• 제목/요약/키워드: Freeform Fabrication

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인체장기의 정밀한 NURBS 곡면 모델링 사례연구 (A Case Study on Precise NURBS Modeling of Human Organs)

  • 김호찬;배용환;서태원;이석희
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.915-918
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    • 2005
  • Advances in Information Technology and in Biomedicine have created new uses for CAD technology with many novel and important biomedical applications. Such applications can be found, for example, in the design and modeling of orthopedics, medical implants, and tissue modeling in which CAD can be used to describe the morphology, heterogeneity, and organizational structure of tissue and anatomy. CAD has also played an important role in computer-aided tissue engineering for biomimetic design, analysis, simulation and freeform fabrication of tissue scaffolds and substitutes. And all the applications require precision geometry of the organs or bones of each patient. But the geometry information currently used is polygon model with none solid geometry and is so rough that it cannot be utilized for accurate analysis, simulation and fabrication. Therefore a case study is performed to deduce a transformation method to build free form surface from a rough polygon data or medical images currently used in the application. This paper describes the transformation procedure in detail and the considerations for accurate organ modeling are discussed.

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디지털 3차원 실물복제기 시스템 및 공정기술 개발 (Development of Digital 3D Real Object Duplication System and Process Technology)

  • 이원희;안영진;장민호;최경현;김동수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.183-190
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    • 2006
  • Digital 3D Real Object Duplication System (RODS) consists of 3D Scanner and Solid Freeform Fabrication System (SFFS). It is a device to make three-dimensional objects directly from the drawing or the scanning data. In this research, we developed an office type SFFS based on Three Dimensional Printing Process and an industrial SFFS using Dual Laser. An office type SFFS applied sliding mode control with sliding perturbation observer (SMCSPO) algorithm for control of this system. And we measured process variables about droplet diameter measurement and powder bed formation etc. through experiments. In case of industrial type SFFS, in order to develop more elaborate and speedy system for large objects than existing SLS process, this study applies a new Selective Dual-Laser Sintering (SDLS) process and 3-axis Dynamic Focusing Scanner for scanning large area instead of the existing f lens. In this process, the temperature has a great influence on sintering of the polymer. Also the laser parameters are considered like that laser beam power, scan speed, and scan spacing. Now, this study is in progress to evaluate the effect of experimental parameters on the sintering process.

SLS 공정에서 최적 공정 조건 도출을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study for Drawing of Optimal Process Condition in the SLS Process)

  • 배성우;유성연;김동수
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.516-524
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    • 2012
  • Selective Laser Sintering(SLS) system consists of various element technologies. Main components of the system include a position control system, a speed control system of the roller, and nitrogen atmosphere furtherance for the powdered sintering. Other systems which make the core of the SLS system are build room and the feed room for powder epitaxial, a temperature control system, and a scan path generator for the laser. The powder material for laser sintering is necessary to produce prototypes in Solid Freeform Fabrication(SFF) based on SLS process. This powder material is sintered in powder room using $CO_2$ laser after spreading evenly using roller to reproduce mold via SFF. This study addresses an SFF system by using the SLS process which applies single laser system to enable manufacturing of 3D shape. And to evaluate applicability of the single laser system, experiments were conducted with optimal fabricating process.

발포 폴리스티렌 폼을 이용한 다기능 열선가공장치 개발 (Development of Multi-functional Hotwire Cutting System using EPS-foam)

  • 이상호;김효찬;양동열;박승교;김찬국
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.194-202
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    • 2005
  • The objective of this paper is to develop a multi-functional hotwire cutting system (MHC) using EPS-foam block or plate as the working material. Because the MHC apparatus employs a four-axis synchronized hotwire cutter with the structure of two XY movable heads and a turntable, it allows the easy fabrication of various 3D shapes, such as (1) an axisymmetric shape or a sweeping cross-sectioned pillar shape using the hot-strip in the form of sweeping surface and EPS foam block on the turntable, (2) a polyhedral complex shape using the hotwire and EPS foam block on the turntable, and (3) a ruled surface approximated freeform shape using the hotwire and EPS foam plate. In order to examine the applicability of the developed MHC apparatus, an axisymmetric shape, a polyhedral shape and a large-sized freeform shape were fabricated on the apparatus.

3 차원 회로 장치 제작을 위한 FDM 기반의 통합 시스템 개발 (Development of Hybrid Fused Deposition Modeling System for Three-Dimensional Circuit Device Fabrication)

  • 오성택;이인환;김호찬;조해용
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권8호
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    • pp.869-874
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    • 2014
  • 임의형상 제작기술을 이용하면 원하는 형상을 빠르게 제작할 수 있다. 하지만 임의형상 제작기술을 직접 제품을 생산하기 위한 제조기술에 적용하기 위해서는 문제점들이 있다. 이에, 하나의 대안으로써 다중재료 임의형상 제작기술이 주목 받고 있다. 특히 다중재료 임의형상 제작기술을 이용하면 기존의 2 차원 PCB 와는 다른, 회로 소자의 배열 및 외부 형상의 제약이 적은 3 차원 회로 장치를 제작 할 수 있다. 본 연구에서는 3 차원 회로 장치 제작을 위하여 FDM 방식과 직접주사 방식을 통합한 장치를 설계하고, 이 장치를 이용하여 3 차원 회로장치를 제작하였다. 즉, LED와 조도센서를 이용한 3 차원 회로 장치를 제작하여 작동을 확인하였으며, 자동화된 3 차원 회로 장치의 제작을 위한 임의형상 제작 기술과 직접주사 기술이 통합된 시스템 개발에 대한 기초연구를 수행하였다.

투영기반 마이크로 광조형 기술을 이용한 3 차원 인산칼슘 인공지지체 제작 및 골 분화 영향 (Fabrication of Calcium Phosphate Scaffolds Using Projection-based Microstereolithography and Their Effects on Osteogenesis)

  • 설영준;박주영;조동우
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권11호
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    • pp.1237-1242
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    • 2011
  • 인산칼슘 재료는 하이드록시 아파타이트(Hydroxyapatite)와 트리칼슘 포스페이트(Tricalcium-phosphate)를 포함하고 있으며, 인체 골 조직의 무기성분으로 세포 독성이 없고 생체 적합한 성질을 가지고 골 전도성이 있다. 또한 두 재료가 혼합되어 있는 이상 인산칼슘(Biphasic calcium phosphate) 재료는 골 유도성이 있다고 알려져 있다. 이러한 골 조직 재생에 많은 장점을 가지고 있는 인산칼슘 재료는 파우더 타입으로, 3 차원 자유형상의 인공지지체를 제작하는 데 어려움이 있어 고분자 재료에 첨가하여 사용되었다. 본 연구에서는 자유형상 제작 기술을 이용하여 원하는 내/외부 형상을 가지는 3 차원 인산칼슘 인공지지체를 제작하고, 골 조직 재생용 인공지지체로의 사용이 적합한지를 확인하기 위해 MC3T3-E1 를 이용한 세포 증식, 골 조직 분화 실험을 수행하였다.