• 제목/요약/키워드: Additive Manufacturing

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3D 프린터 빌드시트용 무용제 UV 경화형 아크릴 점착제의 제조 (Solvent-free UV-curable Acrylic Adhesives for 3D printer build sheet)

  • 이배화;박동협;김병직
    • 접착 및 계면
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    • 제21권3호
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    • pp.93-100
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    • 2020
  • 적층제조법 기반의 3D 프린팅 기술은 사용자가 원하는 상품을 출력하여 제공하지만 고온의 사용 환경 및 용융된 필라멘트 수지의 냉각 과정에서 변동적 수축현상이 발생하여 상품의 출력편차를 야기한다. 본 연구에서는 출력물의 들뜸과 뒤틀림을 방지하고 정밀한 형상의 고품질 출력물을 제작하기 위하여 3D 프린터 빌드시트용 아크릴 점착제를 연구하였다. 고온에서 점착특성이 유지되고 점착제로부터 출력물의 안착과 원활한 탈거를 위해 부착성과 강인성이 우수하고 높은 유리전이온도를 갖는 4-acryloylmorpholine (ACMO)를 첨가하여 무용제 타입의 점착제 조성물을 설계하였다. 단량체의 후첨가방식을 사용하여 두 단계를 통해 아크릴 조성물을 합성하였고, 합성된 조성물로 코팅한 점착제 필름을 다각도에서 분석하였다. 그 결과 제조된 점착제는 높은 유리전이온도를 보이고 열처리 전/후에 따른 박리강도 차이가 보이지 않았으며, 유변학적 물성 분석을 통해 점착제의 우수한 접착력 뿐만 아니라 변형 없이 탈착이 가능한 물성을 갖음을 확인하였다. 본 연구에서 제조된 점착제를 3D 프린터의 빌드시트로 활용하였을 때 안착성 및 작업성이 양호하고 출력편차가 적은 출력물을 얻었다. 기존 판매중인 빌드시트와 비교하였을 때 본 연구에서 제조한 점착제 위에서는 출력물이 원활하게 탈거가 가능하기 때문에 FDM 방식 3D프린터의 사용자들에게 작업 편의성을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

광경화 나노 실리카 잉크의 합성 및 잉크젯 프린팅 적층 특성평가 (Formulation and ink-jet 3D printability of photo curable nano silica ink)

  • 이제영;이지현;박재현;남산;황광택;김진호;한규성
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.345-351
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    • 2019
  • 디지털 잉크젯 프린팅 기술은 고해상도, 빠른 인쇄 속도, 높은 잉크 효율과 같은 장점과 함께 다양한 소재 적용이 용이하여 반도체, 디스플레이, 세라믹 타일 등의 산업 분야에서 주목을 받고 있다. 최근에는 전통적인 잉크 소재에서 벗어나 우수한 내열성, 내광성, 내화학성 등을 보이는 기능성 소재도 잉크젯 프린팅 공정에 적용하려는 시도가 활발히 진행되고 있다. 특히 2차원 인쇄뿐만 아니라 3차원 적층인쇄에 관한 연구도 시작되고 있으며 이를 위해서는 토출되는 잉크의 유변학적 물성과 프린트되는 기판과의 상호작용를 제어하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 나노 실리카 입자가 포함된 광경화성 세라믹 잉크를 합성하고 잉크의 물성과 프린팅 기판의 표면특성을 제어하였다. 나노 실리카 입자가 포함된 광경화성 세라믹 잉크의 퍼짐현상을 억제하고 기판과의 접촉각 특성을 개선함으로써 결과적으로 프린팅 해상도 및 적층성을 향상시켰으며 잉크젯 프린팅을 이용한 광경화 나노 실리카 잉크의 3D 프린팅에 대한 가능성을 확인하였다.

알루미나(Al2O3)를 활용한 3D 노즐 프린팅 기술 연구 (Investigation of alumina(Al2O3) 3D nozzle printing process)

