• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권2_1호
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• pp.107-113
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• 2020

Additive manufacturing(AM) can create complex shapes directly in 3D CAD models with internal geometry compared to conventional subtraction manufacturing. AM technology has the advantage of adopting various materials as well as the reduction of material. However, the high cost of AM is still a significant barrier preventing the wider adoption of AM in industries. This paper analyzes the technical application cases for solving these entry barriers and proposes a bi-metal 3D printing technology as an anticipated application to overcome the difficulty. The paper investigates the complications for current 3D metal printing technology to conduct bi-metal 3D printing and addresses ongoing solution research based on laser technology.

• 공학교육연구
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• 제21권6호
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• pp.90-98
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• 2018

This paper proposes a framework of engineering education for product development processes based on product data management (PDM) software and 3D printing. The PDM software supports the product development process-oriented educational coursework, collaborative team projects and project-based learning environment. The 3D printing supports the prototyping step in the product development process and helps participants consider physical realization of their designs during the product design and development phases. The framework was implemented in an introductory course for engineering students to product design and development, and author found that it is important to support rich communication among participants including lecturers, teaching assistants and students to enhance the quality of education and to overcome the burden of learning various computer-aided tools and 3D printing techniques needed for the framework.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권2호
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• pp.54-60
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• 2019

최근 3D 프린팅 기술은 산업적인 응용분야의 확대를 위해 다양한 복합소재의 적용이 연구되고 있다. 기존 3D 프린팅 기술은 대부분 플라스틱 소재 위주로 개발되어 왔으며, 세라믹 소재의 경우 물리적, 화학적으로 우수한 물성을 가지고 있음에도 불구하고 상대적으로 3D 프린팅 적용을 위한 연구개발이 초기 단계에 머무르고 있다. 본 연구에서는 DLP(digital light processing) 3D프린팅 공정에 적용을 위해 다양한 입도의 실리카를 기반으로 광경화성 복합소재를 합성하였다. 다양한 적층 방식의 3D 프린팅 기술 중에서 DLP 3D 프린팅 방식은 광경화성 수지에 빛을 조사하여 3차원 기물을 제조하는 기술로 정밀도가 우수하고 다양한 소재 적용성이 높다. 합성된 실리카 복합소재의 충진율에 따른 유변학적 거동분석을 통하여 DLP 3D 프린팅 적용가능성을 확인하였고, 원활하게 적층조형이 잘 이루어지는 것을 확인하였다. 3D 프린팅된 시편의 인쇄 정확도는 디자인과 약 3 % 미만의 차이를 나타내었고, 실리카 입자의 충진율이 80 wt%일 때 34.3 MPa의 강도를 나타내었다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.200-207
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• 2017

3D 프린팅은 기존 산업에 큰 변화를 일으키고 있으며 건설 분야에도 적용되기 시작하고 있다. 3D 프린팅 건설은 기존 공사 기법과는 차이가 있으므로 새로운 공사 프로세스 개발이 필요하다. 특히 정확한 공사기간 산정은 프로젝트의 성공적인 수행과 직결되어 있으므로 3D 프린팅 건설에 대한 공사기간 산정 기법 개발이 필요하다. 본 연구에서는 향후 3D 프린팅이 건설에 도입되는 것을 대비하기 위해 3D 프린팅 건설 프로세스 및 공사기간 산정 방식을 도출한다. 연구의 대상은 콘크리트 타설이 가능한 3D 프린팅 장비로 가정하였으며, 골조공사로 한정 한다. 도출된 프로세스 별로 유사한 건축 표준 품셈을 참고하여 3D 프린팅 공사기간을 산정한다. 개발된 공사 기간 산정 방식은 가상의 테스트 모델에 적용되었다. 테스트 모델 적용 결과 기존 공사 기법 대비 약 절반 가량 공사 기간이 단축되는 것을 알 수 있다. 본 연구에서 개발된 공사기간 산정 방식은 향후 3D 프린팅 건설에 적용되어 사업 계획 수립에 도움이 될 수 있다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제9권4호
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• pp.265-270
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• 2017

PURPOSE. This study is to evaluate the internal fit of the crown manufactured by CAD/CAM milling method and 3D printing method. MATERIALS AND METHODS. The master model was fabricated with stainless steel by using CNC machine and the work model was created from the vinyl-polysiloxane impression. After scanning the working model, the design software is used to design the crown. The saved STL file is used on the CAD/CAM milling method and two types of 3D printing method to produce 10 interim crowns per group. Internal discrepancy measurement uses the silicon replica method and the measured data are analyzed with One-way ANOVA to verify the statistic significance. RESULTS. The discrepancy means (standard deviation) of the 3 groups are $171.6\;(97.4){\mu}m$ for the crown manufactured by the milling system and 149.1 (65.9) and $91.1\;(36.4){\mu}m$, respectively, for the crowns manufactured with the two types of 3D printing system. There was a statistically significant difference and the 3D printing system group showed more outstanding value than the milling system group. CONCLUSION. The marginal and internal fit of the interim restoration has more outstanding 3D printing method than the CAD/CAM milling method. Therefore, the 3D printing method is considered as applicable for not only the interim restoration production, but also in the dental prosthesis production with a higher level of completion.

