• Journal of Korean Dental Science
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• 제12권1호
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• pp.13-19
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• 2019

Purpose: The aim of this study was to compare the flexural strength of provisional fixed dental prostheses which was three-dimensional (3D) printed by several build directions. Materials and Methods: A metal jig with two abutment teeth and pontic space in the middle was fabricated. This jig was scanned with a desktop scanner and provisional restoration was designed on dental computer-aided design program. On the preprocessing software, the build angles of the restorations were arranged at $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$, and $90^{\circ}$ and support was added and resultant structure was sliced to a thickness of $100{\mu}m$. Processed restorations were printed with digital light processing type 3D printer using poly methyl meta acrylate-based resin. After washing and post-curing, compressive loading was applied at a speed of 1 mm/min on a metal jig fixed to a universal testing machine. The maximum pressure at which fracture occurred was measured. For the statistical analysis, build direction was set as the independent variable and fracture strength as the dependent variable. One-way analysis of variance and Tukey's post hoc analysis was conducted to compare fracture strength among groups (${\alpha}=0.05$). Result: The mean flexural strength of provisional restoration 3D printed with the build direction of $0^{\circ}$ was $1,053{\pm}168N$; it was $1,183{\pm}188N$ at $30^{\circ}$, $1,178{\pm}81N$ at $45^{\circ}$, $1,166{\pm}133N$ at $60^{\circ}$, and $949{\pm}170N$ at $90^{\circ}$. The group with a build direction of $90^{\circ}$ showed significantly lower flexural strength than other groups (P<0.05). The flexural strength was significantly higher when the build direction was $30^{\circ}$ than when it was $90^{\circ}$ (P<0.01). Conclusion: Among the build directions $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$, and $90^{\circ}$ set for 3D printing of fixed dental prosthesis, an orientation of $30^{\circ}$ is recommended as an effective build direction for 3D printing.

• 대한치과보철학회지
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• 제57권4호
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• pp.495-505
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• 2019

본 증례는 다수의 치아 상실과 심한 치아 마모로 인해 교합 고경(occlusal vertical dimension)의 감소 및 수복 공간 부족을 보이는 환자에 대한 computer-aided design and computer-aided manufacturing (CAD/CAM) 기술을 활용한 완전 구강 회복 치료이다. 진단 단계에서 교합 고경에 대한 여러 분석을 통해 교합 고경 증가를 통한 완전 구강 회복을 계획하였다. 새롭게 설정된 교합 고경을 반영한 임시 수복물을 환자에게 적용하여 적응시키고, 이중 스캔 방법을 통해 임시 수복물의 정보를 최종 수복물에 옮긴 후, 3D 프린팅을 통해 금속 코핑을 제작하여 최종 고정성 금속 도재 수복물을 완성하였다. 이후 전자 서베잉과 3D 프린팅을 통해 가철성 국소의치 금속 구조물을 제작, 최종 가철성 국소의치로 환자치료를 완료하였다. 이러한 디지털 기술을 활용한 완전 구강 회복 치료로 환자는 기능적, 심미적으로 만족하였고, 술자는 임상적으로 받아들일 만한 치료결과로 판단하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권6호
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• pp.1-5
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• 2015

Additive Manufacturing defines the fabrication of objects by successive consolidation of materials, layer by layer, according to a three-dimensional design. The numerous technologies available today were recently standardized into seven categories based on the general method. Each technology has its own set of advantages and limitations. Though it very much depends on the field of application, major assets of additive manufacturing compared to conventional processing routes are the ability to readily offer complexity (in terms of intricate shape and customization) and significant reduction of waste. On the other hand, additive manufacturing often suffers of relatively low production rates. Anyhow, additive manufacturing technologies is being given outstanding attention. In particular, metal additive manufacturing emerges as of great significance in industries like aerospace, automotive and tooling. The trend progresses toward full production of high value finished products.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권3호
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• pp.277-283
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• 2014

This paper presents the design, optimization and fabrication of a piezo driven micro-positioning stage constructed using a 3D-printer. 3D printing technology provides many advantageous aspects in comparison to traditional manufacturing techniques allowing more rapid prototyping freedom in design, etc. Micro-positioning stages have traditionally been made using metal materials namely aluminum. This paper investigates the possibility of fabricating stages using ABS material with a 3D printer. CAE simulations show that equivalent motion amplification can be achieved compared to a traditional aluminum fabricated stage while the maximum stress is 30 times less. This leads to the possibility of stages with higher magnification factors and less load on the driving piezo element. Experiment results agree with the simulation results. A micro-position stage was fabricated using a 3D printer with ABS material. The motion amplification is very linear and 50 nm stepping was demonstrated.

