• 한국주조공학회지
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• 제44권2호
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• pp.49-55
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• 2024

• 한국주조공학회지
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• 제44권2호
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• pp.43-48
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• 2024

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권2호
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• pp.103-109
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• 2017

AMM(Additive Metal Manufacturing)이라 호칭되는 3차원 금속 프린팅(metal 3-D printing) 공정은 금속분말(metal powder)을 적층 재료로 사용하여 기계적부품용 실형상 금속 파트(metallic parts)를 직접 조형하여 제조한다. 한편, 조형 파트형상의 STL모델에 존재하는 기하학적 오류들과 특징형상들의 특이성으로 인하여 조형 작업 중에 내부에 결함들이 포함된 실형상 파트가 조형될 가능성이 존재하게 되며 이로 인해 3차원 금속 프린팅 조형공정 자체의 신뢰성에 문제를 야기할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 조형작업 중 발생할 수 있는 결함들을 미리 진단, 분석하고 수정하기 위하여 첫째, 조형 전에 STL 형상모델의 진단분석을 통하여 결함요소를 사전에 탐지하고 둘째, 적층 단면내 조형 공구 경로상에 실제로 포함된 결함들을 분석하고 이를 수정하기 위한 조형 파트 진단 및 조형 공구 경로 검증 연구방법을 제시하였다. 또한 DED(direct energy deposition) 공정을 기준으로 2가지 STL 형상파트 사례들에 대하여 제시한 연구방법의 case study를 수행하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제10권10호
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• pp.431-437
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• 2012

대부분의 금속 공예가들은 자신의 개념 속에 있는 조형언어를 표현하기 위하여 필요한 재료를 찾고 기법을 연구함으로써 작품을 제작해 왔다. 그 중에서도 금속 공예는 재료의 제한 된 색상을 극복하려고 여러 가지 기법을 바탕으로 금속 표면에 변화를 주어 조형적 장식성을 표현했으며 미적 가치를 높이려 노력하고 있다. 이러한 시점에 과거의 전통 기법에 머물지 않고 새로운 방법을 연구해 나가는 작업이 가치 있는 일이므로, 본 연구는 이러한 요건에 맞추어 재료, 도구, 미적 표현의 가능성을 제시하고자 하였다. 이에 본 연구는 전통 금속 공예 기법 가운데 모꾸메가네(Mokumegane)기법을 활용하여 기존에 사용해 왔던 금속재료와 현대의 합금 금속재료를 적층융접하여 금속 표면 색상 표현을 연구하였다. 또한 작업 종류에 따른 문양표현 기법을 제시하여 기계에서 찾아볼 수 없는 금속표면의 무늬를 연구하여 전통 기법의 계승을 발전시킴과 동시에 고급공예시장에 대한 객관적 대비에 대하여 모색하고자 하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권8호
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• pp.773-780
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• 2015

적층조형(additive manufacturing, AM)은 액체, 고체 상태인 폴리머, 금속 등의 재료를 층층이 쌓아서 3 차원 형상을 제조하는 기술이다. AM 기술은 제품 개발 초기단계에서 시제품 제작에 주로 사용되었으나, 최근 들어 이를 실제 제품제작에 적용하는 것에 대한 관심이 높아지고 있다. 한편 AM 기술에서 적층방향은 최종성형품의 기계적 물성에 영향을 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 폴리머 재료를 사용하는 대표적인 AM 기술인 FDM, PolyJet 그리고 SLA 방식으로 제작되는 재료의 기계적 물성을 실험을 통해 파악하여 보았다. 이때 시험편의 형상은 ASTM D 638 을 참고하였고 적층방향을 달리하여 성형하였다. 시험편의 인장시험으로부터 얻은 응력-변형률 선도를 바탕으로 기계적 물성을 조사하였다. 또한 시험편의 파단부를 SEM 촬영하여 물성차이의 결과를 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권8호
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• pp.881-886
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• 2014

