• Journal of Welding and Joining
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• 제34권4호
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• pp.23-27
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• 2016

A 3D printed metal part and thermal plastic polymer part were joined by direct laser irradiation. The 3D metal part was fabricated by using DED(Direct Energy Deposition) with STS316 material. The experiment was carried out through no patterned metal surface, 3D metal printed surface and micro laser patterned surface. The most secure joining quality was obtained at the laser micro patterned surface specimen and the counterparts of polymers were PLA and PE based thermo plastics. The applied laser power was 350Watt and the distance of patterns was maintained at $150{\mu}m$. The laser line width was optimized at $450{\mu}m$ and the laser micro pattern depth was $180{\mu}m$ for the best joining quality. Based on the result analysis, the possibility of laser material joining for metal to polymer was proposed and multi-material joining will be possible in 3D laser direct material fabrication.

• 대한심미치과학회지
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• 제27권2호
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• pp.82-96
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• 2018

3D 프린팅은 삼차원 이미지 정보를 이용하여 레이어로 분할한 후 선택한 소재를 적층하여 가공하는 방법을 말한다. 소재를 적층하는 방법에 따라 다양한 종류의 3D 프린팅이 존재하는데 최근 치과분야에서는 SLA방식과 DLP방식으로 광원을 이용한 경화를 통해 적층 가공하는 3D 프린팅이 널리 보급되어 사용되고 있다. 전악 범위의 3D프린팅 치과용 모델은 전통적인 인상 채득으로 제작된 스톤모델보다는 다소 정확성이 부족한 것으로 보고되었으나, 같은 STL파일을 이용하여 4분악 범위를 3D 프린팅한 모델은 밀링 방법으로 가공한 모델보다 정확하였다. 디자인 소프트웨어의 활용도에 따라 보철치료의 진단, 임시 보철물의 제작, 의치의 제작이 가능하였다. 교정에서는 투명 교정 모델과 브라켓 간접 부착을 위한 트레이 제작이 가능하였다. 임플란트 수술에 있어서 CT를 기반으로 한 정확한 위치에 임플란트를 식립하는 가이드 제작에 활용하고 있다. 출력 방식의 발전으로 인하여 3D 프린터의 출력시간이 계속적으로 단축되고 있으며, 이로 인해 치과 진료실 내에서 3D 프린터가 기존의 전통적인 가공 방법을 대체할 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of International Society for Simulation Surgery
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• 제1권2호
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• pp.99-102
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• 2014

The skull defect can be made after the trauma, oncologic problems or neurosurgery. The skull reconstruction has been the challenging issue in craniofacial fields for a long time. So far the skull reconstruction with autogenous bone would be the standard. Although the autogenous bone would be the ideal one for skull reconstruction, donor site morbidity would be the inevitable problem in many cases. Meanwhile various types of allogenic and alloplastic materials have been also used. However, skull reconstruction with many alloplastic material have produced no less complications including infection, exposure, and delayed wound healing. Because the 3D printing technique evolved so fast that 3D printed titanium implant were possible recently. The aim of this trial is to try to restore the original skull anatomy as possible using the 3D printed titanium implant, based on the mirrored three dimensional CT images based on the computer simulation. Preoperative computed tomography (CT) data were processed for the patient and a rapid prototyping (RP) model was produced. At the same time, the uninjured side was mirrored and superimposed onto the traumatized side, to create a mirror-image of the RP model. And we fabricated Titanium implant to reconstruct three-dimensional orbital structure in advance, using the 3D printer. This prefabricated Titanium-implant was then inserted onto the defected skull and fixed. Three dimensional printing technique of titanium material based on the computer simulation turned out to be very successful in this patient. Individualized approach for each patient could be an ideal way to manage the traumatic patients in near future.

• 대한치과보철학회지
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• 제58권1호
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• pp.7-13
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• 2020

