• Title/Summary/Keyword: 금속 적층 조형

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Structural Design of 3D Printer Nozzle with Superior Heat Dissipation Characteristics for Deposition of Materials with High Melting Point (고 용융점 소재의 압출적층성형을 위한 우수한 방열특성을 갖는 3차원 프린터 nozzle부 기구설계)

  • Kim, Wan-Chin;Lee, Sang-Wook
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.15 no.2
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    • pp.313-318
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    • 2020
  • Since the engineering plastics having a melting point of higher than 300 degrees have a high mechanical rigidity, chemical resistance, friction and abrasion performance, those are being highlighted as metal replacement materials in various industries. In this study, 3D printer nozzle with excellent heat dissipation characteristics are designed and analytically verified to form engineering plastics with high melting points in 3D printers based on the melt-lamination modeling method. In order to insulate between the heat block heated to a melting point of filament material and the upper part of the nozzle where the filament is transferred, the heat brake part with low thermal conductivity was designed to have two separate parts, and a cooling fin structure is further applied to the heat brake part to lower steady-state temperature by air convection. Optimized structural design on FDM nozzle part reduces the temperature at the heat sink and at the end part of heat brake by 50% and 14% respectively, compared to the conventional BCnozzle structure.

Case Studies on Applications of Conformal Cooling Channel Based On DMT Technology (DMT기술을 활용한 형상적응형 냉각채널 적용 사례 연구)

  • Kim, Woo-Sung;Hong, Myung-Pyo;Park, Jun-Seok;Lee, Yun-Soon;Cha, Kyoung Je;Sung, Ji-Hyun;Jung, Min-Wha;Lee, Ye-Hwan
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • v.14 no.3
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    • pp.9-14
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    • 2015
  • The Direct Metal Tooling (DMT) process is a kind of additive manufacturing processes, which is developed using various commercial steel powders, such as P20, P21, SUS420, and other non-ferrous metal powders. The DMT process is a versatile process that can be applied to various fields, such as the molding industry, the medical industry, and the defense industry. Among them, the application of the DMT process to the molding industry is one of its most attractive and practical applications, since the conformal cooling channel cores of injection molds can be fabricated at a slightly expensive cost by using the hybrid fabrication method of DMT technology compared with parts fabricated with machining technology. The main objectives of this study are to provide various characteristics of the parts made using the DMT process compared with the same parts machined from bulk materials and evaluate the performance of the injection mold equipped with a conformal cooling channel core fabricated using the hybrid method of the DMT process.

다공성 타이타늄 지지체의 생체적합성에 관한 연구

  • Kim, Seung-Eon;Hyeon, Yong-Taek;Yun, Hui-Suk;Heo, Su-Jin;Lee, Si-U;Sin, Jeong-Uk;Kim, Yeong-Gon
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.49.1-49.1
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    • 2009
  • 최근 손상된 생체조직의 재생 또는 대체를 위하여 다공성의 지지체(scaffold)를 이용하는 연구가 활발히 이루어져 왔다. 지지체 재료는 조직 재생을 목적으로 하는 경우에는 생분해성 고분자, 생흡수성 세라믹스 또는 이들의 복합재료가 사용되고, 조직 대체를 목적으로 하는 경우에는 금속 또는 세라믹스 재료가 단독으로 사용된다. 현재 경조직 대체를 위한 임플란트 재료로 사용되고 있는 금속재료 중 대부분이 타이타늄 또는 타이타늄 합금이다. 타이타늄은 비강도, 내식성이 우수하며, 생체 내 환경에서 부동태피막 재생 속도가 빠르고, 섬유상 결체조직 형성 두께가 얇아 생체의료용 소재로서 각광을 받고 있다. 다공성 타이타늄은 기존 타이타늄 소재의 장점에 다공체의 구조적인 특성을 부가하여 하중을 받는 골 결손부에 사용될 경우 뼈와의 탄성계수 차이에서 기인하는 응력차폐(stress shielding) 효과를 최소화할 수 있고, 다공체 내부로 골조직 성장을 유도할 수 있어 지지체와 골조직이 일체화되는 골융합 효과의 극대화를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 기공 구조를 다양하게 제어할 수 있고, 3차원적 연결 기공구조를 만들 수 있는 적층조형(layer manufacturing) 기술을 이용하여 3차원 다공성 타이타늄 지지체를 제조하였으며, 이에 대한 세포독성, 조골세포 증식능 등 in vitro 생체적합성을 평가하고, Rat model 을 이용한 in vivo 생체적합성을 평가하였다. 또한 지지체의 골조직 재생 유도성의 증대를 위한 생체활성처리 영향도 분석 평가하였다.

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