• 제목/요약/키워드: Selective laser melting(SLM)

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액체로켓엔진 제작을 위한 적층제조 기술 동향 (Technology Trend of Additive Manufacturing for Fabrication of Liquid Rocket Engines)

  • 유재한
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.73-82
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    • 2020
  • 최근 액체로켓엔진 제작을 위해 적층제조 기법이 부상하고 있다. 이 기술은 제작 비용과 시간의 감소와 중량 감소와 같은 성능 증가로 기존의 제작 방법을 혁신할 수 있다. 여기서는 액체로켓엔진 제작과 관련하여 적층제조의 종류, 장단점과 해외 정부 기관의 프로젝트에 관하여 문헌조사를 하였다. 적층제조는 터보펌프나 밸브와 같은 부품이외에도 장점을 극대화할 수 있는 확대 노즐과 재생냉각채널이 있는 연소실에 관하여 보다 많은 기술 개발이 이루어졌으며 이에 관한 내용을 중점적으로 다루었다.

SLM 방식으로 출력된 STS 316L의 기계적 및 마찰·마모 특성에 미치는 UNSM처리 후 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of UNSM Treatment on the Mechanical and Tribological Properties of STS 316L Printed by Selective Laser Melting)

  • 노준석;산성충호;우마로프 라크마트전;편영식;아마노프 아웨즈한
    • Tribology and Lubricants
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    • 제34권6호
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    • pp.270-278
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    • 2018
  • STS 316L prepared by additive manufacturing (AM) exhibits deterioration of mechanical properties and wear resistance due to the presence of defects such as black-of-fusion defects, internal porosity, residual stress, and anisotropy. In addition, high surface roughness (integrity) of AM products remains an issue. This study aimed to apply ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM) technology to STS 316L prepared by AM to increase the surface hardness, to reduce the surface roughness, and to improve the friction and wear behavior to the level achieved by bulk material manufactured using traditional processes. Herein, the as-received and polished specimens were treated by UNSM technology and their resulting properties were compared and discussed. The results showed that UNSM technology increased the surface hardness and reduced the surface roughness of the as-received and polished specimens. These results can be attributed to grain size refinement and pore elimination from the surface. Moreover, the friction of the as-received and polished specimens after UNSM technology was lower compared to those of the as-received and polished specimens, but no significant differences in wear resistance were found.

적층 제조된 H13 공구강의 미세조직과 기계적 특성간의 상관관계 (Correlation between Microstructure and Mechanical Properties of the Additive Manufactured H13 Tool Steel)

  • 안우진;박준혁;이정섭;최중호;정임두;유지훈;김상식;성효경
    • 한국재료학회지
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    • 제28권11호
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    • pp.663-670
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    • 2018
  • H13 tool steels are widely used as metallic mold materials due to their high hardness and thermal stability. Recently, many studies are undertaken to satisfy the demands for manufacturing the complex shape of the mold using a 3D printing technique. It is reported that the mechanical properties of 3D printed materials are lower than those of commercial forged alloys owing to micropores. In this study, we investigate the effect of microstructures and defects on mechanical properties in the 3D printed H13 tool steels. H13 tool steel is fabricated using a selective laser melting(SLM) process with a scan speed of 200 mm/s and a layer thickness of $25{\mu}m$. Microstructures are observed and porosities are measured by optical and scanning electron microscopy in the X-, Y-, and Z-directions with various the build heights. Tiny keyhole type pores are observed with a porosity of 0.4 %, which shows the lowest porosity in the center region. The measured Vickers hardness is around 550 HV and the yield and tensile strength are 1400 and 1700 MPa, respectively. The tensile properties are predicted using two empirical equations through the measured values of the Vickers hardness. The prediction of tensile strength has high accuracy with the experimental data of the 3D printed H13 tool steel. The effects of porosities and unmelted powders on mechanical properties are also elucidated by the metallic fractography analysis to understand tensile and fracture behavior.

