| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2017년 가을 (11/15 ~ 11/17, 경주 현대호텔) |
| 권호 |
23권 2호 |
| 발표분야 |
D. 구조 재료 분과 |
| 제목 |
소재공급방식 제어를 통한 다종 세라믹 3D프린팅 신기술 개발 |
| 초록 |
빛에 의해 유기물이 중합되는 원리를 이용하여 필요한 부분을 빛에 노출시켜 3차원 구조체를 제작하는 광중합 (photo polymerization) 방식은 대표적인 3D프린팅 방식 중 하나이다. 레이저를 이용한 선(line)경화 방식인 SLA(stereo lithography apparatus)와 프로젝터를 이용한 면(plane)경화 방식인 DLP (digital light processing)로 크게 구분되며, 두 방식 모두 광경화성 수지를 소재로 수조 (vat)에 공급하고 빛을 조사하여 경화시키는 방식을 채택하고 있다. 종래의 광중합형 세라믹 3D프린팅 방식 역시 세라믹 입자를 포함하는 광경화성 수지를 소재로 수조에 한꺼번에 공급하고 프린팅하는 방식이 적용되고 있다. 이때 수지만을 이용한 고분자 3D프린팅과는 달리, 세라믹 3D프린팅은 수지 내에 다량의 세라믹 입자를 포함하므로 입자에 의해 발생되는 빛의 산란현상으로 인해 고분자 3D프린팅에서는 예기치 못한 소재의 열화 (deterioration) 및 이로 인한 소재 재활용 신뢰성 저하, 불투명 소재에 의한 공정 진행도 확인의 어려움 및 구조체 정밀도 감소 등 다양한 문제점을 가지고 있다. 본 연구그룹은 투명한 필름 위에 연속적으로 소재를 공급하고 한번의 빛 노출 후 수거하여 재활용하는 새로운 소재공급방식을 제안하였고 이를 통해 기존 기술의 문제점을 크게 극복할 수 있음을 확인하였다. 더불어 소재를 공급하는 필름 수를 늘이고 스테이지와 함께 180도 수평 회전할 수 있는 일체형 광학모듈 시스템을 개발함으로써 2종 이상의 세라믹 소재를 하나의 3차원 구조체 프린팅 공정에 적용할 수 있는 새로운 기술을 개발하였다. 본 발표에서는 소재공급방식, 두께제어, 세척효과 및 소재조건 등 다종 세라믹 3D프린팅을 위해 필요한 다양한 요소기술에 관하여 보고하고자 한다. |
| 저자 |
김지환1, Waqas A. Sarwar2, 박홍현3, 윤희숙1
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| 소속 |
1재료(연), 2부산대, 3과학기술연합대 |
| 키워드 |
Digital light processing; film-type feed system; rotary-type stereolithography module; multi-materials
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