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제품디자인을 위한 적층정밀도 20미크론 3D프린터 스마트 헤드 디자인에 관한 연구 = A Study on the Design of a Three-Dimensional Printer Smarthead with a Build Accuracy of 20 Micron for Product Design
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2019
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69-81(13쪽)
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최근 제품디자인 분야에서 3D 프린팅 기술을 적용하여 새로운 디자인 방향성을 모색하고 있는 제품디자이너들이 증가하고 있는 가운데, 이들 디자이너에게 논의되고 있는 큰 이슈 중의 하나는 출력의 정밀도라고 할 수 있다. 이는 디자인의 완성도에도 직결되는 문제이며, 본 연구는 이와 관련하여 3D 프린팅 스마트 헤드의 메커니즘을 고려한 디자인 개발을 진행하였다. 3D 프린팅 기술의 핵심은 전통적인 생산방식을 극복할 수 있다는 점이며, 이 특성을 극대화하기 위하여 국내외 연구진들의 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 특히 그중에서 큰 비중을 차지하는 부분은 스마트 헤드에 관련된 연구이며, 기술적 이슈는 제품디자인의 소재를 적합한 용융점에 의해서 정확하게 토출해내는 것과 해당 결과물을 고해상도로 구현해 내는 점이라고 할 수 있다. 이는 효과적으로 해결하면 대량생산체제의 과거와 다르게 상용 가능한 완성도 높은 3D 프린팅 출력을 통해서 디자이너 개개인의 제품디자인을 적량생산 및 공급할 수 있게 된다. 이에 본 연구에서는 현재 가장 많이 사용되고 있는 3D 프린팅 헤드의 구성 요소와 성능에 관한 기초연구로써 세계적인 3D 프린팅 스마트 헤드의 사례 연구조사를 진행하여 요소별 디자인 핵심을 살펴보았다. 또한, 3D프린터 헤드 부분의 역학적인 측면의 해석을 통해서 헤드 제작에 앞서 열전도에 따른 출력 정밀도를 조사하였으며, 이중 가장 중요한 Resolution을 해결하기 위한 스마트 헤드 디자인 연구개발을 진행하였다. 이어 신규 헤드를 디자인하고 제작하여 Z 정밀도를 증명하기 위하여 정밀측정 장비 SEM을 도입하여 3D 프린팅 테스트출력에 대한 적층정밀도를 확인하여 기술 완성도를 검토하였다.
더보기One of the big issues being discussed by these designers is the precision of output, as the number of product designers who are looking for a new design direction by applying 3D printing technology in recent product design field is increasing. This is a problem directly related to the completeness of the design. In this regard, the present study has developed a design considering the mechanism of the 3D printing smart head. At the heart of 3D printing technology is the ability to overcome traditional production methods. In order to maximize this characteristic, domestic and foreign researchers are actively researching and developing. Particularly, the part that occupies a large part is the research related to the smart head. The technical issue is to accurately discharge the material of the product design by the appropriate melting point and to realize the high resolution of the result. This will enable designers to produce and supply individual product designs through high-quality 3D printing output that can be used differently from the past in mass production systems. In this study, we conducted a case study of the 3D printing smart head of the world as a basic study about the components and performance of the most widely used 3D printing head, and examined the design core of each element. In addition, we investigated the output accuracy according to the thermal conduction prior to the head manufacturing through analysis of the mechanical aspects of the 3D printer head part, and we conducted smart head design research and development to solve the most important resolution. In order to prove the Z accuracy, we designed and manufactured a new head and examined the completeness of the technology by confirming the stacking accuracy of the 3D printing test output by introducing the precision measuring equipment SEM.
더보기분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2026 | 평가예정 | 재인증평가 신청대상 (재인증) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (재인증) | KCI등재 |
2020-01-01 | 학술지명변경 | 외국어명 : Industrial design -> JOURNAL OF INDUSTRIAL DESIGN STUDIES | KCI등재 |
2017-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (계속평가) | KCI등재 |
2014-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (계속평가) | KCI등재 |
2013-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2012-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (기타) | KCI후보 |
2010-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.09 | 0.09 | 0.08 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.08 | 0.06 | 0.21 | 0.01 |
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