• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제15권3호
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• pp.145-154
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• 2023

PURPOSE. The objective of this study was to investigate how internal structures influence the overall and marginal accuracy of full arch preparations fabricated through additive manufacturing in different printing systems. MATERIALS AND METHODS. A full-arch preparation digital model was set up with three internal designs, including solid, hollow, and grid. These were printed using three different resin printers with nine models in each group. After scanning, each data was imported into the 3D data processing software together with the master cast, aligned and trimmed, and then put into the 3D data analysis software again to compare the overall and marginal deviation whose results are expressed using root mean square values and color maps. To evaluate the trueness of the resin model, the test data and reference data were compared, and the precision was evaluated by comparing the test data sets. Color maps were observed for qualitative analysis. Data were statistically analyzed by one-way analysis of variance and Bonferroni method was used for post hoc comparison (α = .05). RESULTS. The influence of different internal structures on the accuracy of 3D printed resin models varied significantly (P < .05). Solid and grid models showed better accuracy, while the hollow model exhibited poor accuracy. The color maps show that the resin models have a tendency to shrink inwards. CONCLUSION. The internal structure design influences the accuracy of the 3D printing model, and the effect varies in different printing systems. Irrespective of the kind of printing system, the printing accuracy of hollow model was observed to be worse than those of solid and grid models.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2585-2592
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• 2015

3D 프린팅 기술은 최근 치과용 보철물 제작 기술로 도입이 되었다. 본 연구의 목적은 3D 프린팅 기술에 의해 제작된 금속 코어와 상부 도재와의 전단결합강도를 평가하는 것이다. 본 연구를 위해 30개의 금속 코어를 제작하였다(cast 15개, 3D printing 15개). 금속 코어에 치과용 도재를 축성하여 시편 제작을 완료하였다. 완성된 시편의 전단결합강도는 crosshead speed 1mm/min으로 하중을 가하여 측정하였으며, 두 그룹의 전단결합강도 값 사이에는 통계적으로 유의한지 알아보기 위하여 Mann-Whitney test를 이용하였다(유의수준 0.05). 측정이 끝난 후 시편을 대상으로 파절양상을 분석하였다. 본 연구를 위한 실험 설계, 금속 코어 제작, 도재 축성 등의 시편 제작부터 실험 수행과 수행 후 실험 데이터 분석과 통계 분석 그리고 파절된 시편을 대상으로 한 파절 양상 분석까지 총 6개월이 소요되었다. 실험 결과 cast 50.14, 3D printing 54.36 MPa를 갖는 것으로 조사되었고, 통계적으로도 유의하였다. 파절양상은 두 집단 모두 시편의 대부분이 혼합형 파절양상을 보였다. 이와 같은 결과들로 미루어볼 때 3D 프린팅에 의해 제작된 금속도재관 제작을 위한 금속 코어는 임상적으로 허용이 가능할 것으로 사료된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권7호
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• pp.2312-2322
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• 2021

In recent studies, the creep rate of Zircaloy-4, one of the basic property parameters of the nuclear fuel code, has been commonly used with the axial creep model proposed by Rosinger et al. However, in order to calculate the circumferential deformation of the fuel cladding, there is a limitation that a difference occurs depending on the anisotropic coefficients used in deriving the circumferential creep equation by using the axial creep equation. Therefore, in this study, the existing axial creep law and the derived circumferential creep results were analyzed through a circumferential creep test by the internal pressurization method in the isothermal conditions. The circumferential creep deformation was measured through the optical image analysis method, and the results of the experiment were investigated through constructed IDECA (In-situ DEformation Calculation Algorithm based on creep) code. First, preliminary tests were performed in the isotropic β-phase. Subsequently in the anisotropic α-phase, the correlations obtained from a series of circumferential creep tests were compared with the axial creep equation, and optimized anisotropic coefficients were proposed based on the performed circumferential creep results. Finally, the IDECA prediction results using optimized anisotropic coefficients based on creep tests were validated through tube burst tests in transient conditions.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권9호
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• pp.839-844
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• 2017

