$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

금속 Powder Bed Fusion(PBF) 공정용 분말의 특성평가 방법 및 관련 연구 동향
Review on Characterization Method and Recent Research Trend about Metal Powder for Powder Bed Fusion (PBF) Process 원문보기

한국분말야금학회지 = Journal of Korean Powder Metallurgy Institute, v.27 no.6, 2020년, pp.509 - 519  

이빈 (한국생산기술연구원 한국희소금속산업기술센터) ,  김대겸 (한국생산기술연구원 한국희소금속산업기술센터) ,  김영일 (한국생산기술연구원 한국희소금속산업기술센터) ,  김도훈 (한국생산기술연구원 한국희소금속산업기술센터) ,  손용 (한국생산기술연구원 공정지능연구부문) ,  박경태 (한국생산기술연구원 한국희소금속산업기술센터) ,  김택수 (한국생산기술연구원 뿌리기술연구소)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A well-established characterization method is required in powder bed fusion (PBF) metal additive manufacturing, where metal powder is used. The characterization methods from the traditional powder metallurgy process are still being used. However, it is necessary to develop advanced methods of proper...

주제어

#Powder bed fustion   #Metal 3D printing   #Metal powder characterization   #Flowability   #Spreadability  

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • PBF용 금속 분말의 특성평가법과 이에 관련된 국제, 국가, 단체표준들에 대해 살펴보았다. 상기 언급했듯, 지금까지 살펴본 특성평가법은 ‘적층가공용 금속 분말 평가법’ 이 아닌 기존 분말야금 산업에서 주로 활용되는 특성 평가법 중 적층가공에 적합한 방법을 채용하여 활용하는 방식이다.
  • 이 중 ISO와 ASTMe 각각 TC261 및 F42의 표준개발 위원회(ISO는 Technical committee, ASTM의 경우 Committee)를 구성하여 표준을 개발하고 있으며 2020년 현재 관련 표준은 두기관의 협력을 기반으로 개발되고 있다. 본 기고문에서는 ISO/ASTM 및 MPIF에서 발간된 표준과 측정 가이드라인을 분석하고자 한다.
  • 본 기고문에서는, PBF용 분말의 특성평가 방법을 목적별로 정리하고, 국제적인 표준화 현황에 대해서 분석해보고자 한다. 또한, PBF용 분말의 새로운 리코팅능 측정법에 대한 연구 현황 및 특징들에 대해 리뷰함을 통해 연구 동향을 정리하고 추후 연구 방안을 제시하고자 한다.
  • 상기 언급했듯, 2013년부터 ASTM 과 ISO의 두 위원회는 협력 표준을 개발하기 시작했다. 용어(Terminology) 관련 표준(ISO/ASTM 52900, Additive manufacturing – General principles – Terminology)[39], 적층 가공 제품의 정보제공 표준(ISO/ASTM 52901, Additive manufacturing – General principles – Requirements for purchased AM parts)[40] 등 많은 표준이 개발되고 있으나 본 기고문에서는 금속 분말과 관련된 두 건의 표준을 중심으로 소개하고자 한다.
  • 지금까지 PBF용 금속 분말의 특성평가 방법, 표준화 현황 및 최신 연구 동향에 대해 살펴보았다. 기존 분말야금 산업에서 사용되는 특성평가법을 대부분 채용하고 있다는 점에서 금속 3D 프린팅 기술은 분말야금 기술의 확장이라고 보아도 과언이 아닐 것이다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (61)

  1. S. A. M. Tofai, E. P. Koumoulos, A. Bandyopadhyay, S. Bose, L. O'Donoghue and C. Charitidis: Materials Today, 21 (2018) 22. 

    상세보기

  2. C. Meier, R. Weissbach, J. Weinberg, W. A. Wall and A. J. Hart: J. Mater. Process. Technol., 266 (2019) 484. 

    상세보기

  3. Z. Snow, R. Martukanitz and S. Joshi: Addit. Manuf., 28 (2019) 78. 

  4. J. A. M. Lerma, A. N. Nomm, K. E. Waters and M. Brochu: Materials, 11 (2018) 2386. 

    상세보기

  5. L. Lefebvre, J. Dai, Y. Thomas, M. Daroszewska and Y. M. Rubi: Mater. Perform. Charact., 9 (2020) 426. 

  6. L. C. Tshabalala, N. Mathe and H. Chikwanda: Key Eng. Mater., 770 (2018) 3. 

    상세보기

  7. L. I. Escano, N. D. Parab, L. Xiong, Q. Guo, C. Zhao, K. Fezzaa, W. Everhart, T. Sun and L. Chen: Sci. Rep., 8 (2018) 15079. 

    상세보기

  8. S. Vock, B. Kloden, A. Kirchner, T. WeiBgarber and B. Kieback: Prog Addit. Manuf., 4 (2019) 383. 

    상세보기

  9. S. Beitz, R. Uerlich, T. Bokelmann, A. Diener, T. Vietor and A. Kwade: Materials, 12 (2019) 297. 

    상세보기

  10. ISO/ASTM 52907, Additive manufacturing - Feedstock materials - Methods to characterize metallic powders. 

  11. H. S. Lee, D. K. Kim, Y. I. Kim, J. E. Nam, Y. Son, T. S. Kim and B. Lee: J. Korean Powder Metall. Inst., 27 (2020) 44. 

