소형 IoT 부품의 방수 케이스 제작을 위한 3D 프린팅 후공정의 최적화 방법 연구
A Study of Optimization of a 3D Printing Post Processing to Manufacturing a Waterproof Case for a Small IoT Device
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
본 논문은 다양한 IoT 제품의 개발에 있어서 선행되는 시제품 제작에 있어서 최근에 가장 널리 활용되고 있는3D 프린팅 기술 중에 하나인 용융적층 공정(Fused deposition modeling, FDM) 공정에 있어서 기계적 물성치 및방수 기능을 향상할 수 있는 온간 등압 가압법(Warm isostatic pressing, WIP) 공정의 최적화 방안에 대하여 연구하였다. 최적화에 있어서 기존의 연구에서 하지 않았던, 온도 유지 시간 및 냉각 방식을 중요 변수로 하여 실험을 계획하였다. 시편의 제작은 WIP 효과가 가장 극적으로 나타는 방향으로 제작을 하였으며, WIP 공정의 효과를 알아보기 위하여 WIP 처리를 하지 않은 시편도 동일한 방식으로 제작하여 실험하였다. 실험 결과는 WIP 공정은 기계적 물성치 및방수 효과 향상 시키는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 온도 유지 시간은 기계적 물성치에 영향을 주지 않으며 냉각 방식의 차이에 따른 기계적 변화는 5% 차이를 보여주었다.
Abstract
This paper studied the post-processing process of the fused deposition modeling (FDM) process, one of the most widely used 3D printing technologies recently, in prototyping, which is a leading step in the development of various IoT products. The proposed post-treatment process is warm isostatic pressing (WIP), which can improve the mechanical properties and waterproof function of parts made by the FDM process. There are various process parameters in the WIP process, but in this study, the experiment was planned with the holding time of temperature and cooling ways as important variables. The specimens were manufactured in a direction that showed the most dramatic WIP effect, and in order to determine the effect of the WIP process, specimens without WIP treatment were manufactured and tested in the same manner. The experimental results confirmed that the WIP process improved mechanical properties and waterproofing effects. In addition, the temperature holding time did not affect the mechanical properties, and the mechanical change due to the difference in cooling method showed a 5% difference.
참고문헌 (17)
- D. G. Kim, "LBS", GPS based Bicycle Safety Application with Arduino, 2016, pp.2(1), 7~15
- 펑보, "사물인터넷 기반의 수경재배 시스템 구현", 사물인터넷융복합논문지, 9(4), pp.56~69 (2023), 한국사물인터넷학회
- 안일혁, "소형 IoT 기기 제작을 위한 FDM 프린팅 공정에서의 내부채움에 따른 물성치 변화 연구", 사물인터넷융복합논문지, 6(3), pp.75~80 (2020), 한국사물인터넷학회
- 김삼연, "IoT 기기 재설계를 위한 적층제조를 활용한 부품병합 설계 방법에 대한 연구", 사물인터넷융복합논문지, 8(2), pp.55~59 (2022), 한국사물인터넷학회
- M. T. Birosz, "Effect of FDM infill patters on mechanical properties", Polymer Testing, 113, pp.107654~ (2022)
- B. Stucker, "Additive manufacturing Technologies" (2015), Springer
- Wohlers report 2018, "T. Wohler", Wohlers Associates Inc, ~ (2018)
- S. J. Park, "Reducing anisotropy of a part fabricated by material extrusion via warm isostatic pressure(WIP)process", Additive Manufacturing, 55, pp.102841~ (2022)
- S. J. Park, "Influence of warm isostatic press(WIP)process parameters on mechanical properties of additively manufactured acrylonitrile butadiene styrene(ABS)parts", The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 122(7-8), pp.3311~3322 (2022)
- I. Anno, "Mechanical properties of copper phthalocyannie thin films densified by cold and warm isostatic press processes", Molecular Crystals and Liquid Crystals, 653(1), pp.248~253 (2017)
- S. J. Park, "New possibilities in polymer binder jetting additive manufacturing via infiltration and warm isostatic pressing", Material&Design, 231, pp.112045~ (2023)
- N. Feng, "Surface modification of recycled carbon fiber and its reinforcement effect on nylon 6 composites : Mechanical properties, morphology and crystallication behaviors", Journal of Applied Physics, 13(9), pp.2038~2050 (2013)
- Q. Meng, "Annealing effect on crystalline structure and mechanical properties in long glass fiber reinforced polyamide 66", Journlal of Applied plymer Science, 134(23), pp.44832~ (2017)
- K. Gupta, "A review of effect of cooling rate in fiber reinforced polymeric composites", AIP Conference Proceedings, 2393(1) (2022)
- M. I. Tayouri, "Degradation of polymer nanocomposites filled with graphene oxide and reduced graphene oxide nanoparticles : A review of current status", Polymer Degradation and Stability, pp.110179~ (2022)