  • 안태규;한규성;김지훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.247-253
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    • 2019
  • 최근 3D 프린팅 산업은 다양한 형상의 세라믹 부품을 간소화된 공정으로 제조 가능하여 많은 기대를 받고 있다. 본 연구에서는 세라믹 3D 프린팅을 통하여 알루미나(Alumina) 제품을 구현하기 위하여 3D 프린팅용 점탄성 페이스트(Paste)를 제조하였다. 점탄성 특성은 세라믹 3D 프린팅 공정에서 아주 중요한 역할을 한다. 노즐을 통한 세라믹 페이스트의 압출 시에는 흐름 특성을 가져야 하며, 인쇄되어 정확한 자리에 인쇄되어 안착한 후에는 고체처럼 작동하여 형상을 유지하여야 한다. 이러한 점탄성 특성을 부여하기 위하여 페이스트를 제조할 때 엘라스토머(Elastomer) 등의 첨가물을 첨가하였고, 이렇게 제조된 페이스트의 유변학적 특성을 분석한 결과 점탄성 특성을 보이는 것을 확인하였다. 하지만, 엘라스토머의 함량에 따라 점탄성 특성이 다름을 확인하여, 점탄성 특성의 각 지표가 실질적인 인쇄성에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위하여 다양한 형태로 인쇄성 평가를 진행하였다. 인쇄성 평가 결과 높은 항복 응력을 가지는 페이스트가 인쇄성이 우수함을 확인하였다. 이렇게 개발된 알루미나 인쇄물의 심미성을 증가시키기 위하여 고온에서 소결시에도 안정적으로 발색효과가 있는 세라믹 안료를 제조된 페이스트에 혼합하여 1300 ℃에서 고온 소결을 진행하고, 소결 후 발색 효과를 확인하였다.

진공함침을 적용한 바인더젯 3D 프린팅 출력물의 성능 평가 (Evaluation of Binder jetting 3D Printed Specimens Using Vacuum Impregnation)

  • 박광민;박수현;;이봉춘;노영숙
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.103-110
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    • 2020
  • 본 연구는 바인더젯 3D 프린팅 출력물의 강도증진을 위하여 진공함침 후처리 공정의 적용성을 검토하였다. 또한, 출력물 크기에 따른 강도발현 한계를 확인하기 위하여 10 mm, 20 mm, 30 mm 및 40 mm 큐빅 출력물을 대상으로 침투성, 부피밀도 및 압축강도를 확인하였다. 그 결과, 진공함침 후처리 공정에서 최대압력이 증가함에 따라 후처리 용액이 출력물 내부까지 침투하게 되고 이에 따라서 침투면적률이 개선되는 것을 확인하였다. 출력물 압축강도율과 후처리 용액 침투면적률은 보정결정계수 0.992의 지수함수 형태의 상관관계를 나타내고 있다. 또한, 부피밀도가 증가하였으며 이는 후처리 용액이 내부까지 침투한 것으로 유추할 수 있다. 결론적으로 바인더젯 3D 프린팅 출력물의 강도증진을 위해서는 출력물 내부까지 후처리 용액을 침투하는 것이 필수적이며, 이를 위한 유효한 방법으로써 진공함침을 제안한다.

SLM 공정으로 제작된 SKD61 공구강의 조형 특성에 관한 연구 (A study about sculpture characteristic of SKD61 tool steel fabricated by selective laser melting(SLM) process)

  • 윤재철;최중호;김기봉;양상선;양동열;김용진;이창우;유지훈
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.137-143
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    • 2018
  • In this study, two types of SKD61 tool-steel samples are built by a selective laser melting (SLM) process using the different laser scan speeds. The characteristics of two kinds of SKD61 tool-steel powders used in the SLM process are evaluated. Commercial SKD61 tool-steel power has a flowability of 16.68 sec/50 g and its Hausner ratio is calculated to be 1.25 by apparent and tapped density. Also, the fabricated SKD61 tool steel powder fabricated by a gas atomization process has a flowability of 21.3 sec/50 g and its Hausner ratio is calculated to be 1.18. Therefore, we confirmed that the two powders used in this study have excellent flowability. Samples are fabricated to measure mechanical properties. The highest densities of the SKD61 tool-steel samples, fabricated under the same conditions, are $7.734g/cm^3$ (using commercial SKD61 powder) and $7.652g/cm^3$ (using fabricated SKD61 powder), measured with Archimedes method. Hardness is measured by Rockwell hardness testing equipment 5 times and the highest hardnesses of the samples are 54.56 HRC (commercial powder) and 52.62 HRC (fabricated powder). Also, the measured tensile strengths are approximately 1,721 MPa (commercial SKD61 powder) and 1,552 MPa (fabricated SKD61 powder), respectively.

