[논문]압출식 적층제조 기술을 적용한 건축 3D 프린팅 운영절차의 설계 및 검증

박진수; 김경택

doi:10.6106/kjcem.2022.23.1.106

압출식 적층제조 기술을 적용한 건축 3D 프린팅 운영절차의 설계 및 검증
Construction 3D printing SoP Design and Verification Using Material Extrusion Additive Manufacturing Technology 원문보기

한국건설관리학회논문집 = Korean journal of construction engineering and management, v.23 no.1, 2022년, pp.106 - 112

초록
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적층제조(AM, 3D프린팅) 기술은 건설업계에서 다양한 효과로 주목받고 있다. 특히 시공자동화, 자원관리, 시공기간 정밀도 향상, 작업자 안전 등의 문제점을 해소하는 능력을 기대하고 있다. 하지만, 적층 시공 과정은 축적된 데이터가 많은 기존 시공기술과 달리 성숙하지 못한 절차 및 시공방법으로 인해 시행착오와 예측이 어려운 사고를 유발한다. 본 연구에서는 현장 시공형 건설 AM 프로세스를 설계하고 실증을 위한 실험이 진행된다. 또한, 정성적인 실험결과의 원인 분석이 진행되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Additive manufacturing (AM, also known as 3D printing) technology gets attention for various effects in the construction industry. It reveals abilities of process automation, high traceability of resource management, construction period precision improvement, and worker safety. However, unlike the existing construction technology, the development of AM construction process causes trial errors and unpredictable accidents. In the present study, the construction AM process is designed for on-site construction, and it performs with empirical tests. Also, we analyzed the causes of qualitative experimental results.

주제어

표/그림 (12)

그림 Fig. 1. Material extrusion additive manufacturing
그림 Fig. 2. Designed MEX-AM process
그림 Fig. 3. Designed Pre-AM process
그림 Fig. 4. Detail process of designed AM stage
그림 Fig. 5. Detail process of designed Post-AM stage
그림 Fig. 6. a) Flattening layer, b) Architecture 1, c) Architecture 2, d) Architecture 3
그림 Fig. 7. a) Extrusion system, b) Feedstock mixer, c) Motor screw & Auger screw, d) Test architecture, e) Extrusion model
그림 Fig. 8. a) Designed gantry machine, b) Installation on-site, c) Machine unloading, d) Y-axis placement, e) X/Z-axis installation, f) Electronic system installation
표 Table 1. Description of Fig. 6 (ISO/ASTM 52921 based)
그림 Fig. 9. (a) Architecture model tool-path (initial layer) (b) Build surface height deviation distribution
그림 Fig. 10. a) Flattening layer, b) Architecture 1, c) Unstable layer, d) Dimensional error of unstable layers, e) Architecture 2 & 3
그림 Fig. 11. a) Height deviation distribution, b) Architecture 1, c) Surface wave, d) Crack of long-term layer

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