• 제목/요약/키워드: Selective laser melting

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태양전지 2 단계 전극형성 공정을 위한 마스크 패턴공정 및 효율에 대한 영향성 연구 (Mask Patterning for Two-Step Metallization Processes of a Solar Cell and Its Impact on Solar Cell Efficiency)

  • 이창준;신동윤
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권11호
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    • pp.1135-1140
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    • 2012
  • 마스크를 이용하여 니켈 시드층의 형성 후 실버 도금을 통해 태양전지 상부전극을 형성하는 2 단계 전극형성 공정이 태양전지의 고효율화 방안으로 제안되었다. 본 연구에서는, 자외선 경화형 혹은 상변화 잉크를 고비용의 인쇄공정을 통해 마스크를 형성하는 방법을 대신하여, 코팅과 레이저의 복합공정을 통해 마스크를 형성하는 방법에 대해 제안하도록 한다. 마스크를 형성하는 물질로서 저비용의 저융점 왁스 혹은 플루오르카본 용액을 태양전지 웨이퍼 상에 코팅 후 레이저로 선택적으로 제거하여 전극패턴을 형성하였으며, 플루오르카본 용액 코팅이 왁스 코팅보다 패턴 균일도 측면에서 우수할 뿐만 아니라 통계적으로 0.16% 태양전지 효율증대를 유발한다는 점이 발견되었다.

압출 적층 방식의 알루미늄 용융기의 설계 및 해석 (Design and Analysis of Aluminum Melting Machine in Fused Deposition Modeling Method)

  • 이현석;나영민;강태훈;박종규;박태곤
    • 한국기계가공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.62-72
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    • 2015
  • Interest in three-dimensional (3D) printing processes has grown significantly, and several types have been developed. These 3D printing processes are classified as Selective Laser Sintering (SLS), Stereo-Lithography Apparatus (SLA), and Fused Deposition Modeling (FDM). SLS can be applied to many materials, but because it uses a laser-based material removal process, it is expensive. SLA enables fast and precise manufacturing, but available materials are limited. FDM printing's benefits are its reasonable price and easy accessibility. However, metal printing using FDM can involve technical problems, such as suitable component supply or the thermal expansion of the heating part. Thus, FDM printing primarily uses materials with low melting points, such as acrylonitrile butadiene styrene (ABS) or polylactic acid (PLA) resin. In this study, an FDM process for enabling metal printing is suggested. Particularly, the nozzle and heatsink for this process are focused for stable printing. To design the nozzle and heatsink, multi-physical phenomena, including thermal expansion and heat transfer, had to be considered. Therefore, COMSOL Multiphysics, an FEM analysis program, was used to analyze the maximum temperature, thermal expansion, and principal stress. Finally, its performance was confirmed through an experiment.

임상가를 위한 특집 4 - CAD/CAM 시스템을 이용한 가철성 보철 수복 (The removable prosthetic restorations utilizing CAD/CAM system)

  • 박지만;박은진;김성균;곽재영;허성주
    • 대한치과의사협회지
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    • 제50권3호
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    • pp.140-147
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    • 2012
  • Recently, the digital solution of fabricating removable prosthesis by applying haptic input device, electronic surveying, and rapid prototyping was introduced. This review article covers the concept of electronic surveying, computer-aided denture framework designing procedure, discussions after several digital denture cases, directions of future development, such as digital tooth arrangement and RP flasking.

3D 콘크리트 프린터 분류체계 비교연구 (A Comparative Analysis of the Classification System for Three-Dimensional Concrete Printers)

  • 정지훈;이강;김정훈;최재진
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.3-14
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 기존의 3D 콘크리트 프린터의 분류체계를 검토하고 비교분석하여 3D 콘크리트 프린터의 분류체계를 제안하는 것이다. 기존의 3D 프린터에 대하여 여러 분류체계가 제안되어 왔고, 관련 시장에서는 이를 사용하기도 한다. 그럼에도 불구하고, 상당히 많은 종류의 프린터가 FDM(Fused Deposition Modeling)이나 SLM(Selective Laser Melting)처럼 3D 콘크리트 프린터를 특징짓는데 적절하지 않다. 3D 콘크리트 프린터 간에 구분 짓는 특징을 밝히기 위해서, 본 연구는 기존의 3D 콘크리트 프린터를 검토하고 기존 연구에서 확인된 3D 콘크리트 프린터의 특징을 비교분석을 하였다. 그 결과, 기존의 분류체계는 최신 3D 콘크리트 프린터를 반영하지 못하였고, 분류 용어들은 모호하며, 전체 출력과정은 고려되지 않았음을 알 수 있었다. 기존 연구 분석을 통하여 3D 콘크리트 프린터의 필수적인 특징들을 도출함으로써, 새 분류체계를 제안하였다. 본 연구결과는 3D 콘크리트 프린터 관련 연구들뿐만 아니라, 상업용 3D 콘크리트 프린터들을 분류하는데 기초가 될 수 있을 것이다.

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.