딸기를 첨가한 막걸리의 제조와 발효 과정 중 이화학적 및 미생물학적 특성 (Manufacturing of Korean Traditional Rice Wine, Makgeolli, Supplemented with Strawberry and Its Physicochemical and Microbial Properties during Fermentation)

  • 배상민;한상민;최종명;이종수;김하근
    • 한국균학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.307-313
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    • 2016
  • 딸기를 이용한 건강막걸리를 개발하고자, 딸기를 첨가하여 막걸리를 제조한 후 이들의 품질 특성을 조사하였다. 먼저 딸기막걸리 제조에 적합한 효모를 선발하기 위해 시판 알코올 발효효모와 배재대학교에서 분리 보관중인 알코올 발효효모를 이용하여 딸기막걸리를 제조한 결과 분리 효모인 Saccharomyces cerevisiae JSK104가 발효 7일째에 17.4%의 에탄올 생성하여 우수효모로 선발되었고, 최적 첨가량은 5%이었다. 멥쌀과 생딸기, 입국, S. cerevisiae JSK104을 사용하여 딸기막걸리 발효 중 이화학적 성질, 효모와 유산균 생균수 및 항고혈압성 안지오텐신 전환효소(ACE) 저해활성 변화를 조사하였다. pH는 발효기간이 경과함에 따라서 발효 1일 째, pH 4.01에서 pH 3.61까지 낮아지는 경향이었고 총산 함량은 증가하였다. 에탄올 함량은 발효 7일째 약 17%를 생성하여 최고에 달하였고, 효모와 유산균수는 발효 1일에 최고에 도달한 후 일정한 수를 유지하였다. 항고혈압성 안지오텐신 전환효소 활성은 발효 5일에 최고치에 도달한 후 큰 변화가 없었다.

숙성 및 저장 중 액젓의 색도 변화 (Changes in color value of salt-fermented fish sauces during fermentation and storage)

  • 임영선;최영준;조영제
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.383-387
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    • 2000
  • 액젓을 분광광도계로 최대 흡수파장을 scanning 하고, 12개월 숙성된 멸치액젓에 glucose, MSG, IMP, 카라멜색소 및 타르색소를 첨가하여 저장기간에 따라 색도의 변화를 측정하여 액젓의 품질 판정을 위한 지표로서의 사용가능성을 조사한 결과는 다음과 같다. 액젓의 종류별, 희석비별, 첨가색소별, 첨가물별에 따라서 scanning한 결과, 453nm에서 최대 흡광도를 나타내었고, 분광광도계로 453 nm에서 측정한 시판 멸치액젓의 색도는 직시색차계로 측정한 ${\delta}E$값 (색차)보다 감도가 더 좋았으므로, 액젓의 색도 측정시 직시색차계보다는 분광광도계로 453 nm에서 측정하는 것이 더 적합할 것으로 판단되었다. 숙성기간 중에는 색도값이 일정하게 증가하였으며, 까나리액젓이 멸치액젓보다 그 값이 높았다. 첨가물의 영향은, 당 (glucose)과 질소화합물 (MSG, IMP)을 첨가한 시료는 저장기간 동안 색도값이 일정하게 증가 하였으며, 농도별에 따른 큰 차이는 없었다. 색소의 영향은, 카라멜색소를 첨가한 액젓의 색도값은 첨가농도가 높을수록 높았으며, 저장기간중에 일정하게 증가하였다. 한편, 타르색소를 첨가한 액젓은 첨가농도 $0.003{\%}$$0.005{\%}$에서 저장 15일 후에 색도값이 급격히 증가하였으며, 저장기간 중에도 일정하게 증가하였다.

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플럭스액의 첨가제에 의한 용융아연도금 공정개선 (Improvement of Hot Dip Galvanizing Process by Additive to Flux Solution)

  • 문경만;정재현;박준무;이명훈;백태실
    • 한국표면공학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.513-520
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    • 2016
  • Many surface protection methods have been developed to apply to constructional steels which have been used under severe corrosive environments. One of these methods, hot dip galvanizing is being widely used to the numerous constructional steels such as a guard rail of high way, various types of structural steel for manufacturing ship and for some other industrial fields etc.. Recently, the cost of zinc is getting higher and higher, thus, it is considered that improvement of hot dip galvanizing process to reduce the cost of production should be developed possibly. In this study, additives such as acid cleaning solution, $NH_4OH$, $Al(OH)_3$ and $H_2O_2$ were added to flux solution, and omission of water washing treatment after acid cleaning was investigated with some types of flux solutions added with some additives mentioned above. The decrement of pH by adding the acid cleaning solution could be controlled due to neutralization reaction with addition of $NH_4OH$. The flux solution added with both $NH_4OH$ and $Al(OH)_3$ exhibited nearly the same color and pH value as those of orignal flux solution with no added, and the sample dipped to the flux solution which was added with additives mentioned above indicated a relatively good corrosion resistance compared to other samples. However, the flux solution added with $NH_4OH$, $Al(OH)_3$ and $H_2O_2$ exhibited a different color, sediment and a bad corrosion resistance. Consequently, it is considered that omission of water washing treatment may be able to perform by adding optimum additives to the original flux solution.

