[논문]3D 프린팅 기술 동향

최재원; 김호찬

doi:10.14775/ksmpe.2015.14.3.001

3D 프린팅 기술 동향
3D Printing Technologies - A Review 원문보기

한국기계가공학회지 = Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, v.14 no.3, 2015년, pp.1 - 8

최재원 (애크런대학교 기계공학과) , 김호찬 (안동대학교 기계자동차공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, a great interest in 3D printing has emerged, although many existing 3D printing technologies were first developed 2-3 decades ago. There are many mature 3D printing processes and materials; however, active research and development efforts are ongoing in this area to advance the technologies. Several companies have already started to use 3D printed parts as actual components. Many low-cost 3D printers have been released on the market, which are of particular interest to educators and hobbyists. This paper provides a brief review of 3D printing technologies and research trends. In addition, several state-of-the-art technologies and applications are introduced.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문은 이러한 대중적인 관심을 얻고 있는 3 차원 프린팅에 대해서 그 기술 및 동향을 검토하며 나아가 다양한 첨단 응용 분야를 소개한다.

제안 방법

이 기술은 컨테이너속에 갇혀진 광경화성 액상 수지(photopolymer)를 고 집적 레이저 빔을 이용하여 수지 표면을 주사(scanning) 함으로써, 원하는 2차원 단면을 경화하고 한 층씩 쌓아서 3차원 형상을 제작한다. 처음으로 상용화 된 3D Systems사의 Stereolithography Apparatus(SLA)가 대표적인 장비이다.

대상 데이터

미국 전역에서 컨소시엄 형태로 구성된 팀들의 경쟁을 통해서 최종적으로 University of Akron, Case Western Reserve University을 포함한 오하이오주 펜실베니아주에 위치한 대학, 연구소 및 기업들이 주축이 된 TechBelt팀이 최종 선정이 되어 센터를 유치하게 되었다. 처음 설립 당시, 그 센터 이름을 NAMII(National Additive Manufacturing Innovation Institute)로 하였으며, 오하이오주의 Youngstown시에 설립하였다. 최근 들어 이름을 America Makes로 변경을 하고 각종 연구, 교육, 산학협력 지원을 수행 하고 있다.

후속연구

미래 세대는 이 기술을 이용하여 또 다른 응용분야를 개척할 수도 있다. 3차원 프린팅을 오랜 기간 연구한 공학자로서, 1960대의 인터넷처럼 현재의 3차원 프린팅이 무한한 잠재 가능성이 있는 기술이라 믿으며, 그 미래는 인터넷이 보여준 가능성 이상이길 기대한다.
최근까지의 연구는 주로 형상기억 폴리머를 이용하여 외부에서 열을 가하여 형상을 변하시키거나^[9], 수분을 흡수하여 부피의 차등변화에 따른 형상 변화에 대한 것들이다^[10]. 이 외에도 주변 환경에 따라서 선택적으로 형상이 변화하거나 반응을 하는 분야의 연구는 향후 지속적으로 이루어질 것으로 기대된다.
이 외에도 각 대륙별 국가별로 기존 및 새로운 학회들이 많이 개최되었으며 개최될 예정이다. 향 후 몇 년간 이러한 학회들은 더 많이 생겨난 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	분말 베드 방식의 단점은?	분말 베드 방식에 비해서 노즐 및 레이저의 위치 이동의 수월성 때문에 가공의 자유도가 뛰어나다. 예를 들면, 분말 베드 방식에서는 기존 부품을 보수하는 것이 쉽지 않은 반면, 이 방식에서는 기존 부품의 크랙 및 손상이 있는 부분을 쉽게 수리할 수 있다. 국내에서는 Insstek사에서 이 장비를 개발 및 생산하고 있다.
	재료 제팅 공정이란?	이 방식은 실제 형상을 이루는 재료를 일반 2차 원 종이 인쇄처럼 제팅함으로써 단면을 제작하는 방식이다. 이 제팅 기술의 핵심은 액적(droplet)을 형성하는 방법이며, 이는 크게 가열을 통한 버블젯 (bubble-jet) 방식과 피에조 엑츄에이터를 이용하는 방식이 있다.
	3D프린팅에서 압출 공정이란?	거의 대부분의 압출 공정은 필라멘트 형태의 열가소성 플라스틱 재료를 녹는점 이상의 온도에서 가는 노즐을 통해서 압출함으로 원하는 단면 형상을 제작한다. 이는 일반 공작기계처럼 xyz 스테이지와 재료 압출 헤드를 동시에 제어함으로써 2차원 단면 형상을 적층하여 최종적으로 3차원 형상을 제작한다.

참고문헌 (14)

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상세보기
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상세보기
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상세보기
Tumbleston, J.R., Shirvanyants, D., Ermoshkin, N., Janusziewicz, R., Johnson, A.R., Kelly, D., Chen, K., Pinschmidt, R., Rolland, J.P., Ermoshkin, A., Samulski, E.T. and DeSimone J.M., "Continuous liquid interface production of 3D objects," Science, Vol. 247, No. 6228, pp. 1349-1352, 2015.
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Vatani, M., Engeberg, E.D. and Choi, J.W., "Detection of the position, direction, and speed of sliding contact with a multi-layer compliant tactile sensor fabricated using direct-print technology," Smart Materials and Structures, Vol. 23, pp. 0905008 (11pp), 2014.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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