다양한 CAD/CAM 방식으로 제작한 금속하부구조물 간의 변연 및 내면 적합도 비교 연구 (Comparative evaluation of marginal and internal fit of metal copings fabricated by various CAD/CAM methods)

  • 정승진;조혜원;정지혜;김정미;김유리
    • 대한치과보철학회지
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    • 제57권3호
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    • pp.211-218
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    • 2019
  • 목적: 본 연구에서는 CAD/CAM 기술로 제작한 4가지 금속하부구조물의 변연 및 내면 적합도를 비교하여 정확도 및 임상적 효용성을 알아보고자 한다. 재료 및 방법: 상악 중절치 레진모형치아를 삭제한 뒤 복제하여 Ni-Cr 합금 표준 모형을 제작하였다. 이를 공초점 현미경방식의 구강 스캐너를 이용해 12개의 STL 파일을 얻었다. CAD 프로그램 상에서 $50{\mu}m$의 시멘트 공간을 부여한 두께 0.5 mm의 금속하부구조물을 디자인하였다. Co-Cr 금속하부구조물은 다음 4가지 방법으로 제작하였다: Wax pattern milling & Casting (WM), Resin pattern 3D Printing & casting (RP), Milling & Sintering (MS), Selective laser melting (SLM). 변연 및 내면 적합도를 측정하기 위해 실리콘 복제법을 이용하였다. 측정한 결과값은 SPSS 통계 프로그램을 이용하여 일원배치분산분석(one-way ANOVA)으로 통계처리하고, 사후검정으로 Scheffe test를 시행하였으며, 5% 유의수준으로 평가하였다(${\alpha}=.05$). 결과: 변연 적합도는 WM군($27.66{\pm}9.85{\mu}m$)과 MS군($28.88{\pm}10.13{\mu}m$)이 RP군($38.09{\pm}11.14{\mu}m$)에 비해 통계적으로 유의하게 작았다. 치경부 적합도는 MS군이 RP군에 비해 통계적으로 유의하게 작았다. 축면 적합도는 WM군과 MS군이 RP군과 SLM군 보다 통계적으로 유의하게 작았다. 절단면 적합도는 RP군이 통계적으로 유의하게 작았다. 결론: Wax pattern milling & Casting, Milling & Sintering법으로 제작한 Co-Cr coping의 변연과 축면에서의 적합도가 더 우수하였다. 모든 군의 Co-Cr coping의 변연, 치경부, 축면 적합도는 임상적으로 허용할만한 범위 안에 있었다.

금속 3D 프린팅 공정 최적화를 통한 H13 공구강 조형체의 기계적 특성 향상 (Mechanical Property Improvement of the H13 Tool Steel Sculptures Built by Metal 3D Printing Process via Optimum Conditions)

  • 윤재철;최중호;이행나;김기봉;양상선;양동열;김용진;이창우;유지훈
    • 한국분말재료학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.195-201
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    • 2017
  • In this study, H13 tool steel sculptures are built by a metal 3D printing process at various laser scan speeds. The properties of commercial H13 tool steel powders are confirmed for the metal 3D printing process used: powder bed fusion (PBF), which is a selective laser melting (SLM) process. Commercial H13 powder has an excellent flowability of 16.68 s/50 g with a Hausner ratio of 1.25 and a density of $7.68g/cm^3$. The sculptures are built with dimensions of $10{\times}10{\times}10mm^3$ in size using commercial H13 tool steel powder. The density measured by the Archimedes method is $7.64g/cm^3$, similar to the powder density of $7.68g/cm^3$. The hardness is measured by Rockwell hardness equipment 5 times to obtain a mean value of 54.28 HRC. The optimum process conditions in order to build the sculptures are a laser power of 90 W, a layer thickness of $25{\mu}m$, an overlap of 30%, and a laser scan speed of 200 mm/s.