• 한국기계가공학회지
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• 제14권4호
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• pp.62-72
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• 2015

Interest in three-dimensional (3D) printing processes has grown significantly, and several types have been developed. These 3D printing processes are classified as Selective Laser Sintering (SLS), Stereo-Lithography Apparatus (SLA), and Fused Deposition Modeling (FDM). SLS can be applied to many materials, but because it uses a laser-based material removal process, it is expensive. SLA enables fast and precise manufacturing, but available materials are limited. FDM printing's benefits are its reasonable price and easy accessibility. However, metal printing using FDM can involve technical problems, such as suitable component supply or the thermal expansion of the heating part. Thus, FDM printing primarily uses materials with low melting points, such as acrylonitrile butadiene styrene (ABS) or polylactic acid (PLA) resin. In this study, an FDM process for enabling metal printing is suggested. Particularly, the nozzle and heatsink for this process are focused for stable printing. To design the nozzle and heatsink, multi-physical phenomena, including thermal expansion and heat transfer, had to be considered. Therefore, COMSOL Multiphysics, an FEM analysis program, was used to analyze the maximum temperature, thermal expansion, and principal stress. Finally, its performance was confirmed through an experiment.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1155-1158
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• 2005

Micro-stereolithography is a newly proposed technology as a means that can fabricate a 3D micro structure of free form. It makes a 3D micro-structure by dividing the shape into many slices of relevant thickness along horizontal surfaces, hardening each layer of slice with a focused laser beam, and stacking them up to a desired shape. However, we do not anticipate the electric conductivity of the final product at the existing micro-stereolithography. The reason is that this technology uses polymer to make the product. Thus the new suspension which was mixed conventional photopolymer with metal powder was developed in this study. The developed suspensions were based on SL5180 which is commercialized resin and IMS03 that is made in our laboratory. And Triton X-100 was added at the suspension for getting the scattering effect and stabilizing effect. The layer recoating device was developed to be flat the mixed high viscosity suspension. A 3D micro structure was manufactured by using recoating system and micro-stereolithography system. The fabricated product was sintered to get the electric conductivity. After sintering, a pure copper product was made. In this study, new process was developed by making metal micro structure having an electric conductivity. This technology broadened the realm of the micro-stereolithography technology. And it will be applied to make the 3D micro structure of free form which has a high hardness and an electric conductivity in the near future.

• 대한치과보철학회지
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• 제56권2호
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• pp.173-178
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• 2018

직접식 금속 레이저 소결 방식 시스템은 기공 오차 및 주조 결함 없이 제작 비용 및 제조 시간 단축을 장점으로 전악 임플란트 지지 고정성 보철물 제작에 유용하다. 본 증례에서는 직접식 금속 레이저 소결 방식과 치과용 캐드캠으로 제작된 단일구조 지르코니아 크라운을 사용하여 무치악 상악에서 임플란트 지지 고정성 치과 보철물의 성공적인 결과를 보고하고 임상적 의의를 평가하였다. 51세의 건강한 중년 여성이 상악 전 치아의 동요도를 주소로 서울대학교 치과병원에 내원하였다. 모든 상악 치아 발치 후 직접식 금속 레이저 소결 기술 및 캐드캠 단일구조 지르코니아 크라운을 사용하여 코발트-크롬 프레임을 포함하는 임플란트 지지 고정성 치과 보철물을 제작하였다. 최종 수복물 장착 6개월 후, 기계적 및 생물학적 합병증은 발견되지 않았고 보철물은 기능 및 심미적으로 만족스러운 결과를 보였다. 직접식 금속 레이저 소결 시스템을 이용하여 추가적인 기공 작업 없이 임플란트 지지 고정성 보철물을 제작하여 제조 시간을 단축하고 신뢰할 수 있는 정확도와 적합성을 얻었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제53권4호
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• pp.337-344
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• 2015