최근 3차원 프린팅 기술은 비약적으로 발전하여 쾌속조형기술의 대명사가 되고 있다. FDM 방식의 3D프린터는 쾌속조형에 사용되는 가장 일반적인 프린터이지만, 열에 취약하고, 출력물의 표면이 매끄럽지 못하는 등의 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 FDM방식의 3D프린터로 ABS재질의 시편을 제작하였고, 아세톤에 시편을 담그는 방식으로 후처리를 수행하였다. 공정시간을 변수로 후처리를 진행하였으며, 처음 5초의 후처리 시간동안에는 시편의 표면조도가 급격하게 개선되는 결과를 획득하였으며, 5초 이후에는 표면조도의 변화정도가 미미하였다. 또한, 이러한 후처리 공정은 적지만 시편의 인장강도와 파단변형률을 상승시키는 결과를 나타내었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제36권4호
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• pp.242-253
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• 2020

목적: 이 연구의 목적은 3D 프린팅으로 제작된 다이의 정확도를 인상재와 치과용 석고를 이용하여 제작한 기존 방식 다이와 비교하고 체적 변화를 평가하여 정확도를 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 치과용 모델 하악 우측 제1대구치를 준비하여 스캔한 뒤 polyetherketoneketone (PEKK)으로 기준 다이를 제작한다. 기존 방식 다이는 기준 다이를 polyvinylsiloxane로 인상채득한 뒤 Type IV 치과용 석고를 부었다. 3D 프린팅 시스템의 경우 기준 다이를 스캔하고 3개의 서로 다른 3D 프린터를 이용하여 모델로 변환하였다. 4가지 방법으로 각각 10개의 표본을 만들었다. 3D 표면매칭 소프트웨어를 사용하여 기준 다이와 중첩하였다. 통계 분석을 위해 Kruskal-Wallis test, Mann-Whitney U test를 수행하였다(P < 0.05). 결과: 기준 다이와 비교하여 기존 방식, Stereolithography로 제작된 다이를 제외하고는 각 방식으로 제작된 다이의 체적 변화가 상당히 있었다(P < 0.05). 기존 방식으로 제작된 다이는 3D 프린팅된 다이보다 체적 변화가 가장 적었다(P < 0.05). Stereolithography로 제작된 3D 프린팅 다이는 다른 3D 프린터 중에서 체적 변화가 가장 적었다(P < 0.05). 결론: 기존 방식의 다이는 3D 프린팅 다이보다 더 정확했지만 3D 프린팅 다이는 임상적으로 허용되는 범위 내에 있었다. 따라서 3D 프린팅 다이는 수복물 제작에 사용할 수 있다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권11호
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• pp.35-41
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• 2020

The structure of the femur bone was analyzed. Moreover, the mechanical strength of the bone was determined by considering two parameters, namely, the outer wall thickness and inner filling density to realize the 3D printing of a cortical bone and spongy bone by using a fused deposition modeling type 3D printer and ABS material. A basic experiment was conducted to evaluate the variation trend in the mechanical strength of the test specimens with the change in the parameters. Based on the results, the parameters corresponding to the highest mechanical strength were selected and applied to the artificial bone, and the mechanical strength of the artificial bones was examined under a load. Moreover, we proposed an approximation method for the 3D printing parameters to enable the comparison of the actual bones and artificial bones in terms of the strength and weight.

• Design & Manufacturing
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• 제12권3호
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• pp.36-41
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• 2018

Metal 3D printing is very useful for making the injection molds containing complex conformal cooling channels. The most important issue of the 3D printed molds is cost and life cycle. However, powder bed fusion (PBF) methods are vulnerable to fatigue loading because of the presence of pores and rough surfaces. In the present study, the fatigue test was performed to obtain fatigue analysis input data for predicting the durability of a 3D printed injection mold core. The metal 3D printer used to manufacture the specimen was OPM250L from Sodick, and the metal powder material was maraging steel. The ultrasonic fatigue testing method was adopted for the fatigue test. A key advantage of the ultrasonic fatigue method is that $10^8{\sim}10^9$ long cycle test data or more could be obtained within a relatively short period. Based on the results of the experiment, the effect of heat treatment was negligible. However, there was an apparent difference in durability depending on the presence or absence of the surface treatment.