5 축 기반 3 차원 금속 프린팅에서는 파트형상에 overhang/undercut 형상이 존재하여도 tilting과 rotating의 2 축을 이용하여 파트형상의 조형 방향을 자유롭게 바꾸어 지지구조물(support structure) 형상피처의 추가 없이 3-D 적층(3DL: 3-D layering)이 가능하게 된다. 이를 위해서는 overhang/undercut의 형상근처에서 국부적으로 tilting과 rotating 정보에 맞는 조형 층 적층 정보를 제공하는 새로운 전처리기(preprocessor) 기능이 필요하게 된다. 본 논문에서는 overhang/undercut 과 같은 형상들을 자동으로 진단하고 검출하여 3 차원 layering 이 가능할 수 있도록 방사형 기울기 측정법(calculation of radial gradient: CRG)과 은유적 자동 분할 알고리듬(implicit auto-partitioning algorithm: IAP)을 통해 다중 적층 알고리듬(Multi-part Layering Algorithm: MPL)을 구현함을 제시하고 이를 실제 STL 형상파일에 적용하여 제시된 이론을 검증하고자 하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.327-330
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• 2004

Laser aided direct metal deposition (LADMD) process offers the ability to make a metal component directly from 3-D CAD dimensions. A 3-D object can be formed by repeating laser cladding layer by layer. The key of the build-up mechanism is the effective control of powder delivery and laser power to be irradiated into the melt-pool. A feedback control system using optical sensors is introduced to control laser power and powder mass flow rate. Using H13 tool steel and $CO_2$ laser system, comprehensive analysis are executed to test the efficiency of the system. In addition, the dimensional characteristics of directed deposited material are investigated with the parameters of deposition thickness, laser power, traverse speed and powder mass flow rate.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.552-556
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• 1997

The Direct Metal Prototyping(DMP), one of the rapid prototyping technologies, allows the manufacturing of three-dimensional metallic parts using metal powders directly from the CAD data. Laser power and scanning speed are the most important variables of the process. The objective of this study is to obtain the design data for laser power and scanning speed to bond metal powders effectively using the finite element method. To obtain the design values, a numerical analysis considering two-dimensional heat transfer during the sintering of metal powder layers of the process was performed. The laser beam has been modeled to have directionality in its heat flux distribution, i. e., in the scanning direction a Gaussian beam mode distribution has been assumed and in the thickness direction a square beam mode distribution. The three-dimensional irregular distribution of metal powders of the powder layer is idealized as two-dimensional distribution in which metal powders are located regularly and periodically on the plate. In this study the design values of laser power vs scanning speed have been obtained. Temperature distribution and temperature variation of the powder layers with respect to time have been predicted. The commputed dsign data will be useful in determining the initial conditions of the process.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권10호
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• pp.56-62
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• 2000

A fast and precise technique to make 3-dimensional object which is called direct metal shaping process is processed. It is very useful technique in design and inspection. Using this developed system, a solid object is made. In experiment, test parts are built by varying three factors, laser power, scan path, scan speed. This process used device, which is different from the widely used in rapid prototyping in that powder feeding device is used. Spraying powder directly at the focused laser beam and then three dimensional object is made by the deposit of melted metal powder. The optimum scanning path is found to be zigzag path, which had little thermal affection on base metal. As a result of these experiments, it was found that optimum scanning speed is 15mm/sec laser power is 50W. This constructed 3-dimensional object could be used in mold manufacturing directly.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.308-308
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• 2004

쾌속조형기술은 설계형상의 확인, 시작품의 제작, 금속 및 세라믹 부품에의 응용, 동시공학, 의료, 마이크로 머신 둥 제조업 전반에 걸쳐서 많은 응용이 이루어지고 있다 여러 가지의 기술들이 개발되고 이를 응용한 장비들이 생산되어 보급됨으로써 이러한 적용분야들은 점차 확대되고 있다. 본 연구에서는 분말을 소결, 적층하여 원하는 형상을 만들어내는 SLS(Selective Laser Sintering) 장비를 개발하는데 있어서 레이저 경로의 제어를 통한 분말을 소결시키는 부분인 레이저 주사 시스템(laser scanning system)을 개발하고자 한다.(중략)