• 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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.1415-1420
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• 2014

3D 프린터는 3D도면을 입력받아 적층가공 방식으로 재료를 쌓아 원하는 제품을 제작하는 프린터이다. 3D 프린터는 다양한 입체 제품을 출력할 수 있고, 짧은 시간 내에 제품 출력이 가능하여 다양한 분야에서 사용되고 있다. 이러한 3D 프린터는 다양한 종류의 출력방식과 재료가 있는데 본 논문에서는 이중 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)수지를 녹여 쌓는 FDM(Fused Deposition Modeling)방식을 고려한다. 이 방식을 사용한 3D 프린터는 고온에서 제품을 출력하여 짧은 시간 내에 냉각이 진행되는데, 이 과정에서 출력물의 크기나 주변 환경의 상태에 따라서 휘어짐 현상이 발생한다. 이러한 휘어짐 현상을 최소화하기 위해 현재 사용되고 있는 방법은 온도를 적정선으로 유지해주는 방식이다. 이 방식은 온도 유지를 위한 추가적인 장비가 필요하여 본 논문에서는 휘어짐 현상을 최소화하기 위한 3D 프린팅 기법을 제안한다. 제안된 방식은 제품의 최초설계 시 휘어짐 위치를 고려하여 적당한 구멍(홈)을 생성시켜 출력하는 방법을 기반으로 한다. 제안된 방법에 대한 수학적 모델을 제시하고, 성능평가를 위해 일반적인 방식을 사용한 출력물과 제안된 방법으로 설계한 출력물을 측정하고 분석한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권9호
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• pp.56-62
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• 2022

This study analyzed the output precision of 3D printing methods. The inner impeller of the centrifugal compressor was printed in as a sheet with 100% packing density using two methods: field deposition modelling and stereolithography. Dimensional differences between the initial CAD and printed models were evaluated using a 3D scanner. To investigate the dimensional characteristics of the 3D printed impeller, 3D dimension analysis and point dimension analysis were performed. The point dimension analysis was divided into 3D and 2D for comparative analysis.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권6호
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• pp.477-482
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• 2017

FDM 방식은 열가소성 필라멘트 가열을 이용하고 압출하여 적층하는 방식이다. FDM 프린팅 공정은 정밀도와 표면 거칠기가 고르지 않지만, 비용과 출력시간에 많은 이점을 갖는다. 최근 몇 년 동안, FDM 프린팅 공정의 정확성을 향상시키는 연구가 많이 진행되었으나, 개방형 3D 프린터의 정밀도 향상에 관한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 개방형의 베드 개선을 통해 상기 출력부의 온도 차이를 감소시키는 방법을 제안한다. 전통적으로, 폐쇠 된 챔버 내에서 FDM프린팅 공정은 수행된다. 그러나, 이 연구에서는 온도차이를 줄이기 위해 개방형 히팅 시스템을 사용하였다. FDM 방식의 프린팅 공정을 FEM 시뮬레이션을 이용하여 수행하였으며, 실험을 통하여 결론을 도출하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권1호
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• pp.33-39
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• 2022

3D 프린터 관련 특허가 만료되고 주요 기술이 공개되면서 3D 프린터 가격이 하락하면서 원하는 제품을 쉽게 찾을 수 있는 환경이 조성되고 있다. 특히 가장 저렴한 FDM(Fused Deposition Modeling) 3D 프린터가 다양한 분야에서 사용되고 있다. FDM 방식은 형상을 출력할 때 특정 조건이상에서는 지지대(Support)를 붙여야만 형상의 무너짐 없이 제작이 가능하다. 지지대를 달지 않고 형상을 출력할 때 특정 각도에서 발생하는 불규칙한 표면은 제품에 있어서는 불량이지만 예술과 공예적 측면에서는 또 다른 재미를 느낄 수 있는 요소로 활용될 수 있다고 사료된다. 본 논문에서는 이러한 불규칙한 표면을 얻기 위해 출력에 영향을 줄 수 있는 요인들을 제어하고 출력 각도만 변위요소로 실험하였다. 실험 결과 수직에서 62°~70°의 각도로 프린팅 시 필라멘트가 흘러내리지 않고 불규칙한 표면을 얻을 수 있었다. 또한 인위적으로 불규칙한 표면을 공예적인 제품에 적용해 보았다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권1호
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• pp.66-73
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• 2021

