• 제목/요약/키워드: 직접금속조형

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직접식 금속 적층공정을 이용한 금속 시제품 제작 (Solid Freeform Fabrication of Metal Prototype Using Direct Metal Shaping Process)

  • 김재도;박진용;조명우
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권10호
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    • pp.56-62
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    • 2000
  • A fast and precise technique to make 3-dimensional object which is called direct metal shaping process is processed. It is very useful technique in design and inspection. Using this developed system, a solid object is made. In experiment, test parts are built by varying three factors, laser power, scan path, scan speed. This process used device, which is different from the widely used in rapid prototyping in that powder feeding device is used. Spraying powder directly at the focused laser beam and then three dimensional object is made by the deposit of melted metal powder. The optimum scanning path is found to be zigzag path, which had little thermal affection on base metal. As a result of these experiments, it was found that optimum scanning speed is 15mm/sec laser power is 50W. This constructed 3-dimensional object could be used in mold manufacturing directly.

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Conformal Cooling Channel 의 구조물 제작 (Conformal Cooling Channel Manufacturing for the Die)

  • 이창우;서정훈;우성식;김대중
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1761-1765
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    • 2005
  • The plastic injection molding industry is increasing pressure to reduce the cycle time in order to improve the productivity. The time of a cooling die is a large part of the cycle time. The conformal cooling channels can reduce the cooling time effectively as compared with conventional production die. It is hard to make the die with a conformal cooling channel by the conventional method. This paper introduces the method of a conformal cooling channel manufacturing by the DMT (Direct Metal Tooling) that is a new technology.

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레이저를 이용한 직접금속조형(DMD) 기술 (Laser-Aided Direct Metal Deposition (DMD) Technology)

  • 지해성;서정훈
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.150-156
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    • 2003
  • 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.

앙드레 꾸레쥬의 패션 디자인에 나타난 건축양식 특성연구 (A Study of the Architectural Characteristics Depicted on Andre Courrs Fashion Design)

