Objectives: This study aimed to review the characteristics of three-dimensional printing technology focusing on printing types, materials, and health hazards. We discussed the methodologies for exposure assessment on hazardous substances emitted from 3D printing through article reviews. Methods: Previous researches on 3D printing technology and exposure assessment were collected through a literature review of public reports and research articles reported up to July 2018. We mainly focused on introducing the technologies, printing materials, hazardous emissions during 3D printing, and the methodologies for evaluation. Results: 3D printing technologies can be categorized by laminating type. Fused deposition modeling(FDM) is the most widely used, and most studies have conducted exposure assessment using this type. The printing materials involved were diverse, including plastic polymer, metal, resin, and more. In the FDM types, the most commonly used material was polymers, such as acrylonitrile-butadiene-styrene(ABS) and polylactic acids(PLA). These materials are operated under high-temperature conditions, so high levels of ultrafine particles(mainly nanoparticle size) and chemical compounds such as organic compounds, aldehydes, and toxic gases were identified as being emitted during 3D printing. Conclusions: Personal desktop 3D printers are widely used and expected to be constantly distributed in the future. In particular, hazardous emissions, including nano sized particles and various thermal byproducts, can be released under operation at high temperatures, so it is important to identify the health effects by emissions from 3D printing. Furthermore, appropriate control strategies should be also considered for 3D printing technology.
3D printing technology has been used in various fields such as materials science, manufacturing, education, and medical field. A number of research are underway to improve the 3D printing technology. Recently, the use of 3D printing technology for fabricating an artificial tissue, organ and bone through the laminating of cell and biocompatible material has been introduced and this could make the conformity with the desired shape or pattern for producing human entire organs for transplantation. This special printing technique is known as "3D Bio-Printing", which has potential in biomedical application including patient-customized organ out-put. In this paper, we describe the current 3D bio-printing technology, and bio-materials used in it and present it's practical applications.
3D 프린터란 3차원으로 특정 물건을 찍어내는 프린터로, 입체적으로 만들어진 설계도만 있으면 종이에 인쇄하듯 3차원 공간 안에 실제 사물을 만들어 낼 수 있는 기기다. 최근 3D 프린팅 기술은 의학 분야에서 다양하게 활용되고 있으며, 생체 의학적 응용은 지금까지 가장 중요한 연구 주제 중 하나로 주목 받아왔다. 3D 프린팅 기술은 의료 뿐 아니라 자동차, 항공, 선반 등 제조업 전반에 혁신적인 변화를 일으키고 있다. 현재 3D 프린터의 의료산업 적용 분야는 가상 시뮬레이션, 맞춤형의료보형물 제작, 의료 인력 교육 실습 등이다. 따라서 본 연구에서는 의료서비스를 위한 3D 프린팅 기술과 적용사례를 비교 분석하였다.
Inkjet printing is a typical printing technology with many advantages, such as material cost reduction, noncontact pattern formation without a mask, and process simplification. With the recent and rapid development of ink materials, parts and equipment, and process technologies related to inkjet printing, it is becoming a major process in various areas of the display industry. In particular, for the QD-OLED (quantum dot-organic light-emitting diode) display announced by Samsung Display in 2022, quantum dot pixel production by applying inkjet printing is a key technology. We analyze inkjet printing technology for mass production applied to the display industry and discuss the technology development trends in academia and industry toward the realization of next-generation displays.
This study, by analyzing previous studies, aimed to understand how 3D printing technology is applied and utilized in the fashion industry and to contribute to encouraging further studies on 3D printing technology in the fashion sector and suggesting proper ways for designing such studies. Firstly, 47 papers were selected from all literature concerning 3D printing technology published in 15 journals of fashion and design since 2013. Afterwards, these papers were analyzed with regard to the frequency, topics or sectors, and purposes or types of studies shown by outcomes. Results were as follows: First, the number of papers on 3D printing technology published in the journals was counted according to the year, which showed that this number increased rapidly after 2015 for about 3 years. Especially in the year 2016, this increase was quite notable. Although a little decrease in this number was found afterwards, a steady increase was highly expected. Out of the 8 journals, Journal of The Korean Society of Fashion Design had the maximum papers. Regarding areas of studies, works on designing and development of products were most common. Finally, regarding the purpose of studies, those suggesting or presenting apparel were predominant. Product items included clothes, shoes, and caps. Studies on caps mostly covered designing the products. Studies on clothes aimed at designing, characteristics of construction, and case study. However, there were very few works on 3D printing technology as an alternative material or composition of clothing.