• 한국분말재료학회지
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• 제27권6호
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• pp.509-519
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• 2020

A well-established characterization method is required in powder bed fusion (PBF) metal additive manufacturing, where metal powder is used. The characterization methods from the traditional powder metallurgy process are still being used. However, it is necessary to develop advanced methods of property evaluation with the advances in additive manufacturing technology. In this article, the characterization methods of powders for metal PBF are reviewed, and the recent research trends are introduced. Standardization status and specifications for metal powder for the PBF process which published by the ISO, ASTM, and MPIF are also covered. The establishment of powder characterization methods are expected to contribute to the metal powder industry and the advancement of additive manufacturing technology through the creation of related databases.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.154-154
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• 2006

글씨 전도성 잉크의 인쇄공정에 있어서 반복인쇄를 정밀하게 수행할 수 있는 기술로서 align system을 개발하였다. 이 system의 resolution 은 0.5um 이며 인쇄 working plate의 이송속도는 최대 1.5m/s 이다. 현재 소성 공정을 포함한 반복인쇄 실험은 30um이상의 drop탄착점 오차를 보이고 있으며, 두께와 전기전도도 향상을 위한 정밀한 align system이 필요하게 되었다. 이를 충족시키기 위해 개발되어진 초정밀 align system은 $1{\sim}2{\mu}m$이내의 오차로 반복인쇄가 가능하며, head가 토출하는 잉크의 straightness 및 전도성 잉크를 토출하는 인쇄평가기의 기계적 정밀도도 확인할 수 있다. 모든 잉크 배선의 두께 항상 인쇄실험이 가능하며, substrate의 종류와 잉크에 제한적이지 않다. 특히 prototype의 기판배선을 위해 PCB에 배선을 형성할 시에 본 system으로 직접 align mark를 지정할 수 있어 기판 내에 미리 제작되어진 align용 인식마크가 불필요하다. 이 system을 이용하여 drop과 배선의 반복인쇄실험을 진행하였으며, 광학현미경과 3D profiler를 사용하여 분석해 보았다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.233-240
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• 2022

용융적층 방식의 필라멘트에 대한 방사선의 차폐유무의 관한 연구가 최근 연구되어지기 시작하였지만 차폐능력을 가진 필라멘트는 국내에 판매되지 않고 있으며 관련 연구도 미비하다. 이에 본 연구는 고밀도 폴리에틸렌을 기지재로 하고 강화재로 비스무트를 선정하여 복합 필라멘트를 제작한 후 차폐능력을 평가하고 3D 프린트를 이용한 방사선 차폐 복합물질 개발의 기초자료를 제공하고자 한다. 고밀도 폴리에틸렌에 실효 원자번호가 83인 비스무트를 혼합하였고 비스무트의 함유량을 20 wt%, 30 wt%, 40 wt%로 조절하여 필라멘트를 제작하였다. 제작된 필라멘트는 ASTM의 평가방법을 이용하여 물성 및 차폐능력을 평가하였다. 비스무트 함유량이 증가할수록 밀도, 무게, 인장강도는 증가하였고 차폐능력이 우수해짐을 확인 할 수 있었다. 방사선 차폐능력 평가 결과 HDPE(80%) + Bi(20%)의 경우 60 kV일 때 82%의 차폐율을 보였으며 비스무트 함유량이 40% 일 때는 최대 94.57%이상의 차폐율을 나타내는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 HDPE + Bi 필라멘트를 사용하면 기존에 연구되어진 금속 입자 함유 필라멘트들보다 가볍고 방사선을 차폐할 수 있는 방사선 차폐체 제작이 가능하다는 것을 확인하였고 의료 및 방사선 산업에 있어 방사선 차폐 복합물질로서의 사용가능성을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권4호
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• pp.223-231
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• 2022