목적: 본 연구의 목적은 지대치 삭제의 정확도와 metal coping의 변연적합도와의 상관관계를 알아보는 데 있다. 이를 통해, 세 가지 다른 제작 방식 (주조, milling, 기법)이 이 상관관계에 미치는 영향을 비교해 보고자 한다. 재료 및 방법: 두 개의 master medel을 서로 다른 방식으로 제작하였다; 첫 번째 모델은 치과의사에 의해 deep chamfer margin을 가지도록 지대치 삭제된 것이고, 두 번째 모델은 3-D designing software program을 이용하여 동일한 삭제원칙에 따라 제작되었다. 각각의 모델에 대하여 세 가지 제작 방식으로 코발트-크롬 코핑을 12개씩 제작하여, 총 72개의 시편을 얻었다. 각 시편을 master model상에 적합시키고 공초점 레이저 주사 현미경으로 변연적합도를 측정하였다. 결과: SLS system (P=.0231)과 주조방식(P<.0001)에서는 computer designed model이 hand prepared model에 비하여 유의하게 우수한 변연적합도를 보였다. 그러나 milling group에서는 두 모델 간에 유의한 차이를 나타내지 않았다(P=.9962). 결론: 본 연구에 한하여, 지대치 삭제의 정확도가 금속 코핑의 변연적합도에 미치는 영향은 그 제작 방식에 따라 달랐다. 제작 방식에 따른 변연적 합도는 SLS system이 가장 우수하였고 지대치 삭제의 정확도에 의해 영향을 받았다. 한편, milling 방식은 세 가지 방식 중 가장 큰 변연 격차를 나타내었으며 지대치 삭제의 정확도에 영향을 받지 않았다.

• 대한치과보철학회지
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• 제61권1호
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• pp.1-17
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• 2023

목적: 본 연구의 목적은 레이져 신터링, 컴퓨터 밀링, 주조의 세 가지 방법으로 제작된 비귀금속 합금 코핑의 변연 형태에 따른 변연 적합도의 변화를 관찰하는 데 있다. 재료 및 방법: 서로 다른 두 개의 변연 형태를 정확히 재현하기 위해 3D Computer-aided Design을 이용하여 지대치 삭제의 원칙에 따라 지대치를 디자인한 다음, 티타늄 블럭을 컴퓨터 밀링하여 주모델을 제작하였다. 각각의 모델에 대하여 위의 3가지 제작 방식으로 비귀금속 합금 코핑을 12개씩 제작하여, 총 72개의 코핑을 제작하였다. 각 코핑은 지대치에 적합시켜서 공초점 레이저 주사 현미경으로 근심, 협측, 원심, 설측 변연의 변연 적합도를 150배율로 측정하였다. 결과: 레이져 신터링으로 제작한 코핑의 평균 변연 오차는 deep chamfer margin에서 11.8 ± 7.4 ㎛, rounded shoulder margin에서 6.3 ± 3.5 ㎛ 였고, 그 차이는 통계적으로 유의했다 (P < .0001). 컴퓨터 밀링으로 제작한 그룹에서는 deep chamfer margin에서 53.9 ± 27.8 ㎛, rounded shoulder margin에서 48.6 ± 30.0 ㎛였고, 변연 형태에 따른 유의한 차이가 없었다 (P = .279). 주조 방법으로 제작한 그룹은 deep chamfer margin에서 18.8 ± 20.2 ㎛, rounded shoulder margin 에서 30 ± 20.5 ㎛ 였고, 그 차이는 통계적으로 유의했다 (P = .0004). 결론: 이번 실험을 통하여, 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 변연의 형태에 따른 변연 적합도는 레이져 신터링이나 주조 방법으로 제작된 금속 코핑의 경우 변연 형태에 따라 유의한 차이가 있었다. 2. 레이져 신터링으로 제작한 금속 코핑에서 rounded shoulder margin이 deep chamfer margin보다 우수한 변연 적합도를 보였다. 3. 주조 방법으로 제작한 금속 코핑의 경우는 deep chamfer margin이 rounded shoulder margin보다 우수한 변연 적합도를 보였다. 4. 제작 방식에 따른 코핑의 변연 적합도는 레이져 신터링이 가장 양호하였고, 그 다음 주조 방법과 밀링 방법 순으로 변연 적합도 양호하였다. 이번 연구를 통해, 지대치의 변연 형태에 따른 금속 코핑의 변연 적합도의 변화를 관찰하였으며, 레이져 신터링으로 제작하거나 디지털 밀링한 왁스 패턴을 캐스팅한 경우에는 상관 관계가 있음을 확인하였다. 임상에 적용함에 있어 지대치의 변연 형태를 고려하여 제작 방식을 결정하는 것이 추천된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권1호
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• pp.1-6
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• 2000