표면실장형 수동소자인 0402, 0603, 1005 칩에 대한 인쇄 주요인자 결정 및 공정 최적화를 실험계획법을 통해 실시하였다. 실험에 사용된 솔더는 Sn-3.0Ag-0.5Cu와 Sn-0.7Cu이며, 공정변수로는 스텐실 두께, 스퀴지 각도, 인쇄 속도, 기판분리 속도, 스텐실과 기판간의 갭이며, 인쇄압력은 2 $kgf/cm^2$로 고정하였다. 분산분석을 통해 인쇄효율에 영향을 미치는 주요인자가 스텐실 두께와 스퀴지 각도임을 확인할 수 있었다. 주요인자인 스텐실 두께와 스퀴지 각도를 변화시켜 인쇄효율의 최적화 영역을 확인하였고, 0402, 0603, 1005 칩 모두 스퀴지 각도가 $45^{\circ}$ 이하일 경우 인쇄효율이 높았다. 스텐실 두께를 변화할 경우 칩 크기에 따라 인쇄효율이 다른 양상을 보였는데, 0402, 0603 칩에서는 스텐실 두께가 얇을수록 높은 인쇄효율을 보였으며, 1005 칩에서는 스텐실 두께가 두꺼울수록 높은 인쇄효율을 나타내었다.
3D printing technology is a processing technology in which 3D structures are formed by fabricating multiple 2D layers of materials based on 3D designed digital data and stacking them layer by layer. Although layers are stacked using inkjet printing to release various materials, it is still rare for research to successfully form a product as an additive manufacture of multi-materials. In this study, dispersion conditions are optimized by adding a dispersant to an acrylic monomer suitable for inkjet printing using Co3O4 and Al2O3. 3D structures having continuous composition composed of a different ceramic material are manufactured by printing using two UV curable ceramic inks whose optimization is advanced. After the heat treatment, the produced structure is checked for the formation and color of the desired crystals by comparing the crystalline analysis according to the characteristics of each part of the structure with ceramic pigments made by solid phase synthesis method.
It is strongly expected that inkjet printing method will be play and important role on printable electronics such as 3D integration of embedded ceramic devices(capacitor, resistor, inductor and electrode or circuit), Si-TFT and organic TFT including display C/F, RFID, FPCB, and etc. A inkjet printing method had been center of attention to strengthen the competitiveness of flat panel display on market and to open the new world of manufacturing process of printable electronics. We will survey the industrial tendency of printable electronics and flat panel display including some examples of inkjet printing and present the considerable points of inkjet printing method and some role of materials for successful inkjet printing.
Recently, 4D printing technology has received considerable attention in various industries and research fields including soft robotics, tissue engineering, electronics. In 4D printing process, 3D printed object transforms itself into programmed structure by the input of external energy. Thus, this process requires not only smart materials, capable of changing their properties or features in response to external stimuli such as electricity, temperature, light, etc., but also smart structures, multi-material 3D printing, simulation and so on. In this review, the concept, technical elements and potential of 4d printing are presented.
A study on BRP(Building Rapid Printing) technology is in an initial stage although general 3d printers are being developed in a great speed and with fruitful outputs. Even some laboratories in advanced countries have difficulties in their research due to many technological restrictions and have not produced a practical output yet. This paper proposed distinct directions in which the research of this aera should be developed and this manifested four areas - printing speed, reinforcing tech, material tech and nozzle tech and those areas were proposed with concrete development alternatives and objects.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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