• 제목/요약/키워드: 3D printing product design

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자유형상 커튼월 구현을 위한 3D 프린팅을 활용한 스마트노드 시스템의 연구 (Study on the Connection Node System of Irregular-shaped Curtain wall Facade using 3D Printed Smart Node System)

  • 나상호;유승규;박영미;박정준;김성진
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2018년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.8-9
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    • 2018
  • 3D printing has the unique advantage of the ability to customize freeform product even in small quantity. However, we need to select and apply the only necessary parts of it because of the high cost of the manufacturing technology. It is of critical importance in irregular-shaped curtain walls to ensure precision of construction as well as quality fo finish. Complex shape that have structural members at varying angles can have nodes of different shapes making it unfeasible to construct using a general node connection detail. Therefore, this study aims to utilize smart node system using 3D printing as a solution to complex irregular-shaped curtain wall design.

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개방형 FDM 3D 프린터의 출력물 정밀도를 위한 히팅 시스템 개발 (Development of Heating System for Ensuring Accuracy of Output for Open 3D Printer)

  • 박상호;이주형;김정민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권6호
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    • pp.477-482
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    • 2017
  • FDM 방식은 열가소성 필라멘트 가열을 이용하고 압출하여 적층하는 방식이다. FDM 프린팅 공정은 정밀도와 표면 거칠기가 고르지 않지만, 비용과 출력시간에 많은 이점을 갖는다. 최근 몇 년 동안, FDM 프린팅 공정의 정확성을 향상시키는 연구가 많이 진행되었으나, 개방형 3D 프린터의 정밀도 향상에 관한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 개방형의 베드 개선을 통해 상기 출력부의 온도 차이를 감소시키는 방법을 제안한다. 전통적으로, 폐쇠 된 챔버 내에서 FDM프린팅 공정은 수행된다. 그러나, 이 연구에서는 온도차이를 줄이기 위해 개방형 히팅 시스템을 사용하였다. FDM 방식의 프린팅 공정을 FEM 시뮬레이션을 이용하여 수행하였으며, 실험을 통하여 결론을 도출하였다.

3 차원 프린팅으로 제작된 개인맞춤형 안경테의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of a Customized Eyeglass Frame Fabricated by 3D Printing)

  • 이지은;임영은;박근
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권1호
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    • pp.65-71
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    • 2016
  • 최근 개방형 소스 기반의 저가 3 차원 프린터의 출현에 의해 3 차원 프린팅에 대한 관심이 고조되고 있다. 3 차원 프린팅은 기존 제조업의 진입장벽을 낮추고 유연성을 높일 것으로 기대되며, 저비용으로 개인맞춤형 제품의 제작이 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 뱀 모양을 형상화한 비대칭 형상의 독특한 안경테를 설계하였고, 사용자의 안면 특성을 반영하여 개인맞춤형으로 설계하였다. 또한 3 차원 프린팅으로 제작된 안경테의 구조적 안전성을 평가하기 위해 유한요소해석을 수행하였으며, 이때 적층방향별 인장시험을 통해 확보한 직교이방성 물성을 반영하였다. 해석을 통해 가장 안전성이 높게 평가된 적층 방향으로 프린팅을 수행하였고, 제작된 안경테는 조립과정에서 파손 없이 조립됨을 확인하였다.

3D 프린팅을 통한 거푸집 제조 및 건축 상품 구현 - 제조인자예측과 실험을 통한 적용가능성 검증 - (Architectural Product and Formwork Manufacture using 3D Printing - Applicability Verification Through Manufacturing Factor Prediction and Experimentation -)

  • 박진수;김경택
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.113-117
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    • 2022
  • 적층제조(AM, 일명 3D프린팅)기술은 디자인 자유도가 높고 디지털화된 기술의 특성으로 품질데이터의 예측·관리가 용이한 형태로 존재한다. 이러한 이점으로 AM기술은 다양한 산업에 적용되고 있다. 특히 건축물과 기반시설을 AM기술로 제조하는 방법이 건설 산업에 제안되고 있다. 다만, 다소 부족한 기술의 역사와 품질 및 시공 관리방법의 미비, 제조상품의 인증과 같은 문제로 인해 기술사용이 제한되고 있다. 따라서 간접적인 형태로 AM기술을 활용하여 건축 상품제조를 구현하고 있다. 특히, 거푸집을 적층 제조하고 건축 소재를 투입하여 상품으로 구현하는 방법이 확인되고 있다. 본 연구에서는 대형크기의 거푸집을 적층제조하고 건축 상품을 구현하기 위해 하이브리드 압출적층제조를 활용한다. 또한, 적층제조과정에서 생산성과 경제성을 예측할 수 있는 인자를 확인한다. 결과적으로, 건축물의 구현결과와 생산 비용과 시간을 줄이기 위한 형상설계 최적화 방법을 제안한다.