In this paper, we analyzed and considered the precision of parts produced by 3D printing methods. For the latch systems applied to the Wingline folding doors, the 3D shape of the door hinge part was printed using FDM and DLP methods. Then, the 3D printed shape was scanned to measure the dimensions and dimensional changes of the actual model. In the comparison and analysis of the 3D printed door hinge parts, because the output filling density is 100% owing to the characteristics of DLP 3D printing, the filling density in FDM 3D printing was also set to 100%.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.370-377
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• 2014

최근 3D 프린팅 기술은 다양한 의학 분야에서 활용하고 있으며, 기존의 절삭가공 보다 제작시간과 비용, 과정측면에서 매우 효율적이다. 특히 정형외과에서는 수술시간, 수술 정확성 등의 개선과 환자의 고통 감소와 재수술을 최소화하는 방법으로 관심이 집중되고 있다. 그러나 기존 연구에 사용된 3D 프린터는 하드웨어 및 소프트웨어의 기술적 활용성, 재정적 가용성 등의 문제로 현재 병원에서 일반적으로 널리 사용되지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위해 CT 영상을 Open Source DICOM Viewer와 STL 파일변환 프로그램, FDM 와이어 적층가공방식의 조립형 3D 프린터로 골반 골절 모델을 직접 제작하여 비용과 시간을 단축하고 사전 수술계획에 활용하였다. 6명의 불안정성 골반골절 수술환자의 맞춤형 골 모델을 제작한 후 대학병원 정형외과 임상의에게 골절수술 전에 제공하여 임상적 활용 가능 여부에 대한 검토와 분석의견 결과 정밀도, 해상도가 수술계획에 사용하여도 유용한 것으로 판단되었다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제15권2호
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• pp.1-5
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• 2016

3D printer is the equipment of the system for sequentially layer laminated in the materials. Now 3D printer used in various fields such as, semiconductor, electricity automobile, medical and various types of output method and material. In this paper, we studied about the improvement on warpage due to shrinkage of product from 3D printer of FDM(Fused Deposition Modeling) type, we proposed measures systematically to solve warpage problem using of 6SC(6 Step Creativity) method of practical TRIZ. After experimented with product prototypes experiment, we verified effect about solution.

• 디자인융복합연구
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• 제18권3호
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• pp.1-14
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• 2019

국내에서 제작되고 판매되는 일반적인 손가락 보조기는 신체 기관의 손상으로 장애를 가지는 환자에게 많은 도움을 줄 수 있다. 하지만 보조기의 착용은 감추고 싶은 착용자의 장애를 환기시키는 계기가 된다. 그리고 착용자의 심리적 측면에서 자괴감, 우울함 등의 부정적인 영향을 끼친다. 착용자가 착용을 꺼리거나 거부하게 된다면, 보조기는 재활의 역할을 상실하게 된다. 본 연구에서는 사용자의 요구조건을 잘 반영할 수 있는 3D프린터를 이용한 제작방식을 채택하였다. 다음으로 본 연구는 기존 선행연구들을 조사하여 각각의 연구들이 가지는 특징과 기준을 확인하였다. 또한, 현재, 보조기 시장에서 판매되고 있는 의료용 손가락 보조기를 조사하고 각각의 보조기의 사용자 조사를 종합 및 해석하여 평가 기준을 도출하였다. 도출된 평가 기준을 토대로 FDM 방식의 3D프린터를 이용하여 손가락 보조기 제작을 위한 디자인 가이드라인을 제시하였다. 마지막으로, 제시한 디자인 가이드라인에 맞추어 손가락보조기 디자인을 제안하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권2호
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• pp.38-44
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• 2021

To cater to the transition from single-color to multicolor/multi-material printing, this paper proposes a cartridge-replacing type multi-nozzle Fused Depositon Modeling(FDM) three-dimensional (3D) printer. In the test printing run, tool change failure/wobble/layer shift occurred. It was confirmed that improper support was the cause of this tool change failure. As a solution, spline and electromagnetic cartridges were designed. Wobble was caused by machine vibration and the motor stepping out. To minimize wobble, an additional Z-axis was installed, and the four-point bed leveling method was used instead of the three-point bed leveling method. The occurrence of layer shift was ascribed to the eccentricity of the Z-axis lead screw. Therefore, slit coupler was replaced with an Oldham type. In addition to the mechanical supplementation, the control environment was integrated to prevent accidents and signal errors due to wire connections. Before the final test printing run, a rectifier circuit was added to the motor to secure precise control stability. The final test printing run confirmed that the wobble/layer shift phenomenon was minimized, and the maximum error between layers was reduced to 0.05.