디자인 시제품의 효율적 제작을 위한 모델분할 공정의 활용- FDM 방식 3D Printer를 중심으로 -

Q: 이 논문에서 정의한 모델 분할이란 무엇인가?

시제품 제작 시 모델을 여러 부분으로 나누어 제작하는 공정이다. 이는 지지대 생성을 줄여 후가공을 용이하게 하고, 재료 절약 및 성형 시간을 단축함으로써 전체적인 제작 효율성을 도모하는 것을 목적으로 한다.

Q: FDM 방식 3D 프린팅에서 모델 분할 제작이 가져오는 핵심 효과는 무엇인가?

연구 결과, 모델 분할을 통해 지지대 사용량을 최소화함으로써 재료 절감과 성형 시간 단축이 가능하다. 또한 최적의 적층 방향을 설정하여 표면 정밀도를 개선하고, 적절한 접착제 사용으로 조립 안정성을 높여 시제품 제작 효율을 향상시킨다.

이시창; 권정일

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이시창 (신라대학교) 권정일 (신라대학교)

저널정보: 한국기초조형학회 기초조형학연구 기초조형학연구 제15권 제4호

발행연도: 2014.8

수록면: 389 - 398 (10page)

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새로운 산업생산 환경의 변화와 빠르게 변화하는 시장 상황에 대응하기 위하여 제품 생산 및 개발 기업들은 혁신적인 제품 개발 프로세스의 도입을 위한 가속화된 제품 개발의 필요성을 강조하고 있다. 이러한 상황에서 3D Printer는 제품개발의 초기 단계에서 디자인을 검증하고, 기초설계 단계의 설계검토를 위한 RP장비로는 최적의 조건을 갖추고 있다. 하지만 시제품 제작회사가 아닌 일반 산업디자인회사에서도 활용할 수 있는 깨끗한 작업환경과 저렴한 장비투자비, 준전문가들도 쉽게 시제품을 제작할 수 있어야 하는 조건이 필요하다. 이러한 조건을 만족시킬 수 있는 RP장비는 FDM방식의 3D Printer가 있지만, 다른 RP장비에 비하여 제작시간이 느리고 적층성형 지지대의 생성으로 인한 표면정도의 정밀성이 떨어지며 후가공이 까다롭다는 단점을 가지고 있다. 이에 본 연구는 제작시간을 감소시키며, 적층성형 지지대를 최대한 줄여 후가공의 편리성을 도모하고, 표면 정도의 개선을 위한 모델분할 공정의 활용방안에 초점을 맞추고 있다. 먼저 모델분할 공정의 타당성을 확인하기 위하여 접합가능성을 테스트하여 접합 오차를 확인하였다. 그리고 적층조형방향에 따른 표면변화 테스트 등을 통하여 정량적인 데이터를 구축하여 분석하였다. 이러한 테스트 결과에 기초하여 최적 분할 방법을 사용하여 모델 분할 제작공정을 구현함으로써, 모델분할 공정의 장,단점을 파악하고 모델분할 공정의 효율성을 검증하여 활용성을 높이고자 하였다.

In order to respond to changing market conditions and rapidly changes in the production environment of a new industry, developers and production of the product, highlighting the need for the development of products that are accelerated for the introduction of the product development process innovative have. In such a situation, to verify the design in the early stages of product development, 3D Printer is provided with optimal conditions for the RP device for the design study of the basic design stage. However, rather than the prototype production company, there is a condition that must be capable of low capital investment and clean work environment that can be easily applicable to industrial design company general, fabricating a prototype easily in a quasi expert. The RP device that is able to satisfy these conditions, there is a 3D Printer in FDM systems, the production time is slower than the RP other devices, the accuracy of the surface about due to the production of laminated molded support is lowered, I have the disadvantage post-processing is difficult. In this study, decreases the production time, reduce the laminate forming the support to maximize the convenience of the post-processing plan, and the surface for improving the degree of division of the process model focuses on the application method. First, it was confirmed bonding errors by experiments the potential of the junction in order to confirm the validity of the model resolution step. Further, through experiments and the like on the surface changes along the direction of laminate shaping, were analyzed by constructing the quantitative data. Based on these results, the optimum model using the partition division method for the production process by implementing a model of the split process advantages and disadvantages to identify and validate a model dividing step utilization efficiency was to raise

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