3D 스캐닝, 3D 모델링, 3D 프린팅 기반의 3D 시스템에 의한 시니어 평발용 인솔 제작 (Producing the insoles for flat feet of senior men using 3D systems based on 3D scanning, 3D modeling, and 3D printing)

  • 오설영;서동애
    • 복식문화연구
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    • 제25권3호
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    • pp.270-284
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    • 2017
  • This study aimed to create 3D-printed insoles for flat-footed senior men using 3D systems. 3D systems are product-manufacturing systems that use 3-dimensional technologies like 3D scanning, 3D modeling, and 3D printing. This study used a 3D scanner (NexScan2), 3D CAD programs including Rapidform, AutoCAD, SolidWorks, Nauta+ compiling program, and a 3D printer. In order to create insoles for flat-footed senior men, we analyzed horizontal sections of 3D foot scans We selected 20 flat-footed and 20 normal-footed subjects. To make the 3D insole models, we sliced nine lines on the surface of the subjects' 3D foot scans, and plotted 144 points on the lines. We calculated the average of these 3D coordinates, then located this average within the 3D space of the AutoCAD program and created 3D sole models using the loft surface tools of the SolidWorks program. The sole models for flat feet differed from those of normal feet in the depth of the arch at the inner sideline and the big toe line. We placed the normal-footed sole model on a flat-footed sole model, and the combination of the two models resulted in the 3D insole for flat feet. We printed the 3D modeled insole using a 3D printer. The 3D printing material was an acrylic resin similar to rubber. This made the insole model flexible and wearable. This study utilized 3D systems to create 3D insoles for flat-footed seniors and this process can be applied to manufacture other items in the fashion industry as well.

장신구 활용에 적합한 3D프린팅 방법론 비교 연구 (Comparative Study on the 3D Printing Methodology suitable for Jewelry)

  • 장진희;고승근
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.225-230
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    • 2020
  • 3D프린팅의 활용은 매우 혁신적이면서 유용한 기술이다. 하지만 장신구 분야에서는 3D프린팅 기술은 제작방법의 한 분야로서 한정적 으로 사용되는 기술이다. 이러한 3D프린팅의 한계를 극복하기 위해 3D프린팅 출력방식 중 가장 대중적이며 조형활동에 적합한 출력방식을 선정하고 출력시간, 조건을 한정하여 장신구에 적용 가능성을 알아보기 위해 비주조과정과 주조과정 각각의 방법을 통해 시제품까지 완성하고 이를 비교해 보았다. 그 결과, FDM출력 방식은 비용과 시간적인 측명에서 매우 긍정적인 장점이 있지만 표면에 적층구조가 지워지지 않으며 출력과정시 발생되는 필라멘트의 잔여물로 인해 선 조형을 표면시 완성도가 떨어지는 단점이 있었다. DLP출력방식은 표면처리가 고르며 완성도가 높은 반면, 비용과 시간적인 측면에서 효율성이 떨어지는 단점이 있었다. 하지만 두 출력방법 모두 장신구 활용 가능하며 향후 디자인에 맞는 다양한 출력방법연구가 이루어져 장신구에 3D 작품연구가 활발히 수행되기를 바란다.

A Study on 3D Printer Design for Clothing Printing: Focusing on Knitted Wearable Clothing Output

  • Chung, Do-Seung;Kim, Kwan-Bae;Jang, Jung-Sik
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제9권1호
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    • pp.82-89
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    • 2020
  • This study is a design study related to the application of 3D printer technology for garment printing. Knitting, which used to be a home industry in the early days, originally comes from hand-knitting. This evolved with various personal devices as a small job for the self-sufficiency of early European housewives. In addition, since the Industrial Revolution, mechanical production entered the mass production mass supply system, and various apparel products were provided to consumers in accordance with mass standardized dimensions. This is similar to the development process in Korea. In addition, it has formed a considerable market with the situation that it can produce and supply apparel products at low labor costs of first-generation Namdaemun and Dongdaemun merchants. As the production shifted to the Southeast Asian region due to the increase in labor costs in the domestically developed social situation, the production of garment products in Korea is now almost 5%. As a result, apparel-related production facilities and related companies are constantly moving to other countries to move production facilities sensitively due to rising labor costs. Recently, smart factory automation has been planned to explore new possibilities. In addition, in recent years, with the evolved appearance of consumers, the appropriate supply of the right amount of production has appeared, and the 3D printer applied to personal garment output has attracted considerable interest in the customized market. Therefore, in order to become a new hope and a small addition to various clothing workers, this study conducted related research on the following 3D printers for clothing output and attempted to proceed with a new design.

