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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김지훈
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수11
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격자구조체는 다기능성 소재로써 높은 비강성, 에너지 흡수성, 열전도성 등 다양한 이점을 가진다. 이러한 이점으로 인해 자동차, 항공우주 및 의료 등의 다양한 산업 분야에 적용 가능하다. 하지만, 금속을 이용한 전통적인 제조 방법은 복잡한 형상의 격자구조체를 제작하기 어려운 한계가 있다. 최근 금속분말을 이용한 적층제조법의 발전으로 인해 복잡한 제품을 제조가 가능해짐으로써, 격자구조체에 대한 관심에 급속하게 증가하고 있다. 본 연구는 스테인레스 스틸 316L분말을 소재로 선택적 레이저 용융(SLM)공정을 통해 두가지 격자구조체인 피라미드 격자구조체와 테트라헤드럴 격자구조체를 설계 및 제작하였다.
전자주사현미경(SEM)과 광학현미경(OM)을 통해 SLM공정을 이용하여 설계한 격자구조체 제작시 특별한 지지구조 없이 제조가 가능함을 확인하였고, 미용융된 분말입자로 인해 치수편차가 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 제작된 격자구조체의 압축실험을 실시하여 단위 셀의 형상과 설계변수에 따른 강성, 초기피크응력, 평균응력, 에너지흡수량의 기계적특성을 분석하였다. 실험결과 이러한 설계변수들은 기계적 특성에 영향을 미치는 주요한 요인임을 밝혔고, 단위 셀 형상 설계변수를 변동시켜 기계적 특성을 제어할 수 있음을 밝혔다. 설계된 격자구조체를 Maxwell’s number와 Gibson-Ashby 모델로 분석하여 제작된 격자구조체를 설계변수에 따라 거동을 예측하고 실제 실험결과와 비교 분석하였다.
전자주사현미경(SEM)과 광학현미경(OM)을 통해 SLM공정을 이용하여 설계한 격자구조체 제작시 특별한 지지구조 없이 제조가 가능함을 확인하였고, 미용융된 분말입자로 인해 치수편차가 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 제작된 격자구조체의 압축실험을 실시하여 단위 셀의 형상과 설계변수에 따른 강성, 초기피크응력, 평균응력, 에너지흡수량의 기계적특성을 분석하였다. 실험결과 이러한 설계변수들은 기계적 특성에 영향을 미치는 주요한 요인임을 밝혔고, 단위 셀 형상 설계변수를 변동시켜 기계적 특성을 제어할 수 있음을 밝혔다. 설계된 격자구조체를 Maxwell’s number와 Gibson-Ashby 모델로 분석하여 제작된 격자구조체를 설계변수에 따라 거동을 예측하고 실제 실험결과와 비교 분석하였다.
목차
Ⅰ.서론 11. 연구 배경 및 동향 1가. 격자구조체 1나. 적층제조법 2다. SLM 공정에 의해 제조된 격자구조체 4라. Gibson-Ashby 모델 52. 연구 목적 및 내용 6Ⅱ. 격자구조체 단위 셀 설계 10Ⅲ. SLM공정에 의한 격자구조체 제작 161. 적층제조공정 조건 162. 제작된 격자구조체 형상분석 17Ⅳ. 압축특성 평가방법 271. 격자구조체 압축특성 평가방법 272. Gibson-Ashby 모델을 통한 분석방법 29Ⅴ. 격자구조체의 압축특성 평가 341. 기울임각 및 상대밀도의 영향 342. 압축 거동 분석 35Ⅵ. 결 론 62참고문헌 64Abstract 67
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