목적: 본 연구의 목적은 절삭 가공법 및 적층 가공법에 의해 제작된 3본 고정성 국소의치의 변연 및 내면 적합도를 비교하는 것이다. 재료 및 방법: 상악 좌측 제2소구치가 상실된 3본 고정성 국소의치 지대치를 제작하고(주모형), 구강 스캐너를 이용해 주모형 스캔 데이터를 얻었다. 3본 고정성 보철물은 다음과 같은 3가지 방법으로 제작하였다: Milled 3-unit fixed dental prostheses (FDP) (MIL군), digital light processing (DLP) 3D printed 3-unit FDP (D3P군), stereolithography apparatus (SLA) 3D printed 3-unit FDP (S3P군). 보철물의 변연 및 내면 적합도와 내면 정밀도 평가하기 위해 각각 triple-scan protocol과 콤비네이션 수식을 사용하여 스캔 데이터를 중첩하였다. 3차원 분석 프로그램(Geomagic control X)을 사용하여 root mean square (RMS) 값과 color difference map 통해 정량 및 정성 분석 시행하였다. Kruskal-Wallis test (α = .05)와 Mann-Whitney U test 및 Bonferroni correction (α = .05/3 = .017)을 이용하여 통계 분석하였다. 결과: S3P군의 변연 적합도는 MIL군과 D3P군에 비해 우수하였으며, MIL군과 D3P군은 비슷한 수준을 보였다. D3P군과 S3P군은 MIL군에 비해 상대적으로 우수한 내면 적합도를 보였으며, D3P군과 S3P군 사이에는 유의한 차이가 없었다. 한편, MIL군, S3P군, 그리고 D3P군 순으로 우수한 정밀도를 보였다. 결론: 본 연구의 한계 내에서 적층 가공법으로 제작된 3본 고정성 보철물은 절삭 가공법으로 제작된 3본 고정성 보철물에 비해 우수한 변연 및 내면 적합도를 보인 반면 정밀도는 떨어지는 것으로 나타났다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.169-176
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• 2021

본 연구는 파라메트릭 디자인 기반의 3D프린팅 패션제품이 늘어나고 있는 가운데, 3D프린팅 파라메트릭 패션제품의 조형성을 탐구하는 것을 목표로 한다. 연구방법으로, 이론적 고찰을 실시하고 3D프린팅 파라메트릭 패션제품의 조형성을 도출한뒤, 3D프린팅 파라메트릭 패션제품의 사례를 수집하여 의류, 신발, 악세사리 총 3가지 유형으로 살펴보았다. 연구결과, 형태적으로는 자연물을 모티브로한 형태를 확인할 수 있었고, 구조적으로는 경제적인 최적구조와 어셈블리구조, 자연물 구조를 확인하였으며 소재의 경우는 복잡형상 구현을 위한 정밀소재를, 색채의 경우는 단색, 무채색 계열과 자연색조합을 사용한다는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서 제시한 3D프린팅 파라메트릭 패션제품의 조형성에 대한 이해를 통해 파라메트릭 기반 패션제품의 확산과 조형적 흐름을 이해하는데 기초자료로 사용되기를 기대한다.

• Tribology and Lubricants
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• 제35권6호
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• pp.337-342
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• 2019

This paper presents an experimental investigation of friction and wear characteristic with respect to patterns occurring on the surface of 3D printed polymer products by fused deposition modeling method. The purpose of this study was to investigate the effect of the patterns and sliding directions on the tribological properties of 3D printed polymer surface. A cubic specimen was printed using polylactic acid filament as the printing material. Friction tests were conducted for different directions with respect to the patterns that were generated on the top and the side surfaces of the specimen, by using a ball-on-reciprocating type tribotester. SUJ2 bearing ball of which the diameter was 11 times greater than the width of the largest pattern was used as the counter surface to assess the frictional behavior. Friction tests were conducted on the top and the side surfaces with respect to the patterns in 3 (0°, 45°, 90°) different directions respectively. Coefficient of friction increased as cycles increased in all cases. The results of the tests showed that the lowest coefficient of friction was measured with the 45° sliding direction on the side surface. The wear rate was the lowest at 45° sliding direction on the side surface, while it was the highest at 0° sliding direction on the top surface. Coefficient of friction of about 0.45 was determined to be the converging value on the top compared to the side surface.

• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.463-468
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• 2022

상용 FFF (Fused filament fabrication) 3D 프린터로 제조된 탄소 단섬유강화 나일론 복합재료 구조의 내부 채움 패턴(Infill pattern)의 높은 공극률은 프린팅 된 구조의 기계적 성능을 결정한다. 본 연구는 프린팅 된 구조의 내부 채움 패턴의 공극률을 줄여서 기계적 특성을 개선하기 위해 사각형 내부 채움 구조로 제작된 Onyx 복합 재료 시편의 열압밀 조건에 따른 시편의 기계적 성능을 실험적으로 평가하고, 가장 우수한 기계적 물성을 유도하는 열압밀 공정 조건(145℃, 4 MPa, 12 min)을 찾았다. 현미경 관찰결과 열압밀 후처리를 겪은 복합재료 시편의 내부 채움 공극률이 효과적으로 줄어듦을 확인하였다. 후처리된 시편의 기계적 성능을 확인하기 위해, 후처리를 하지 않은 대조군 시편과, 후처리 후 밀도와 치수를 동일하게 설정하여 출력한 시편과 함께 인장시험 및 3점 굽힘시험을 수행하여 기계적 물성을 비교한 결과 열압밀 후처리를 수행한 경우 기계적 물성이 효과적으로 개선되는 것을 확인하였다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제15권4호
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• pp.189-201
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• 2023