  • Kyoung-Hee Cho
    • 복식
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    • 제23권
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    • pp.25-43
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    • 1994
  • 앙드레 꾸레쥬는 자신의 디자인에 건축적 조형미를 표현한 대표적인 디자이너이다. 그의 디자인들은 라인 뿐 아니라 색채, 소재, 액세서리에 이르기까지 건물을 짓듯이 설계, 구성되어 있다. 최근 복식미의 건축적 조형성이 강조되고 있는 것을 감안할 때, 60년대 이미 선구자적인 역할을 하면서 자신의 건축가적인 기호를 유감없이 발휘해온 꾸레쥬를 연구한다는 것은 21세기를 향한 패션의 발전 측면에서 조금이라도 의미가 있지 않을까 생각한다. 본 연구에서는 앙드레 꾸fp쥬가 가장 활발히 활동했던 1974년에서 1970년까지 그의 디자인들을 집중 연구하였는데, 그의 패션디자인에 건축양식의 특징들이 어떻게 나타났는지에 연구의 초점을 맞추었다. 본 연구의 대상으로 사용된 실제의 옷 샘플들은 뉴욕 메트로폴리탄 예술박물관내의 Costume Institute Storage 에 있는 의복과 액세서리들을 직접, 관찰 , 분석한것이고 그 박의 사진들은 패션과 건축에 관한 서적과 잡지, 박물관내의 Slide Library , 그리고 Costume Institute Library Collection에서 발췌 , 비교 연구한 것이다. 일찍이 엔지니어링과 건축을 공부했던 앙드레 꾸레쥬는 50년대의 패션 디자이너의 거장 발렌시아가 밑에서 10년 넘게 일하다가 독립하였는데 그의 디자인 세계는 줄곧 여성들이 입고 편히 활동 할 수 있는 기능성을 강조하면서 단순하고 편안한 의복 구성에 중점을 두었다. 그리고 그는 이러한 자신의 패션 철학과 의복제작 과정들은 현대건물이 갖는 단순성, 기능성의 특징과 일치한다고 믿었다. A. 라인(Line) 앙드레 꾸레쥬는 패션 디자인에서의 비레는 건축에서구조를 쌓아가는 것과 같은 것이라고 생각하고 옷에서의 기본 구성을 기하학적인 라인에 두었다. 그래서 그의 옷들은 A-라인, 사각형, 사다리꼴,,, 등의 분명한 실루엣을 이루고 있는데 이러한 기본라인을 뒷받침이라도 하듯 소매가 아주 짧거나 없는 것이 특징이다. 황금분할이 아닌 1 : 1 구성은 그가 독특하게 사용한 비례방법의 하나인데 그것은 자켓과 스커트의 길이비례, 요크와 몸판간의 면적비례 등에서 잘 나타나고 있다. 그리고 그는 , 의복구성의 비례를 강조하기 위해 사용한 강한 색상의 대비를 현대건물의 인테리어에 빛을 사용하는 것과 같은 이치라고 설명한다. B.색상(Color) 흰색은 그러한 그의 비례강조 의복에 가장 적절한 색으로 사용되었다. 그는 빨강, 오렌지, 녹색, 분홍등 강렬한 원색을 사용하였는데도 불구하고 흰색은 그의 건축양식 발상의 Ideo를 완성시키는 완전한 색이었다. 뜨거운 날씨에 흰색이 가장 기능적인 색인 것처럼 강한 원색 대비를 통해 비례강조를 하면서 동시에 그것을 뒷받침하는 가장 합리적이고 기능적인 색은 흰색이라고 믿었다. C. 소재 (Material) 앙드레 꾸레쥬는 건물을 짓듯이 사람위에 옷을 건축한다고 믿었기 때문에 자연히 둔탁하고 딱딱한 소재가 많이 사용되었다. 비닐, 금속류, 시퀸스처럼 광택나고 투명한 재료 선호는 그 당시 현대 건축에서 선풍적으로 많이 사용되었던 유리, 금속류, 크리스탈 등 비치고 광택나는 건축재료와 일맥상통하는 것이다. 그러한 선국적인 내료 사용결과로 보여진 괴상하고 선정적인 그러면서도 아주 단순한 패션은 미래 지향적인 건축양식 구조의 " Simple", "Plain" 느낌과 정확하게 같은 것이다. 이상과 같이 앙드레 꾸레쥬는 옷을 디자인 했다기 보다는 건축했다. 주목할만한 점은 60년대 말 당시 발표되었던 그의 건축 구조적인 디자인의 특징들이 21세기를 앞둔 90년대에 다시 크게 유행하고있다는 점이다. 꾸레쥬 역시, 최근 자신의 디자인을 통해 건축적 조형미와 미래지향적 이미지를 더욱 강조하고 있는 것을 볼 수있다. 단순하면서 우주공간을 선회하는 듯한 입체적인 라인, 흰색을 비롯한 자연에 가까운 색을 중심으로 하되, 밝은 색조의 하이라이트, 플라스틱, 금속류와 같이 딱딱하고 광택나며 비치는 재료 사용,, 등등이 바로 그것이다. 그리고 이러한 그에 미래 지향적이고 조형적인 디자인들은 앞으로 어떻게 더 모험적인 모습으로 선보일지 우리 모두가 주목할만한 일인 것이다.

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기하형태의 연속적인 조형성 -분자구조를 중심으로- (Continuous Formative Beauty of Geometrical Shapes)