As dies and molds have become more and more complicated in the recent years, the demand for lower cost and shorter production time is also growing stronger. Rapid prototyping and Tooling technologies are expected to be used for more rapid and lower cost tool fabrication. However the rapid tooling methods have not yet reached the level of application to the manufacturing of metallic dies and molds which require high dimensional accuracy. As the rapid tooling technology, there are the slurry casting, the powder casting, the direct laser sintering, and so on. Generally, in the slurry casting, the alumina powder and the water soluble phenol were mainly used. However, the mechanical properties of the phenol were not good enough to apply to molds directly. In this study, pure epoxy and two types of aluminium powder reinforced resin are applied to the slurry casting. The mechanical and thermal properties are better than phenol because the epoxy is the thermosetting resin. And mechanical characteristics such as shrinkage rate, hardness, surface roughness are measured for the sake of comparison. Metal powder reinforced resin molds are better than the resin tool form the viewpoint of shrinkage rate and hardness. Finally, it has been shown that the application possibility of this process is high, because the manufacturing time and cost savings are significant.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제15권2호
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• pp.55-62
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• 2023

PURPOSE. The aim of this study is to evaluate the accuracy of removable partial denture (RPD) frameworks produced using different digital protocols. MATERIALS AND METHODS. 80 frameworks for RPDs were produced using CAD-CAM technology and divided into four groups of twenty (n = 20): Group 1, Titanium frameworks manufactured by digital metal laser sintering (DMLS); Group 2, Co-Cr frameworks manufactured by DMLS; Group 3, Polyamide PA12 castable resin manufactured by multi-jet fusion (MJF); and Group 4, Metal (Co-Cr) casting by using lost-wax technique. After the digital acquisition, eight specific areas were selected in order to measure the Δ-error value at the intaglio surface of RPD. The minimum value required for point sampling density (0.4 mm) was derived from the sensitivity analysis. The obtained Δ-error mean value was used for comparisons: 1. between different manufacturing processes; 2. between different manufacturing techniques in the same area of interest (AOI); and 3. between different AOI of the same group. RESULTS. The Δ-error mean value of each group ranged between -0.002 (Ti) and 0.041 (Co-Cr) mm. The Pearson's Chi-squared test revealed significant differences considering all groups paired two by two, except for group 3 and 4. The multiple comparison test documented a significant difference for each AOI among group 1, 3, and 4. The multiple comparison test showed significant differences among almost all different AOIs of each group. CONCLUSION. All Δ-mean error values of all digital protocols for manufacturing RPD frameworks optimally fit within the clinical tolerance limit of trueness and precision.

• Design & Manufacturing
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• 제1권1호
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• pp.27-32
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• 2007

In the optical application demand for high quality lens is increasing. Plastics lenses are demanded more than glass lenses for large size lenses as well as micro-size lenses. It is difficult to apply typical straight cooling channels of injection mold to lens molding due to its non-uniform temperature distribution. In this study, we manufactured molds for plastic lenses with the conventional cooling channels and conformal cooling channels produced by the DMLS process. We evaluated cooling performance for the 2 molds by injection molding experiment. Also, uniformity of the temperature distribution was tested by infrared camera and temperature monitoring. We confirmed that the cooling performance and temperature uniformity with the conformal cooling channels is much improved from the ones with the conventional. The cooling time with the conformal cooling channels was reduced 30% compared with the conventional cooling channels.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.199-200
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• 2006

It will not be an exaggeration to say that one of the most important features of RT (Rapid Tooling) technology is to easy manufacturing complex shape of cooling channel in injection mold. That is, RT technology is hardly influenced complex shape of tool, Therefore, mold designer can optimize the position and shape of cooling channel whatever they want. In this study, we optimized cooling channel through CAE analysis to solve the problem; prototype-connector-mold applied conventional cooling channel, locally warped by internal stress: The effect of three-dimensional cooling channel was supported by simulation result. But it is impossible to produce injection mold applied three-dimensional cooling channel through machining operation. Therefore, we produced the prototype-connector-mold with three-dimensional cooling channel using Direct Metal Laser Sintering (DMLS) process, and get good-quality prototype-connector without warpage.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.136-140
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• 2002

정밀하고 복잡한 형상의 금속 부품을 제작하는데 사용되는 정밀주조법은 왁스형을 만드는 과정을 수작업으로 진행하므로 많은 시간과 비용이 소요되었다. 왁스형 제작공정을 개선하기 위해 쾌속조형기를 이용하는 방법을 제안하였다. SLS 형 쾌속조형기를 이용하여 캐스트폼형을 제작하고 여기에 용융된 왁스를 함침시켜 왁스형을 완성한다. 이 방법을 이용하여 스텐레스 스틸 소재의 금속 주분을 제작하였는데, 시간과 비용이 크게 절감되었으며 정밀도도 향상되었다.