FFF 3D 프린터를 이용한 DfAM 기반 소형선박용 스탠션 지속가능 개발 사례 연구

Q: 이 논문에서 정의한 DfAM(적층가공 고려 설계)이란 무엇인가?

적층 가공 방식을 고려하여 제품의 설계, 구조, 제작 비용, 제작 시간, 환경성 등을 최적화하는 설계를 의미한다. 이는 3D 프린팅의 특성을 설계 단계부터 반영하여 기존 가공 방식의 한계를 극복하고 제품의 효율성을 극대화하는 접근 방식이다.

Q: 소형 선박 스탠션의 경량화와 강도 향상을 위한 최적의 설계 방안은 무엇인가?

연구 결과, 외부 파트에는 플라스틱 소재를 사용하고 내부에는 316 스테인리스강 보강재를 적용한 하이브리드 설계가 가장 효과적이다. 이를 통해 기존 상용 제품 대비 질량은 약 17% 감소시키면서 응력은 약 5% 낮추어 성능과 효율성을 동시에 확보하였다.

이동건; 박본영

doi:10.3744/SNAK.2021.58.5.294

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이동건 (목포해양대학교) 박본영 (목포해양대학교)

저널정보: 대한조선학회 대한조선학회 논문집 대한조선학회논문집 제58권 제5호(통권 제239호)

발행연도: 2021.10

수록면: 294 - 302 (9page)

DOI: 10.3744/SNAK.2021.58.5.294

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In this study, the 3D printing technique called design for additive manufacturing (DfAM) that is widely used in various industries was applied to marine leisure ships of equipment. The DfAM for the stanchion for crew safety was applied to the equipment used in an actual recreational craft. As design constraints, the design alternatives were not to exceed the safety and weight of the existing stainless steel material, which were reviewed, and the production of a low-cost FFF-type 3D printing method that can be used even in small shipyards was considered. Until now, additive manufacturing has been used for manufacturing only prototypes owing to its limitations of high manufacturing cost and low strength; however, in this study, it was applied to the mass production process to replace existing products. Thus, a design was developed with low manufacturing cost, adequate performance maintenance, and increased design freedom, and the optimal design was derived via structural analysis comparisons for each design alternative. In addition, a life-cycle assessment based on the ISO 1404X was conducted to develop sustainable products. Through this study, the effectiveness of additive manufacturing was examined for future applications in the shipbuilding industry.

#Design for additive manufacturing(적층가공 고려 설계) #Equipment of recreational crafts(소형선박 의장품) #Fused filament fabrication(융용 필라멘트 제조)

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