  • 김민호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.172-179
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    • 2010
  • 물질에 대한 본질과 그 안에 내재된 시지각적 구조에 대한 관심으로부터 시작된 본 작품연구의 목적은 분자의 형태상 특징인 원, 선과 같은 단순기하형을 시공간에서 입체화시켜 이들 간의 결합이 갖은 조형적 연속성을 표현하는데 있다. 이와 같은 목적으로 현대미술에서의 기하형태는 무엇이며, 분자구조의 구조적 결합과 상징성이 어떠하였는가를 살펴보았으며, 이러한 고찰을 바탕으로 분자구조의 단순기하형태를 입체화시켜 단위체간의 반복적인 결합에서 오는 연속적인 조형성을 표출하였다. 작업의 유형은 분자모형과 전자현미경상에서 보이는 분자를 선을 매개체로 사용하여 단위체를 결합하는 방법과 단위체간을 직접 결합하는 방법으로 신체장신구와 금속조형물을 표현해 보았다. 결국은 단위체간의 직접결합을 통한 "분할과 복제의 연속성" 및 구와 곡선과 같은 분자이미지를 입체화 시킨 단순기하형들의 결합에서 오는 "순환적 연속성"이 공간적 구성에서 발생하는 조형화를 시도해 보았다.

레이저를 이용한 균일 금속 액적 생성 (Uniform metal droplet generation using laser)

  • 강대현;양영수;김용욱;조성규;박성민
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.23-31
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    • 2002
  • The uniform metal droplet generation using Nd-YAG laser was studied and experiment was carried out. The shape and volume of developed droplet was measured and the Young-Laplace equation and equilibrium condition of force were applied this model. The differential equation predicting shape of droplet using equilibrium condition of force instead of Navier-stokes equation was induced and numerical solution of differential equation compared with experimentation data. The differential equation was solved by Runge-Kutta method. Surface tension coefficient of droplet was determined with numerical solution relate to experimental result under the statical condition. In case of dynamic vibration, metal droplet shape and detaching critical volume are predicted by recalculating proposed model. The result revealed that this model could reasonably describe the behavior of molten metal droplet on vibration.

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DMT기술을 활용한 형상적응형 냉각채널 적용 사례 연구 (Case Studies on Applications of Conformal Cooling Channel Based On DMT Technology)

  • 김우성;홍명표;박준석;이윤선;차경제;성지현;정민화;이예환
    • 한국기계가공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.9-14
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    • 2015
  • 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.

포트홀 다이를 이용한 컨덴서 튜브 직접압출 공정해석 및 금형강도 해석 (Die stress and Process of Analysis for Condenser Tube Extrusion by using a Porthole Die)

  • 이정민;이상곤;김병민;조형호;조훈
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1030-1033
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    • 2002
  • In this study, it is important that we have an understanding of the metal flow for manufacturing condenser tube in porthole die extrusion, because this need to provide for household appliances market that is expected to grow into the major market of the cooling system hereafter. Condenser tube is mainly manufactured by conform exclusion. However, this method was not satisfied a series of the needs for manufacturing condenser tube as compared with porthole die extrusion. The deforming skill recently is required high-productivity, high-accuracy and reducing lead-time, thus it is essential to substitute conform exclusion by porthole die exclusion. Porthole die extrusion has many advantages such as improvement of productivity, reduction of production cost etc. In general, the porthole die extrusion process consists of three stages(dividing, welding and forming stages). In order to obtain the detailed mechanics, to assist in the design of proper die shapes and sizes, and to improve the quality of products, porthole die extrusion should be analyzed in as non-steady state as possible during the entire process to evaluate detailed metal flow, temperature distribution, welding pressure and extrusion lead, and therm stress analysis was practiced to obtain effective stress and elastic deformation value. A analytical results provide useful information the optimal design of the porthole die for condenser tube.

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고 용융점 소재의 압출적층성형을 위한 우수한 방열특성을 갖는 3차원 프린터 nozzle부 기구설계 (Structural Design of 3D Printer Nozzle with Superior Heat Dissipation Characteristics for Deposition of Materials with High Melting Point)