금속 적층제조 공정 중 발생할 수 있는 잔류응력은 3D 프린팅을 통한 정밀한 금속 부품 제작을 위해 적절히 통제되어야 하는 중요한 요소이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 잔류응력에 영향을 끼치는 요인에 대하여 실험적인 방법을 이용하여 고찰하였다. 실험을 위해 적층제조 공정을 통해 시편을 제작하고 이를 절단하여 변형량 측정을 수행하였으며, 측정된 데이터를 curve fitting 등의 방법을 이용하여 적절히 보정함으로써 공정 파라미터 및 금속 분말 재사용 여부가 금속 적층제조 공정에서 발생한 잔류응력으로 인한 변형에 끼치는 영향을 정량적으로 분석할 수 있는 자료를 확보하였다. 이 결과로부터 금속 적층제조 공정에서 잔류응력으로 인한 변형의 크기에 가장 큰 영향을 끼치는 요소는 금속 분말 재사용 여부임을 확인하였다. 또한 레이저의 패턴, 적층 회전 각도와 같은 공정 파라미터도 변형 크기에 영향을 줄 수 있는 것을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제34권4호
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• pp.263-271
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• 2020

In this study, we performed a three-dimensional (3D) topology optimization of a fixed offshore structure to enhance its structural stiffness. The proposed topology optimization is based on the solid isotropic material with penalization (SIMP) method, where a volume constraint is applied to utilize an equivalent amount of material as that used for the rule-based scantling design. To investigate the effects of the main legs of the fixed offshore structure on its structural stiffness, the leg region is selectively considered in the design domain of the topology optimization problem. The obtained optimal designs and the rule-based scantling design of the structure are manufactured by 3D metal printing technology to experimentally validate the topology optimization. The behaviors under compressive loading of the obtained optimal designs are compared with those of the rule-based scantling design using a universal testing machine (UTM). Based on the structural experiments, we concluded that by employing the topology optimization method, the structural stiffness of the structure was enhanced compared to that of the rule-based scantling design for an equal amount of the fabrication material. Furthermore, by effectively combining the topology optimization and rule-based scantling methods, we succeeded in enhancing the structural stiffness and improving the breaking load of the fixed offshore structure.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.1015-1024
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• 2019

최근 의료분야에서 X선은 질병의 진단 및 치료영역에서 필수적으로 요구되며, 영상의학 기술의 발전과 더불어 X선의 이용은 지속적으로 증가하는 추세지만, X선은 방사선 피폭의 단점을 가지고 있다. 방사선피폭을 방어하기 위해 임상에서는 납 방호도구를 사용하지만 납은 중금속으로 분류되어 납중독 등 인체에 유해한 반응을 일으킬 수 있다. 따라서 본 연구는 FDM(Fused Deposition Modeling)방식의 3차원 프린터의 재료를 이용하여 제작한 차폐체의 유용성을 알아보고자 한다. 필라멘트의 선감약계수를 확인하기 위해 PLA, XT-CF20, Wood, Glow, Brass를 이용해 팬텀을 제작 하고, CT scan을 하였다. 그리고 100 × 100 × 2 mm 크기의 차폐 시트를 모델링하고, 진단용 X선발생장치와 조사선량계를 이용하여 선량 및 차폐율을 측정하였으며, 납 방호도구와의 차폐율을 비교하였다. 실험결과 Brass의 CT number가 가장 높게 측정되어 Brass를 이용하여 차폐시트를 제작하였으며, 진단용 X선발생장치로 확인한 결과 100 kV, 40 mAs 조건으로 X선 조사 시 6 mm 두께의 차폐시트에서 차폐율이 90 % 이상으로 측정되어 apron 0.25 mmPb보다 차폐율이 높은 것을 확인하였다. 본 연구의 결과 3차원 프린팅 기술로 제작한 차폐체가 진단용 X선 영역에서 높은 차폐율을 보이는 것을 확인하였으며, 납 방호도구와의 비교를 통하여 납을 대체하여 방사선 방호도구로서의 가능성을 알 수 있었다.