing process is whether the metal powder is reused. In addition, it was confirmed that process parameters such as laser pattern and laser scan angle can also affect the deformation.
In recent years, additive manufacturing (AM) processes have emerged as an important manufacturing technology for a multi-item small sized production to lead the 4th industrial revolution. The layer-by-layer deposition characteristics of AM process can rapidly produce physical parts with three-dimensional geometry and desired functionality in a relatively low cost environment. The goal of this paper is to investigate the applicability of AM process to appropriate technologies for developing countries. Through the review of examples of appropriate technology of the AM process, the possibility of a practical usage of the AM process for the appropriate technologies is examined. In addition, significant applications of the AM process to the appropriate technology are introduced. Finally, future issues related to production of physical parts for developing countries using the AM process are discussed from the viewpoint of the appropriate technology.
Korean Journal of Construction Engineering and Management
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v.23
no.1
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pp.113-117
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2022
Additive manufacturing (AM, also known as 3D printing) technology is digitalized technology, making it easy to predict and manage quality and also, have design freedom ability. With these advantages, AM technology is applied to various industries. In particular, a method of manufacturing buildings and infrastructure with AM technology is being proposed to the construction industry. However, the application of AM technology is restricted due to problems such as insufficient history and quality of technology, lack of construction management methods, and certification of manufacturing products. Therefore, the manufacture of architectural products is implemented with indirect AM technology. In particular, it manufactures formwork using AM and injecting building materials to implement the architectural product. In this study, hybrid type material extrusion AM is used to manufacture large-sized formwork and implement building products. Moreover, we identify factors that can predict productivity and economic feasibility in the additive manufacturing process. As a result, design optimization results are proposed to reduce the production cost and time of architecture buildings.
Kim, Min-Kyeom;Kim, Taehwan;Kim, Ju-won;Kim, Dongwon;Fang, Yongjian;No, Jonghwan;Suhr, Jonghwan
Composites Research
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v.34
no.4
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pp.212-225
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2021
Metal matrix composites (MMCs) were widely used in various industries, due to the excellent properties: high strength, stiffness, wear resistance, hardness, thermal conductivity, electrical conductivity, etc. With additive manufacturing (AM) technology rapidly developed, AM MMCs have been actively investigated thanks to the cost- and time-saving manufacturing. However, several issues still need to be addressed before fabricating AM MMCs. Here, several types of MMCs were introduced and MMCs' design methods to tackle the issues were suggested in a powder bed fusion (PBF) technique. The paper could come up with a guideline for the material and process design of MMCs in the PBF technique.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.33
no.6
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pp.268-275
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2023
This paper delves into the crucial realm of support structures in metal additive manufacturing (AM) processes and their direct impact on the stiffness of printed components. With the continuous evolution of AM technologies, optimizing support structures has become imperative to enhance the overall quality and performance of manufactured metal parts. Therefore, in this study, tensile specimens were manufactured using various representative support design variables such as support type, spacing, and penetration depth, and the differences in displacement-load curve were analyzed though tensile test. Using additively manufactured support shaped tensile specimen, the paper presents a comprehensive examination of the effect of support parameters on their stiffness. The findings contribute to advancing the understanding how to design supports to suppress thermal deformation of metal parts during AM process, thereby paving the way for enhanced design freedom and functional performance in the ever-expanding field of AM.
분무성형공정은 급냉응고 및 결정입자 제어에 따른 고품위 소재 개발의 장점과 함께 고밀도 near-net-shape 제품의 제조가 가능한 합금제조기술이다 분무성형체의 미세조직은 적층표면에 도달하는 액적들의 평균 열용량, 즉 고상분율에 의하여 결정되며, 이는 액적의 비행과정에서의 분사가스-액적간의 열전달과 적층표면에서의 열유입과 열유출 속도에 영향을 받는다. 실제 다양한 공정변수들이 복합적으로 미세조직 형성과정에 영향을 미치지만, 균일한 미세조직을 얻기 위하여서는 적층표면에서의 온도와 고상분율을 항상 일정하게 제어하여야만 한다 즉, 적층표면 온도를 분무 성형공정중에 지속적으로 측정하여 이를 공정 제어 시스템에 feedback하여 원하는 적층표면온도를 유지하도록 공정변수를 제어하는 것이 필수적이다. 분무성형에 제조된 성형체는 합금원소의 편석이 없고 미세한 등방성의 결정립으로 이루어진 특징적인 미세조직을 나타낸다 이와 같은 미세조직으로 인하여 분무성형체는 우수한 성형성과 기계가공성을 나타내며, 또한 분무성형-후속가공된 최종 제품은 잉곳주조에 의하여 제조된 것과 비교하여 크게 향상된 기계적 성질을 가진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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