• 보존과학회지
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• 제35권1호
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• pp.71-80
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• 2019

This study examined the applicability of digital technologies based on three-dimensional(3D) scanning, modeling, and printing to the restoration of damaged artifacts. First, 3D close-range scanning was utilized to make a high-resolution polygon mesh model of a roof-end tile with a missing part, and a 3D virtual restoration of the missing part was conducted using a haptic interface. Furthermore, the virtual restoration model was printed out with a 3D printer using the material extrusion method and a PLA filament. Then, the additive structure of the printed output with a scanning electron microscope was observed and its shape accuracy was analyzed through 3D deviation analysis. It was discovered that the 3D printing output of the missing part has high dimensional accuracy and layer thickness, thus fitting extremely well with the fracture surface of the original roof-end tile. The convergence of digital virtual restoration based on 3D scanning and 3D printing technology has helped in minimizing contact with the artifact and broadening the choice of restoration materials significantly. In the future, if the efficiency of the virtual restoration modeling process is improved and the material stability of the printed output for the purpose of restoration is sufficiently verified, the usability of 3D digital technologies in cultural heritage restoration will increase.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권4호
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• pp.9-15
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• 2017

In hot forming process, the dies in which excessive worn or crack occurs is reused after repair. Generally hot forming dies are recycled through a welding repair method. Welding repair methods are highly dependent on the skills of engineer. It causes process defects such as dimensional defects and structural defects. Recently, the metal 3D printing method has been applied to the repair of used dies. The aim of this study is to evaluate the wear characteristics of AISI H13 tool steel repaired by 3D printing method. Three kinds of wear specimens were fabricated by using 3D printing, welding, and initial material. A pin-on-disk wear test was carried out to evaluate the wear characteristics. From the result of wear test, the wear characteristics of 3D printing method was superior to that of the welded material, and was similar to that of the initial material.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.386-392
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• 2020

3D 프린팅 콘크리트는 연속 적층 시 적층고가 높아짐에 따라 콘크리트의 자중이 증가되기 때문에 연속 적층성 확보를 위해 하단부 콘크리트가 적정 시간에 경화되어야 한다. 특히, 기온이 낮은 동절기의 경우 콘크리트의 경화속도가 늦어지게 되는데, 3D 프린팅 콘크리트 시공 중 하단부 콘크리트의 강도발현이 낮아 콘크리트의 자중을 버티지 못하게 되면 적층된 콘크리트가 무너지게 되는 문제가 발생된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 저온환경에서의 3D 프린팅 콘크리트의 초기강도를 증진이 필수적이다. 국내외 문헌에서는 Amine계, Nitrate계, Sodium계, Calcium계 등의 무기계 화학 첨가제를 사용하여 콘크리트의 초기강도를 증진시킨 사례가 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 Amine계, Nitrate계 및 Sodium계 조강형 첨가제 샘플 5종을 제작하여 그 성능을 평가하였고, 우수한 성능을 보인 샘플을 선별하여 이를 적용한 3D 프린팅 콘크리트의 초기강도 특성을 확인하였다. 그 결과 Nitrate계 첨가제 사용 시 10 ℃ 환경에서 기존 20 ℃ 환경의 3D 프린팅 콘크리트 배합대비 동등 이상의 초기강도 발현이 가능한 것을 확인할 수 있었다.

• 패션비즈니스
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• 제24권3호
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• pp.85-100
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• 2020

Recently, 3D printing technology, which is suitable for small-volume production of many varieties, has become considered a key manufacturing technology in the 4th industrial revolution. However, the nature of 3D printing technology means it is not yet able to be applied to traditional textiles due to Fabric Flexibility. The aim of this study is to investigate Textile Structural Design by finding the optimal yarn thickness for Selective Laser Sintering (SLS) 3D printed structures on geogrid dobby woven fabric that gives the optimal flexibility and tensile strength in the final product. The test results for tensile load strength of the 3D printed test samples, using 1.0mm, 0.8mm, 0.6mm and 0.4mm yarn thicknesses, showed that all were found to be above 250N, this higher than the tensile strength of 180N that is recommended for textile products. Based on these results, the four dobby structural patterns with 3D printing produced had four yarn thicknesses: 1.0mm, 0.8mm, 0.6mm, and 0.4mm. The thinner the yarn, the more flexible the fabric; as such the optimal conditions to produce SLS-based 3D printed textiles with suitable strength and flexibility used a thickness of yarn in the range of 0.4mm to 0.6mm.