PURPOSE. The aim of this study was to investigate the mechanical properties of three-dimensional (3D) printed denture base resin incorporating microcapsules containing plant essential oils. MATERIALS AND METHODS. Denture base specimens containing up to 3% w/v essential oil microcapsule powders (MCPs), i.e., eucalyptus, geranium, lavender, menthol, and tea tree, in two resins (Detax and NextDent 3D+) were 3D printed using two printers (Asiga and NextDent 5100). The dispersion and interaction of the MCPs in the resin were assessed by SEM while the mechanical properties of the incorporated denture base including flexural strength (MPa), flexural modulus (MPa), Vickers hardness (VHN), and surface roughness (Ra) were also subsequently evaluated. Statistical analysis of any differences in mean values was determined using a two-way ANOVA with Tukey's post hoc testing (α = .05). RESULTS. The spherical shape of the MCPs was maintained during the mixing and polymerization/printing process. However, the Detax-Asiga group showed significant agglomeration of the MCPs even at the lowest MCP concentration levels (0.5% w/v). Overall, as the microcapsule concentration increased, the mean flexural strength decreased, though the menthol MCP groups remained compliant with the ISO standard. The flexural modulus and harness remained relatively unchanged, and the flexural modulus complied with the ISO standard regardless of the MCP concentration. Surface roughness increased with the addition of the MCPs but also remained below that required for clinical acceptance. CONCLUSION. Incorporation of microencapsulated plant essential oils into 3D printed denture base resin was successfully achieved. While incorporation negatively influenced flexural strength and surface roughness, little effect on flexural modulus and Vickers hardness was demonstrated.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.337-344
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• 2016

본 연구에서는 3차원(3-dimensional, 3D) 프린팅 기술로 출력된 팬톰에 대한 X선 투과성을 평가하고자 하였다. 3D 프린팅 방식은 용융적층조형(fused deposition modeling, FDM) 방식을 이용했으며 소재는 아크릴로나이트릴 뷰타다이엔 스타이렌(acrylonitrile butadiene styrene, ABS)을 사용하였다. 팬톰은 원통 모양으로 설계하였으며 전산화단층영상장비(computed tomography, CT)에서 획득한 단면영상으로 균일도를 측정하였다. X선 투과성 평가는 3D 출력된 팬톰 내부에 이온챔버를 삽입하여 실시하였다. 그 결과, 평균 균일도가 2.70 HU이었으며 기존 폴리메틸 메타크릴레이트(poly methyl methacrylate, PMMA) CT 팬톰과 3D 프린터로 출력된 팬톰에서 측정된 X선 투과성의 상관관계는 0.976로 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 향후 3D 프린팅 기술을 이용한 방사선정도관리 팬톰 제작에 기초자료로 활용할 수 있으리라 기대한다.

• 복식문화연구
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• 제30권3호
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• pp.403-413
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• 2022

The purpose of this study was to develop a 3D mesh-type impact protection pad with excellent motion adaptability and functionality by applying 3D printing technology. The hexagonal 3D mesh, which constitutes the basic structure of the pad, comprises two types: small and large. The bridge connecting the basic units was designed as the I-type, V-type, IV-type, and VV-type. After evaluating the characteristics of the bridge, it was found that the V-type bridge had the highest flexibility and tensile elongation. The hip joint pad and knee pad were completed by combining the hexagonal 3D mesh structure with the optimal bridge design. The impact protection pad was printed using a fused deposition modeling-type 3D printer with a filament made of thermoplastic polyurethane material, and the protection pad's performance was evaluated. When an impact force of approximately 6,500N was applied to the pad, the force attenuation percentage was 78%, and when an impact force of approximately 8,000N was applied, the force attenuation percentage was 75%. Through these results, it was confirmed that the 3D-printed impact protection pad with a hexagonal 3D mesh structure connected by a V-shaped bridge developed in this study can adapt to changes in the body surface according to movement and provides excellent impact protection performance.