  • 김완진;이상욱
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.313-318
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    • 2020
  • 300도 이상의 높은 용융점을 갖는 소위 엔지니어링 플라스틱은 기구적인 강성과 내화학성 및 마찰 및 마모성능이 우수하여 여러 산업에서 금속을 대체하는 소재로 각광받고 있다. 본 연구에서는 용융적층모델링 공법을 기반으로 하는 3D 프린터에서 높은 용융점을 갖는 엔지니어링 플라스틱을 조형할 수 있도록 방열특성이 우수한 3D 프린터 nozzle부의 구조를 설계하고 이를 해석적으로 검증하였다. 높은 온도로 가열되는 heat block과 필라멘트가 이송되는 nozzle상부 간의 단열 및 신속한 냉각을 위하여, 열전도계수가 낮은 열차단부(heat brake부)를 2중으로 구성하였고, 열차단부에 생성되는 열이 냉각핀을 통해 대기에 의해 냉각되는 구조를 적용하였다. 개선된 nozzle부 구조설계를 통해 종래 3D 프린터의 BCnozzle과 비교할 때, heat sink부에서의 온도를 50% 가량 낮출 수 있었으며, heat block에 직접적으로 연결된 heat brake부 최종단의 정상상태 온도를 14% 가량 낮출 수 있었다.

터빈 익렬 주위에서의 부유 입자 유동 해석 (Study of particle laden flows around turbine cascade)

  • 김완식;조형희
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
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    • pp.10-10
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    • 1998
  • 본 연구에서는 제트 추진 기관의 터빈 익렬에서의 유동과 대기 중에 부유되어 있는 입자 또는 연소 생성물들이 제트엔진 내부로 유입될 경우 이에 따른 압축기 및 터빈 날개의 마모 및 충돌 부위를 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 일반적으로 각종 항공기의 추진 기관용 가스 터빈 엔진은 대기중에 부유되어 있는 각종 입자들의 영향을 받게 된다. 특히, 확산 지역을 통과하는 항공기나 먼지 입자 부유물이 많은 공업지대 또는 사막지역을 비행하는 항공기의 경우는 모래 알갱이, 먼지 및 연소 입자의 직접적인 영향을 받아 각 요소들에 심각한 부식 및 마모가 발생됨으로써 성능 저하 및 냉각 통로의 막힘, 압축기와 터빈 날개의 손상 등이 예측되어진다. 특히 항공기용 추진 기관은 엔진 입구에 유입 공기를 정화하기 위한 여과장치의 설치가 불가능하며, 자동차용 가스터빈 엔진의 경우는 여과 장치를 부착하여도 미세한 입자들이 여과 장치에 여과되지 않고 엔진 내부로 침투하게 되므로 치명적인 손상이 예상된다. 이러한 손상들은 초기에는 미세하게 발생하지만, 손상 정도가 점점 누적됨에 따라서 항공기의 안전 운전에 심각한 위험 요소로서 작용할 수 있으며, 경제적으로도 기관의 유지 보수비용의 증가를 가져올 수 있다. 따라서 압축기에 화산재 또는 대기중에 부유되어 있는 금속 입자나 먼지입자 등이 유입되었을 경우, 압축기 날개의 손상 부위와 정도를 예측하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Lagangian방법을 적용하여 압축기 날개위의 부유 입자 충돌 부위를 예측하고, 설계 시 이를 보완할 수 있는 기준을 제시하였다. 아울러 설계 입구각과 크게 벗어난 유동의 유입시에 발생되는 박리 현상과 이에 따른 입자의 유동 및 날개의 입자 접착 부위를 예측하였다. 본 연구에서는 여러 크기의 입자(다양한 Stokes 수)들을 주어진 속도에서 유선을 따라 압축기 입구에서 압축기 유로로 여러 위치에서 부유 시켜서 그 입자들의 궤적 및 충돌, 점착 위지를 고찰하고, 정량적인 충돌량을 해석하기 위하여 입자 충돌 계수를 정의하여 압축기 날개 표면의 충돌특성을 알아보았다. 이러한 예측을 통하여 압축기 날개 표면의 충돌 부위를 예측하고, 날개의 표면을 코팅하는 등 보호 개선책을 제시할 수 있고, 연소의 반응물 입자가 터빈 날개에 충돌하여 발생되는 날개 표면의 파손, 냉각 홀의 막임, 연소 입자의 점착 부위 등을 예측하여 보완책을 준비할 수 있도록 하였다.

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