금속 나노입자 프린팅 공정을 이용한 유연전기소자 연구 현황 (Research Status on Flexible Electronics Fabrication by Metal Nano-particle Printing Processes)

  • 고승환
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.131-138
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    • 2010
  • Flexible electronics are the electronics on flexible substrates such as a plastic, fabric or paper, so that they can be folded or attached on any curved surfaces. They are currently recognized as one of the most innovating future technologies especially in the area of portable electronics. The conventional vacuum deposition and photolithographic patterning methods are well developed for inorganic microelectronics. However, flexible polymer substrates are generally chemically incompatible with resists, etchants and developers and high temperature processes used in conventional integrated circuit processing. Additionally, conventional processes are time consuming, very expensive and not environmentally friendly. Therefore, there are strong needs for new materials and a novel processing scheme to realize flexible electronics. This paper introduces current research trends for flexible electronics based on (a) nanoparticles, and (b) novel processing schemes: nanomaterial based direct patterning methods to remove any conventional vacuum deposition and photolithography processes. Among the several unique nanomaterial characteristics, dramatic melting temperature depression (Tm, 3nm particle~$150^{\circ}C$) and strong light absorption can be exploited to reduce the processing temperature and to enhance the resolution. This opens a possibility of developing a cost effective, low temperature, high resolution and environmentally friendly approach in the high performance flexible electronics fabrication area.

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.

SLM법으로 매크로 육각다공질 구조를 부여한 치과 임플란트의 역학 분석 (Mechanical Analysis of Macro-Hexagon Porous Dental Implant Using Selective Laser Melting Technique)

  • 김부섭;최성민
    • 대한치과기공학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.55-61
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    • 2011
  • Purpose: In this study, FEM(Finite Element Method) and bending strength test was conducted using normal implant and porous implant for the mechanical estimation of porous dental implant made by SLM method. Methods: Mechanical characteristics of PI(porous implant) and NI(normal implant) applied distributed loads(200N, 500N) were observed through FEM analysis. And each bending strength was gotten through bending test using MTS(Mechanical Test System, Instron 8871). Results: The result of FEM analysis was observed that stress difference between upper and surface of PI was 12 times, while NI was 2 times. The result of bending test was observed that bending strength of PI was lower than NI. we made a decision about this result that cross-sectional area of NI was larger than the PI. Conclusion: The stress shielding ability of porous implant was better than normal implant through result of FEM analysis. And bending strength of porous implant was lower than NI. We think that cause of this result was difference of cross-sectional area.

3D-printed titanium implant with pre-mounted dental implants for mandible reconstruction: a case report

  • Park, Jung-Hyun;Odkhuu, Michidgerel;Cho, Sura;Li, Jingwen;Park, Bo-Young;Kim, Jin-Woo
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제42권
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    • pp.28.1-28.4
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    • 2020
  • Background: This clinical case presented a novel method of segmental mandible reconstruction using 3D-printed titanium implant with pre-mounted dental implants that was planned to rehabilitate occlusion. Case presentation: A 53-year-old male who suffered osteoradionecrosis due to the radiation after squamous cell carcinoma resection. The 3D-printed titanium implant with pre-mounted dental implant fixtures was simulated and fabricated with selective laser melting method. The implant was successfully inserted, and the discontinuous mandible defect was rehabilitated without postoperative infection or foreign body reaction during follow-ups, until a year. Conclusions: The 3D-printed titanium implant would be the one of the suitable treatment modalities for mandible reconstruction considering all the aspect of mandibular functions.

3D 프린팅 된 서베이드 금관과 금속 프레임워크를 이용한 양악 가철성 의치 수복 증례 (3D printed surveyed restoration and metal framework in removable dentures: A case report)

  • 박송이;박상원;박찬;장우형;윤귀덕
    • 대한치과보철학회지
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    • 제61권2호
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    • pp.153-159
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    • 2023
  • 임플란트를 비롯한 고정성 보철물 제작에 있어서 Computer-aided design-computer-aided manufacturing 기술이 많이 사용되어 왔지만 가철성 의치의 경우 Selective laser melting 방식의 레이저 분말의 융합과정에서 오차가 생기면 융착 부족이나 과융합 등의 오차가 발생하여 정밀도를 크게 손상시킬 수 있어 여전히 기존의 아날로그 방식의 제조법을 사용하고 있다. 최근 CAD 소프트웨어의 발달로 가상의 서베잉과 프레임워크의 디자인이 가능해지고 이렇게 디자인된 형태를 밀링이나 3D 프린팅과 같은 방식으로 제작할 수 있게 되면서 전통적인 의치제작 방식 중 납형 제작이나 온성과 같은 과정을 대체할 수 있게 되었고, 제작 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있다. 따라서 본 증례는 CAD 소프트웨어 상에서 디지털 서베잉을 시행하여 서베이드 금속도재관을 제작하고 금속 프레임워크를 디자인하여 이를 3D 프린팅 하는 디지털 방식의 상하악 가철성 의치를 제작하여 좋은 임상 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.