생분해성 수지를 이용한 환경친화성 랩 개발에 관한 연구 (A Study on Development of Eco-friendly Wrap using Biodegradable Resin)

  • 임미진;심재호;최종문;김영식
    • 공업화학
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    • 제16권6호
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    • pp.800-808
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    • 2005
  • 미생물에 의해 분해되는 랩제조용 복합수지를 개발하고, 이에 대한 제조과정과 물성에 대하여 연구하였다. 이런 목적을 위해 원재료 수지, 산화제, 활제의 종류와 사용량 등 같은 몇 가지 조건을 최적화하였다. 생분해성 랩을 제조하기 위한 복합수지는 polyester 계열에서 PBAS (아디프산, 숙신산 및 1.4-부탄디올의 3성분 공중합체)와 PBAST (숙진산, 아디프산, 디메틸테레프탈레이트 및 1.4-부탄디올의 4성분 공중합체)를 이용하였다. 또한 PBAS에서는 1차 산화방지제로는 Irganox 1010과 1076 (0.1 phrs), 2차 산화방지제로는 Irgafos TNPP (0.2 phrs), PBAST에서는 1차 산화방지제로 Irganox 1076 (0.1 phrs), 2차 산화방지제로 Mark PEP 36 (0.3 phrs)이 가장 좋았다. 수지의 가공성 향상을 위해서 사용하는 활제로는 PBAS에서는 glycerol monostearate, PBAST에서는 palmityl alcohol를 각각 0.8%와 1.0%를 사용하면 충분하였다. 제조된 랩의 안정성은 중금속 용출실험과 UTM을 이용한 인장강도 및 신축률을 측정하여 평가하였다. 시제품에 대한 분해률을 측정하기 위해서 동일 조건의 토양에 매립하여 시간경과에 따른 분해정도를 비교한 결과 40일 정도가 경과하면 약 60%가 분해하는 것으로 나타났다.

압출성형공정을 이용한 삼 종자 후레이크 제조 (Manufacturing of Hemp Seed Flake by Using Extrusion Process)

  • 김철;구본재;류기형
    • 산업식품공학
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    • 제14권2호
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    • pp.99-105
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    • 2010
  • 경제적 잠재성이 큰 삼 종자의 식품소재로서의 활용을 모색하고자 삼 종자의 일반성분을 측정하였고 삼 종자 첨가 압출성형펠릿의 호화양상을 분석하기 위하여 페이스트 점도를 측정하였다. 또한 삼 종자 후레이크의 체적밀도, 색도, 압착강도, 수분용해지수와 수분흡착지수, 조직감 유지 시간(bowl life) 등의 품질특성을 조사하였다. 압출성형 공정조건은 배럴온도 90, 100, 110$^{\circ}C$, 수분함량 35%이었다. 삼 종자의 수분, 조단백질, 조지방, 조회분함량은 각각 5.67${\pm}$0.02, 25.93${\pm}$0.16, 28.21${\pm}$0.56, 7.70${\pm}$0.08%이었다. 압출성형 펠릿의 페이스트 점도 측정결과 삼 종자 펠릿의 제조에 적합한 압출성형 배럴온도는 100-110$^{\circ}C$인 것으로 판단되었다. 삼 종자 후레이크의 체적밀도는 0.24-0.43 g/mL 범위로 배럴온도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 명도와 압착강도는 삼 종자 첨가량이 증가함에 따라 크게 감소하는 경향을 나타내었다. 배럴온도가 90$^{\circ}C$에서 110$^{\circ}C$로 증가함에 따라 수분용해지수는 감소하는 경향을 나타내었고 수분흡착지수는 증가하는 경향을 나타내었다. 조직감 유지시간은 5.8-15.5분 범위로 삼 종자 첨가량의 증가에 따라 감소하였다. 관능검사 결과 전체적인 기호도는 삼 종자 첨가량 20%일 때 가장 높은 값을 나타내었다.