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- 저자 : 우인영(In Young Woo) (검색결과 4 건)
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재료 압출 방식 3D 프린팅 시편에서 적층 경로와 적층 방향에 따른 충격강도의 변화
우인영(In Young Woo),류민영(Min-Young Lyu) 한국고분자학회 2020 폴리머 Vol.44 No.4
재료 압출 방식 3D 프린팅으로 제작된 제품은 기계적 강도가 낮아 그 쓰임에 한계가 있다. 본 연구에서는 압출방식 3D 프린팅에서 다양한 적층 방향과 적층 경로로 시편을 제작하여 충격강도를 평가하였다. 시편의 폭 방향과 두께 방향 등 두 가지의 적층 방향으로, 대칭 적층 경로 7개, 비대칭 적층 경로 6개 등 총 13가지의 적층 경로로 시편을 제작하여 충격시험을 진행하였다. 또한 사출성형으로 시편을 제작하여 적층 시편과의 충격강도를 비교하였다. 그리고 적층 경로에 따른 적층 시편의 단면을 관찰하였다. 두께 방향 적층에서 적층 경로 90/-90 시편에서 가장 낮은 충격강도를 보였다. 폭 방향 적층에서 적층 경로 0/0 시편 그리고 두께 방향 적층에서 적층 경로 0/0 시편과 15/-15 시편에서는 파단이 일어나지 않았다. 적층 방향과 적층 경로에 따라서 충격강도의 이방성이 크게 나타났으며 이의 조절을 통해 원 소재보다 강한 충격강도를 얻을 수 있음을 확인하였다. Articles manufactured by material extrusion (ME)-type 3D printing have limited usage because of their low mechanical strength. In this study, the impact strengths of 3D printing manufactured specimens were examined by fabricating specimens with various building directions and tool paths. The building directions were the width direction and thickness direction of the specimen. There were 13 tool paths including 7 symmetric tool paths and 6 asymmetric tool paths. In addition, the specimen was fabricated by injection molding, and impact strength was compared with the 3D printing manufactured specimens. Cross-sectional morphologies of the 3D printing manufactured specimens were also examined. The lowest impact strength was shown in the specimen fabricated by tool path 90/-90, with building in the thickness direction. Specimens fabricated by tool path 0/0 with building in both directions, and tool path 15/-15 with building in the thickness direction were not broken. Large differences in the anisotropic impact strengths of 3D manufactured specimens were revealed to depend on the tool path and building direction, and it was verified that an impact strength greater than bulk impact strength can be obtained by controlling the tool path and building direction.
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재료 압출 방식 3D 프린팅 시편에서 적층 경로에 따른 인장강도의 변화
우인영(In Young Woo),류민영(Min-Young Lyu) 한국고분자학회 2020 폴리머 Vol.44 No.6
재료 압출 방식 3D 프린팅은 필라멘트 형태의 열가소성 수지가 노즐을 통해 압출되면서 제품을 형성하기 때문에 적층물의 강도 및 내구성에 한계를 가진다. 본 연구에서는 재료 압출 방식 3D 프린팅에서 적층 경로에 따른 인장특성을 분석하였다. 대칭 적층 경로 7개, 비대칭 적층 경로 6개로 총 13가지의 적층 경로로 시편을 제작하여 인장강도를 비교하였다. 또한 사출 성형으로 벌크(bulk) 및 웰드라인 시편을 제작하여 3D 적층 시편과 인장강도를 비교하였다. 3D 프린팅 시편의 적층 경로 15/-15와 30/-30 시편에서 벌크 소재보다 높은 인장강도를 보였으며 적층 경로 90/-90 시편에서는 가장 낮은 인장강도를 보였다. 3D 적층 시편에서 최대 전단 응력이 발생하는 면에서 파단되는 경우에 인장강도가 가장 크게 나타났다. 3D 프린팅에서 적층 경로 조절을 통해 소재 고유의 인장강도보다 더 큰 인장강도를 갖는 적층물을 얻을 수 있음을 확인하였다. A material extrusion (ME)-type 3D printed article has limited strength and durability because a thermoplastic resin in the form of a filament is deposited through a nozzle and becomes a product. In this study, the tensile characteristics of ME-type 3D printed specimens were examined according to the tool path. The tensile strengths of thirteen specimens with various tool paths, including seven symmetrical tool paths and six asymmetric tool paths, were measured and discussed. In addition, the tensile strengths of bulk and weldline specimens molded by injection molding were compared with the 3D printed specimens. The specimens fabricated by 3D printing with tool paths of 15/-15 and 30/-30 had higher tensile strength than the bulk specimen, and the lowest tensile strength was found in the 3D printed specimen with a tool path of 90/-90. High tensile strengths were demonstrated in the 3D printed specimens when the specimens were fractured at the surface where the maximum shear stress occurred. This study verified that a higher tensile strength than that of the bulk specimen can be obtained by controlling the tool path in the 3D printed specimens.
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재료 압출 방식 3D 프린팅에서 비대칭 적층 경로의 적층을 통한 인장강도 향상
우인영(In Young Woo),류민영(Min-Young Lyu) 한국고분자학회 2021 폴리머 Vol.45 No.4
재료 압출 방식 3D 프린팅의 적층 강도는 적층 경로에 따라 큰 영향을 받는다. 본 연구에서는 비대칭 적층 경로로 3D 프린팅 인장시편을 제작하여 인장특성을 분석하였다. 실험 결과 15°기준 비대칭 적층 경로 시편에서 0°기준 비대칭 적층 경로보다 높은 인장강도를 보였다. 또한 45°기준 비대칭 적층 경로 시편은 가장 낮은 인장강도를 보였다. 인장시험 후 파단된 시편을 관찰하여 적층 경로와 인장강도와의 관계를 분석하였다. 3D 프린팅에서 비대칭 적층 경로의 조절을 통해 원 소재의 벌크 인장 강도보다 높은 인장강도를 얻을 수 있음을 확인하였다. The deposition strength of material extrusion type 3D printed article is greatly influenced by the tool path. In this study, a 3D printed tensile specimen was fabricated with an asymmetric tool path and its tensile properties were analyzed. As a result of the experiment, specimen with asymmetric tool path based on 15° reference tool path showed higher tensile strength than that of the 0° reference tool path. In addition, specimen with asymmetric tool path based on 45° reference tool path showed the lowest tensile strength. After the tensile test, the fractured specimen was observed to determine the relationship between the tool path and tensile strength. In 3D printing, it was confirmed that higher tensile strength than the bulk tensile strength of the material can be obtained through the control of the asymmetric tool path.
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