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저자정보
김희수 (서울대학교) 김규현 (서울대학교) 백경찬 (서울대학교) 송오성 (서울시립대학교) 주영창 (서울대학교) 최인석 (서울대학교) 민복기 (서울대학교)
저널정보
한국기초조형학회 기초조형학연구 기초조형학연구 제24권 제5호
발행연도
2023.10
수록면
111 - 129 (19page)

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The objective of this study is to explore process parameters appropriate for a wide range of applications in the use of metal 3D printers within the realms of metal craftsmanship and jewelry design. Selective Laser Melting (SLM), one of the metal 3D printing methods of the Powder Bed Fusion (PBF) approach, is a manufacturing technique that repeats the process of melting metal powder with a laser and then solidifying it. This allows for the creation of intricate and complexly shaped products. However, the rapid heating and cooling that occur during the layering process can lead to the formation of voids and changes in microstructure, which can be a major cause of decreased strength and durability in areas akin to defects. In this study, using stainless steel SUS316L powder, various laser outputs and scanning speeds were first adjusted to change the energy density, leading to different relative densities. Subsequently, the strength and ductility were confirmed through hardness and tensile tests, and through this, processing conditions optimized for jewelry crafting, possessing the desired strength and ductility, were established. Until now, jewelry made of stainless steel has been limited in design due to the difficulties in casting. However, in this study, by utilizing the advantages of the PBF method, it was possible to create jewelry shapes that were previously difficult to produce using traditional precision casting methods, with trusses forming a hollow structure without the need for supports in the SLM process. Due to the nature of the powder-based SLM printing method, the surface of the output lacks gloss, but it had high hardness thanks to the stainless alloy. Surface treatment was achievable using jewelry polishing tools, and it was confirmed that even stones with low hardness, such as cubic zirconia, could be set using traditional setting tools with the process conditions obtained through this study.
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