• 한국결정성장학회지
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• 제33권6호
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• pp.288-293
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• 2023

STS316L 합금의 Laser powder bed fusion 공정 최적화를 위하여 Laser power, Scan speed 및 Hatching distance의 공정조건을 제어하면서 투입 레이저 에너지 밀도와 조형체의 상대밀도와의 상관관계를 연구했고, 최적조건으로 제작된 조형체의 적층 방향에 따른 인장특성 변화를 분석했다. STS316L 분말을 에너지밀도가 55.6 J/mm³, 83.3 J/mm³ 및 111.1 J/mm³인 조건에서 적층 성형한 결과, 투입 레이저 에너지밀도가 83.3 J/mm³이며, Power 및 Scan speed 각각 225 W, 1000 mm/s인 조건에서 가장 안정적으로 고밀도 STS316L 샘플을 제작할 수 있었다. 최적공정조건을 이용해 적층 방향과 인장방향이 각각 0°, 45°, 90°인 인장시험편을 제작하여 인장특성을 비교한 결과 적층 방향과 인장방향이 수직인 시험편의 항복강도, 인장강도 및 연신율이 가장 우수한 것이 확인되었다. 적층 방향과 수직 방향으로의 이방성을 가지는 기공 및 Lack of fusion 결함이 응력집중을 야기하여 인장특성을 열화 시키기 때문인 것으로 추정된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권12호
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• pp.185-194
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• 2000

Rapid Prototyping(RP) techniques have their unique characteristics according to the working principles: stair-stepped surface of parts due to layer-by-layer stacking, low build speed caused by line-by-line solidification to build one layer, and additional post processing to improve surface roughness, so it is required very high cost to introduce and to maintain of RP apparatus. The objective of this study is to develop a new RP process, Variable Lamination Manufacturing using linear hotwire cutting technique and expandable polystyrene foam sheet as part material(VLM-S), and to investigate characteristics of part material, cutting characteristics by using linear hotwire cutting system and bonding. Experiments were carried out to investigate mechanical properties of part material such as anisotropy and directional tensile strength. In order to obtain optimal dimensional accuracy, surface roughness, and reduced cutting time, addition experiments were performed to find the relationship between cutting speed and cutting offset of hotwire, and heat generation of hotwire per unit length. So, adhesion strength tests according to ASTM test procedure showed that delamination did not occur at bonded area. Based on the data, a clover-shape was fabricated using unit shape part(USP) it is generated hotwire cutting. The results of present study have been reflected on the enhancement of the VLM-S process and apparatus.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권10호
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• pp.865-871
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• 2016

조직 공학에서는 전통적인 인공지지체 제작 방식인 가스 발포, 염 침출, 스폰지 복제 그리고 동결주조 법 등이 이용되고 있다. 하지만 다양한 공극 형태 및 크기를 가지고 있어서 세포 상호 작용 효과 및 충분한 기계적 특성에 한계가 있다. 그러나 열 용해 적층 법은 조직공학에서 폴리머 재료를 이용하여 다양한 3차원 인공지지체를 제작할 수 있는 가장 적절한 기술이다. 따라서 본 연구에서는 PCL 몰드를 제작하고 실리카와 알긴산 나트륨 염을 포함하는 세라믹 슬러리를 제조하여 몰드에 주입시켰으며, 1일 동안 자연 건조를 시켰다. 제작된 3차원 슬러리 몰드는 PCL 몰드의 제거 및 슬러리를 경화시키기 위해 $100^{\circ}C$의 오븐에서 2시간 열처리 되었고, 열처리 후에 $1100^{\circ}C$에서 소결되었다. 제작된 인공지지체는 주사전자현미경을 통해 관찰되었고, 압축 시험을 통해 알긴산 나트륨 염의 혼합량에 따른 인공지지체의 기계적 특성은 평가되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.892-898
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• 2008

3차원 쾌속 조형법은 컴퓨터에 저장되어있는 객체 데이터를 이용하여 시제품을 제작하는 기술로써, 기존의 나무나 클레이, 혹은 주조 제작방식과는 달리 원하는 위치에 요구되는 재료를 직접 적층함으로써 원형제품을 제작함을 특징으로 한다. 스테레오리쏘그래피, 용융 점착법, 선택적 레이저 소결법, 판상 제작법 등의 다양한 3차원 쾌속 조형법이 개발되었으나, 그 중에서 잉크젯을 통한 3차원 쾌속 조형법은 잉크화된 조형재료를 통해 구조적으로 기능이 가능한 원형제품의 제작이 가능하다는 특징이 있다. 그러나, 기능성 원형제품의 제작을 위해서는 잉크의 고농도화가 요구되며, 이로 인해 잉크 점도가 상승되어 젯팅 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다. 본 논문에서는 3차원 쾌속 조형법을 위한 최적 젯팅조건을 도출하기 위해 슬러리 타입 세라믹 상변화 잉크의 음파 전달속도 측정과 음파 전달속도가 젯팅에 미치는 영향을 고찰하도록 한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.225-230
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• 2020

