본 논문에서는 쾌속조형시스템(Rapid Prototyping System)에 적용 가능한 블라인드 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 3차원 메쉬 모델은 쾌속조형시스템의 시제품 제작 전 단계인 CAD 모델링 단계에서 사용된다. STL 형태의 메쉬 모델을 이용하여 제작할 시제품의 오류를 확인하고 수정하여 정밀도를 높이고 데이터의 오류를 줄인다. 모델링 단계의 메쉬 모델 오류는 시제품의 정밀도와 직접 연결되기 때문에 시제품 제작 전 단계에서는 이동, 회전과 같은 모델의 형태를 변형시키지 않는 변환은 사용하지만 데시메이션, 평활화 등의 변환은 사용되지 않는다. 기존의 대부분 워터마킹 알고리즘은 모델에 특정 노이즈를 추가하는 방법으로 워터마크 정보를 표현한다. 이런 알고리즘은 쾌속조형시스템에 사용할 경우 시제품의 정밀도를 저하시키기 때문에 사용이 극히 제한적이다. 제안한 알고리즘은 워터마크 삽입 전후 모델의 형태가 변하지 않으며 쾌속조형시스템과 같은 고정밀도를 요구하는 기계공학 분야에서 제작자 정보의 표현, 데이터의 무결성 인증 등 목적으로 사용할 수 있으며, 가상현실 등 다른 분야에서는 정보은닉 용도로도 사용할 수 있다.
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.
주얼리 제조 공정중 마스터패턴 제조 공정은 전체 제조원가의 20%를 차지하기 때문에 매우 중요한 공정이다. 지금까지는 수작업으로 왁스 패턴을 제작하고 이를 이용하여 석고형을 만들고 석고형으로 마스터 패턴을 제작하는 복잡한 공정을 거쳐 제작하였다. 본 연구는 쾌속조형기를 이용하여 듀라폼 재질의 몰드를 만들고 저융점합금을 이용하여 마스터패턴을 직접 제작하는 새로운 공정을 개발하였다. 듀라폰의 용융진이 190℃ 이므로 용융점 70℃의 Pb-Sn-Bi-Cd 계의 저융점 합금을 주물재료로 이용하여 마스터패턴을 제작하였다.
제품 개발 초기부터 3차원 CAD를 이용하여 설계를 하고 쾌속조형기를 이용하여 시제품을 제작한 후 이를 이용하여 제품의 성능시험을 하는 새로운 개발공정을 제시하였다. 이 공정을 방향기 개발에 적용함으로써 기존의 시작금형을 이용한 공정보다 제품의 개발기간과 개발비용을 획기적으로 절감할 수 있었다. 또한 설계단계부터 3차원 CAD를 이용함으로써 제품개발의 시행착오 횟수를 크게 줄일 수 있었다.
In order to reduce lean-time and cost, recently the technology of Rapid Prototyping and Manufacturing(PR/M) has been used widely. So various RP/M methods have been developed and these systems commercialized several years ago. The machining process is one of these methods. It also offers advantages such as precision and versatility. But there are some considerations during machining. The most important problem among them is the fixturing. So we have to overcome the limitation because the fixturing time is depend on the complexity of geometry to be machined. In this paper, we have developed the fixturing technique using filling process that can be widely useful for rapid products within a short time. So we have carried out some kinds of rapid products such as plastic knob and metal fan using our fixturing process. In fixturing step, the filling material might chosen a resin or a alloy according to wether the work material is plastic or metal respectively. Also we developed the set-up equipment attachable on the table of the milling machine that provided practicable quality during a series of machining operations, named by two step milling process.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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