• 한국건축시공학회지
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• 제20권2호
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• pp.171-181
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• 2020

최근 비정형 건축물이 한 나라의 기술적 우월성을 나타내는 새로운 척도로 부상하기 시작하면서 비정형 건축물을 효율적으로 제작하는 기술이 중요해지고 있다. 하지만 기존의 목재, 철재 거푸집 등을 CNC 기술로 가공하여 비정형 거푸집을 제작하는 방식은 제작시간과 재료 비용 측면에서 한계점이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 S-LOM 방식의 3D 프린팅 기술을 통한 비정형 EPS 거푸집 제작 공법을 개발하고 제작 프로세스를 제시하였다. 또한 실물 모형 시험을 통해 기존 CNC 밀링 기술과의 제작시간 및 정밀도에 대한 비교 분석을 실시하였다. 연구결과, S-LOM 방식의 3D 프린팅 기술을 활용할 경우 CNC 밀링 기술 대비 약 57.4%의 제작시간 단축 효과가 있었다. 또한 S-LOM 방식의 3D 프린팅 기술의 경우 설계도면 대비 약 20.5mm의 오차의 최대 절댓값이 발생하였다. 본 연구의 결과는 거푸집 제작시간과 정밀도 측면에서 S-LOM 방식 기술의 현장 적용 가능성을 확인하여, S-LOM 방식 기술의 개선 및 공법 활성화에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 치위생과학회지
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• 제15권2호
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• pp.196-201
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• 2015

본 연구에서는 최근 창조경제의 일환으로서 3차원 프린팅 기술의 개발이 눈에 띄게 발전함에 따라 치의학계 보철물 제작 기술에도 영향을 주고 있는 이 기술에 의해 제작된 3본 고정성 보철물의 임상적 허용 가능성을 변연 간격을 기준으로 가늠하여보고자 하였다. 3차원 프린팅 기술에 의해 제작된 보철물 평가와 관련한 연구가 부족함에 따라 본 연구 결과를 통해 해당 종사자들(치과의사, 치과위생과, 치과기공사)에게 참고자료를 제시하고자 하였다. 연구 결과들을 종합하여 보면 3차원 프린팅 기술에 의해 제작된 3본 고정성 보철물은 같은 증례를 대상으로 전통적인 제작방식에 의해 제작된 것보다 변연 간격이 우수하지 못하였다. 비록 몇몇 임상가들이 제시한 임상적 허용 수치 내에는 존재하였으나 기존의 제작 기술을 대신하기 위해서는 앞으로 많은 연구들을 통하여 기술의 발전이 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.849-855
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• 2017

우주 발사체의 운반능력을 향상시키기 위하여 고성능 다단연소사이클 엔진의 개발은 필수적이다. 그 중 연소기 헤드는 기체산화제의 유입을 위해 콘 형상으로 되어 있으며, 매니폴드는 매우 복잡한 구조를 가지고 있다. 이러한 헤드는 주조 방식이나 기계가공으로 제작되어 왔다. 기계가공의 한계나 주조재질의 특성과 재료의 한계성을 탈피하여 복잡하고 가공이 어려운 연소기 헤드의 제작 공정을 3D 금속 프린팅 공정을 이용하여 개선하는 기술을 확보하고자 한다. 현재 3D 금속 프린팅을 이용하여 주연소기에 사용할 수 있는 소재의 물성을 파악하고 프린팅 제작조건의 변화를 주는 공정개발을 통하여 더욱 낳은 물성을 확보하고, 이를 바탕으로 연소기 헤드를 제작하고, 접합공정을 개발하여 연소시험을 통해 그 성능을 입증하고 제작공정을 확립하고자 한다.