3D프린팅의 활용은 매우 혁신적이면서 유용한 기술이다. 하지만 장신구 분야에서는 3D프린팅 기술은 제작방법의 한 분야로서 한정적 으로 사용되는 기술이다. 이러한 3D프린팅의 한계를 극복하기 위해 3D프린팅 출력방식 중 가장 대중적이며 조형활동에 적합한 출력방식을 선정하고 출력시간, 조건을 한정하여 장신구에 적용 가능성을 알아보기 위해 비주조과정과 주조과정 각각의 방법을 통해 시제품까지 완성하고 이를 비교해 보았다. 그 결과, FDM출력 방식은 비용과 시간적인 측명에서 매우 긍정적인 장점이 있지만 표면에 적층구조가 지워지지 않으며 출력과정시 발생되는 필라멘트의 잔여물로 인해 선 조형을 표면시 완성도가 떨어지는 단점이 있었다. DLP출력방식은 표면처리가 고르며 완성도가 높은 반면, 비용과 시간적인 측면에서 효율성이 떨어지는 단점이 있었다. 하지만 두 출력방법 모두 장신구 활용 가능하며 향후 디자인에 맞는 다양한 출력방법연구가 이루어져 장신구에 3D 작품연구가 활발히 수행되기를 바란다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.327-330
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• 2004

Laser aided direct metal deposition (LADMD) process offers the ability to make a metal component directly from 3-D CAD dimensions. A 3-D object can be formed by repeating laser cladding layer by layer. The key of the build-up mechanism is the effective control of powder delivery and laser power to be irradiated into the melt-pool. A feedback control system using optical sensors is introduced to control laser power and powder mass flow rate. Using H13 tool steel and $CO_2$ laser system, comprehensive analysis are executed to test the efficiency of the system. In addition, the dimensional characteristics of directed deposited material are investigated with the parameters of deposition thickness, laser power, traverse speed and powder mass flow rate.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.101-104
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• 1997

The purpose of this study is the development of the extensive Rapid Prototyping Technique, which can resolve the long-term manufacturing process, shrinkage and deformation occurring rapid prototyping technique. To begin with, the various specimens for tensile and bending test were manufactured on the basis of this modeling technology. Then, many kinds of the laminate pieces for the test were made by using the sheet steels 1 mm and 2 mm thickness which is composed of the same ingredient. Not only the mechanical strength of the both of the laminate specimens by the developed Rapid Prototyping using projection welding and non-laminate specimens of 5 mm thickness were evaluated, but the mechanical strength of the specimens of the tensile and bending test composed of heterogeneous components were also estimated.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.883-886
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• 1997

In all Rapid Prototyping (RP) processes, a CAD solid model is sliced ito thin layers of uniform, but not necessarily constant, thickness in the building direction. Each cross-sectional layer is successively deposited and, at the same tim, bonded onto the previous layer; the stacked layers form a physical part of the model. The objective of this study is to develop a methode for calculating the rotational angle(θ/sub x/, θ/sub y/) of the linear hotwire cutting system in the three-dimensional space for the Variable Lamination Manufacturing process using expandable polystyrene foam sheet (VLM-S). In order to examine the applicability of the developed method to VLM-S, various three-dimensional shapes, such s a screw, an extruded cross, and a figure of Sonokong, were made using the data obtaiend from the method.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.56-62
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• 2006

Various kinds of rapid prototyping processes are available, such as stereo-lithography apparatus(SLA), fused deposition modeling(FDM), selective laser sintering(SLS), 3 dimensional printing(3DP), and laminated object manufacturing(LOM). In this study, benchmark tests are carried out to obtain detailed informations about surface roughness and mechanical properties of those parts. Although the patterns and roughness averages of part surface are dependent on the surface direction, the roughness of SLA part is the best and that of FDM or 3DP part is the worst. It is shown that FDM part has an advantage in impact strength, SLS(or EOS) part in compressive strength, and LOM part has an advantage in tensile strength and heat resistance, but the change of building direction in FDM and LOM processes severely weakens the tensile and impact strengths.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권7호
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• pp.85-90
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• 1998

The business of manufacturing is increasingly becoming time-compressing, precise and long-life oriented, owing to various needs from the consumers and harsh global competition. With the emergence of the layer laminate manufacturing method, it is possible to produce prototypes directly from 3D CAD and additive process, the production time and cost have shortened dramatically. However there are some problems like surface-step, dimensional deviation and warp. A newly developed powder casting is suitable for rapid-manufacturing metallic tools. Powder casting can serve as a promising rapid tooling method because of high density characteristics and low dimensional shrinkage below 0.1％ during sintering and infiltration. By this process, we have realized significant time savings bypassing the wait for prototype tooling and cost savings eliminating the expense of conventional prototype tooling process.