  12. J. Zhang, D. Gu, Y. Yang, H. Zhang, H. Chen, D. Dai and K. Lin: Engineering, 5 (2019) 736. 

  13. ISO 3310-1, Test sieves - Technical requirements and testing - Part 1: Test sieves of metal wire cloth. 

  14. ASTM E11, Standard specification for woven wire test sieve cloth and test sieves. 

  15. ASTM B214, Standard test method for sieve analysis of metal powders. 

  16. ISO 4497, Metallic powders - Determination of particle size by dry sieving. 

  17. ISO 2591-1, Test sieving - Part 1: Methods using test sieves of woven wire cloth and perforated metal plate. 

  18. ASTM B822, Standard test method for particle size distribution of metal powders and related compounds by light scattering. 

  19. ISO 13320, Particle size analysis - Laser diffraction methods. 

  20. J. Boes, A. Rottger, W. Theisen, C. Cui, V. Uhlenwinkel, A. Schulz, H. W. Zoch, F. Stern, J. Tenkamp and F. Walther: Addit. Manuf., 34 (2020) 101379. 

  21. A. Plessis, P. Sperling, A. Beerlink, W. B. Preez and S. G. Roux: MethodsX, 5 (2018) 1336. 

    상세보기

  22. S. Vunnam, A. Saboo, C. Sudbrack and T. L. Starr: Addit. Manuf., 30 (2019) 100876. 

  23. ISO 4490, Metallic powders - Determination of flow rate by means of a calibrated funnel (Hall flowmeter). 

  24. ASTM B213, Standard test methods for flow rate of metal powders using the hall flowmeter funnel. 

  25. ASTM B964, Standard test methods for flow rate of metal powders using the carney funnel. 

  26. P. Mellin, O. Lyckfeldt, P. Harlin, H. Brodin, H. Blom and A. Strondl: Met. Powder Rep., 72 (2017) 322. 

    상세보기

  27. ISO 13517, Metallic powders - Determination of flow rate by means of calibrated funnel (Gustavsson flowmeter). 

  28. ASTM B212, Standard test method for apparent density of free-flowing metal powders using the hall flowmeter funnel. 

  29. ISO 3923-1, Metallic powders - Determination of apparent density - Part 1: Funnel method. 

  30. ASTM B417, Standard test method for apparent density of non-free-flowing metal powders using the carney funnel. 

  31. ASTM B329, Standard test method for apparent density of metal powders and compounds using the scott volumeter. 

  32. ASTM B703, Standard test method for apparent density of metal powders and related compounds using the arnold meter. 

  33. ASTM B527, Standard test method for tap density of metal powders and compounds. 

  34. ISO 3953, Metallic powders - Determination of tap density. 

  35. M. A. Kaleem, M. Z. Alam, M. Khan, S. H. I. Jaffery and B. Rashid: Met Powder Rep., (2020). 

  36. ASTM D6393, Standard test method for bulk solids characterization by carr indices. 

  37. W. C. Sung: KATS Technical Reports, 75 (2015). 

  38. F. Petzoldt and C. A. Kopp: Metal AM, 2 (2016) 45. 

  39. ISO/ASTM 52900, Additive manufacturing - General principles - Terminology. 

  40. ISO/ASTM 52901, Additive manufacturing - General principles - Requirements for purchased AM parts. 

  41. ASTM F3049, Standard guide for characterizing properties of metal powders used for additive manufacturing processes. 

  42. ASTM B855, Standard test method for volumetric flow rate of metal powders using the arnold meter and hall flowmeter funnel. 

  43. ASTM B923, Standard test method for metal powder skeletal density by helium or nitrogen pycnometry. 

  44. MPIF Standard 01, Method for sampling metal powders. 

  45. MPIF Standard 02, Method for determination of loss of mass in a reducing atmosphere for metal powders (Hydrogen loss). 

  46. MPIF Standard 03, Method for determination of flow rate of free-flowing metal powders using the hall apparatus. 

  47. MPIF Standard 04, Method for determination of apparent density of free-flowing metal powders using the hall apparatus. 

  48. MPIF Standard 05, Method for determination of sieve analysis of metal powders. 

  49. MPIF Standard 28, Method for determination of apparent density of non-free-flowing metal powders using the carney apparatus. 

  50. MPIF Standard 46, Method for determination of tap density of metal powders. 

  51. MPIF Standard 48, Method for determination of apparent density of metal powders using the arnold apparatus. 

  52. MPIF Standard 53, Method for measuring the volume of the apparent density cup used with the hall and carney apparatus. 

  53. M. Krantz, H. Zhang and J. Zhu: Powder Technol., 194 (2009) 239. 

    상세보기

  54. B. H. Kaye: Part. Part. Syst. Charact., 10 (1993) 191. 

    상세보기

  55. B. H. Kaye, J. G. Liimatainen and J. Lloyd: Part. Part. Syst. Charact., 12 (1995) 194. 

    상세보기

  56. A. N. Faqih, A. W. Alexander, F. J. Muzzio and M. S. Tomassone: Chem. Eng. Sci., 62 (2007) 1536. 

    상세보기

  57. ASTM D7891, Standard test method for shear testing of powders using the freeman technology FT4 powder rheometer shear cell. 

  58. S. Hatami, O. Lyckfeldt, L. Tonnang and K. Fransson: Powder Metall., 60 (2017) 353. 

    상세보기

  59. M. Ahmed, M. Pasha, W. Nan and M. Ghadiri: Powder Technol., 367 (2020) 671. 

    상세보기

  60. N. E. Gorji, P. Saxena, M. Corfield, A. Clare, J. Rueff, J. Bogan, P. G. M. Gonzalez, M. Snelgrove, G. Hughes, R. O'Connor, R. Raghavendra and D. Brabazon: Mater. Charact., 161 (2020) 110167. 

    상세보기

  61. K. Riener, N. Albrecht, S. Ziegelmeier, R. Ramakrishnan, L. Haferkamp, A. B. Spierings and G. J. Leichtfried: Addit. Manuf., 34 (2020) 101286. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로