초록 ▼

□ 연구내용
◦ 적층제조 장비 데이터 수집 플랫폼 개발을 위한 모니터링 시스템의 데이터수집/보고/네트워크 서비스 SW개발
◦ 적층공정 모니터링 데이터 축적 및 적층 구조(형상)-공정 조건-모니터링 데이터–부품물성(인장강도, 경도 등) 상관관계 도출
◦ 환경 데이터 및 적층 표면 데이터 기반의 불량 감지 알고리즘 개발
◦ 적층제조 장비 데이터 수집 플랫폼의 운용실시
◦ 용융풀 데이터 기반의 적층품질(내부물성) 예측 알고리즘 개발
◦ 데이터 시각화 및 결과 리포트 SW 개발

□ 연구개발 성과

□ 연구내용
◦ 적층제조 장비 데이터 수집 플랫폼 개발을 위한 모니터링 시스템의 데이터수집/보고/네트워크 서비스 SW개발
◦ 적층공정 모니터링 데이터 축적 및 적층 구조(형상)-공정 조건-모니터링 데이터–부품물성(인장강도, 경도 등) 상관관계 도출
◦ 환경 데이터 및 적층 표면 데이터 기반의 불량 감지 알고리즘 개발
◦ 적층제조 장비 데이터 수집 플랫폼의 운용실시
◦ 용융풀 데이터 기반의 적층품질(내부물성) 예측 알고리즘 개발
◦ 데이터 시각화 및 결과 리포트 SW 개발

□ 연구개발 성과
○ 정성적 성과
- 참여기업 ‘헵시바(주)’의 상용 PBF 장비 고도화를 위한 각종 모니터링 센서 보정 방법론 개발 및 기술지원
- 조형면 비전(Vision) 이미지, 열화상 IR 카메라 이미지 등의 좌표 변환 및 측정값 보정 알고리즘 개발
- 용융풀 수광센서(Photodiode), 적외선 온도센서(Pyrometer) 등의 방사율 보정 알고리즘 개발
- 모니터링 데이터를 통한 실시간 공정 진행 상황 파악용 데이터 시각화 SW 개발
- 각 적층 레이어(layer) 마다의 열분포 파악을 위한 layer-wise 시각화 알고리즘 및 전체 3D 형상에서의 결함 예측 위치 시각화 알고리즘 개발
- PBF 리코팅 공정 실패 조기 검출을 위한 비전 이미지 모니터링, 적층 상단 박리 현상 예측을 위한 열화상 IR 이미지 모니터링 데이터 축적 및 분석 알고리즘 개발
- PBF 공정 중 적층품 내부 미세결함 예측을 위한 용융풀 밝기 및 온도 고속 수집, 해당 데이터 축적 및 분석 알고리즘 개발
- 실제 적층품 X-ray CT 측정을 통한 AI 알고리즘 학습 기반 마련
○ 정량적 성과
○ 기술스펙 달성 성과

□ 기술적 우수성
○ 국내 최초 PBF 방식 용융풀 고속 모니터링 기술개발
- 100 kHz의 높은 수집 속도를 기반으로 하는 레이저 출력-레이저 조사 위치
-용융풀 밝기 센싱 데이터 동기화 수집 기술개발
- 고속 수집 데이터를 기반으로 적층 부품의 voxel(3D픽셀) 정밀 분석을 통한 적층물 내부 미세결함 발생 예측 알고리즘 적용 가능
○ 조형면 이미지를 통한 불량 감지 및 용융풀 데이터 기반 품질 예측
- 분말 리코팅 공정 불량, 적층물 박리 현상, 내부 기공 발생 등 각종 적층 불량 상황에 대한 데이터 기반으로 고도화된 품질 예측 알고리즘 개발

□ 성과활용 계획
○ 국산 PBF 장비 기술의 고도화를 통한 글로벌 경쟁력 제고
- PBF 모니터링, 데이터 처리 및 품질예측 알고리즘 기술의 참여기업 기술 이전을 통해 참여기업 개발 PBF 장비의 제품 경쟁력 제고
- 기술 성장단계에 접어든 PBF 장비기술과 도입 단계에 있는 PBF 공정 모니터링 기술의 기술 국산화를 통한 선진국과의 기술 격차 극복

(출처 : 요약서 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기본사업 연구보고서 ... 3
• 기본사업 연구 요약서 ... 4
• 목차 ... 7
• 1. 연구개발 개요 ... 8
• 1-1. 연구개발 배경 및 목적 ... 8
• 1-2. 연구개발 기술의 정의 ... 13
• 2. 연구개발 내용 ... 15
• 2-1. 연구개발 WBS(Work Breakdown Structure) ... 15
• 2-2. 당해 연도 연구개발 목표 및 내용 ... 15
• 2-3. 성능목표 및 정량목표 ... 34
• 3. 연구개발 추진전략 및 체계 ... 35
• 3-1. 연구개발 추진전략 ... 35
• 3-2. 연구개발 추진체계(편성도) ... 35
• 4. 연구성과 활용 시나리오 ... 36
• 4-1. 연구성과 활용⸱확산계획 ... 36
• 4-2. 기대효과 ... 36
• 참고문헌 ... 37
• 끝페이지 ... 38