전산해석과 3D 프린팅을 이용한 자동높이조절 베개의 설계 (Design of an Automatic Height Adjustable Pillow using 3D Printing and CAE)

  • 박근영;이형욱
    • 문화기술의 융합
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    • 제4권1호
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    • pp.331-335
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    • 2018
  • 본 연구에서는 수면 자세에 따라 옆으로 누웠을 때와 뒤로 누웠을 때 베개 높이를 자동적으로 조절할 수 있는 베개를 전산해석과 3D 프린팅을 통하여 제작하였다. 누웠을 때의 자세 차이에 대한 머리 무게를 측정한 결과 무게 차이는 약 1.2 kg 정도였으며, 이 때 베개 높이 차이를 약 1.0 cm ~ 1.5 cm 나도록 설계하였다. 복잡한 기계적인 기구 구동 대신에 TPU 재질의 아치 형 구조물을 기본으로 하였다. 전산해석을 통하여 직렬조합을 통한 최적모델을 설정하였고 실험과 비교하여 유사한 결과를 얻었다. 최종 제작된 제품은 옆으로 누웠을 때와 뒤로 누웠을 때의 높이 차이가 약 2 cm로 나타났으며 사용감은 좋은 것으로 평가되었다.

Development of 3D-printed Cultural Products Using Yuan Blue and White Porcelain Patterns

  • Bowei Hu;Sun Young Choi
    • 한국의류학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.576-595
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    • 2024
  • Bracelets have enjoyed extensive use among the Chinese since antiquity as decorative pieces credited with warding off evil forces and inviting auspicious fortune. This study aims to integrate traditional cultural elements, such as Yuan blue and white porcelain flower patterns, into modern design using 3D printing technology to create culturally inspired bracelets. To this end, bracelet designs from the top four museums on Taobao were examined. In addition, we analyzed online reviews of culturally themed bracelets using text mining and applying FEA criteria and found that Chinese consumers are easy to wear and sizable, enhance cultural pride, and drive the demand for artistically sophisticated bracelets. The research culminates in the development of a modular bracelet design inspired by flower motifs from blue and white ware of the Yuan dynasty, with an emphasis on iterative improvements based on reviewer feedback. The final design meets consumers' expressive and aesthetic needs while also maintaining cultural integrity and functionality. The aim of the study is to inspire pride in traditional culture, provide insights for fashion accessory industries, and promote the national image through the development of culturally inspired products.

FDM(Fused Deposition Modeling) 방식 3D 프린터를 이용한 불규칙한 표면 출력 (Irregular surface output using FDM (Fused Deposition Modeling) 3D printer)

  • 이정수;차경철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.33-39
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    • 2022
  • 3D 프린터 관련 특허가 만료되고 주요 기술이 공개되면서 3D 프린터 가격이 하락하면서 원하는 제품을 쉽게 찾을 수 있는 환경이 조성되고 있다. 특히 가장 저렴한 FDM(Fused Deposition Modeling) 3D 프린터가 다양한 분야에서 사용되고 있다. FDM 방식은 형상을 출력할 때 특정 조건이상에서는 지지대(Support)를 붙여야만 형상의 무너짐 없이 제작이 가능하다. 지지대를 달지 않고 형상을 출력할 때 특정 각도에서 발생하는 불규칙한 표면은 제품에 있어서는 불량이지만 예술과 공예적 측면에서는 또 다른 재미를 느낄 수 있는 요소로 활용될 수 있다고 사료된다. 본 논문에서는 이러한 불규칙한 표면을 얻기 위해 출력에 영향을 줄 수 있는 요인들을 제어하고 출력 각도만 변위요소로 실험하였다. 실험 결과 수직에서 62°~70°의 각도로 프린팅 시 필라멘트가 흘러내리지 않고 불규칙한 표면을 얻을 수 있었다. 또한 인위적으로 불규칙한 표면을 공예적인 제품에 적용해 보았다.