3D Printing 기술을 활용한 도자제품 원형의 가치 및 양각문양 재현성 연구

• 영문명: Study on Value and Embossed Pattern Reproducibility of Ceramic Product Prototype Using 3D Printing Technology
• 발행기관: 한국조형디자인학회
• 저자명: 최정훈(Choi, Jung-hoon) 김응수(Kim, Ung-soo) 조우석(Cho, Woo-seok)
• 간행물 정보: 『조형디자인연구』조형디자인연구 제19집 4권, 228~242쪽, 전체 15쪽
• 주제분류: 예술체육 > 미술
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2016.12.30

국문 초록

고유의 심미성과 우수한 내식성으로 인류문화와 함께 발전해온 도자기는 현대의 대량생산 공정에서 발생되는 디자인 한계로 인해 시장경쟁력을 잃어가고 있다. 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 3D Printing기술을 활용하여 대량생산용 도자제품 디자인의 효용성과 문양 재현성을 연구하였다. Stratasys사의 Eden350 3D Printer를 활용하여 대량생산용 도자제품 원형을 조형하고 이를 활용하여 생산된 최종 제품의 문양 변화량을 비교하여 3D Printing기술과 도자 제조공정의 융합효과를 연구하였다. 3D Printing을 위한 소재는 내열성과 강도가 우수한 Verogray소재를 사용하였으며 제품설계 및 분석은 Delcam사의 PowerShape와 Dassault사의 Solidworks를 사용하였다. 연구결과 3D Printing기술을 활용하기 위해 강제되는 디지털 설계 단계로 인해 취득된 디지털 기형 정보를 활용하여 완성 디자인의 선행 예측이 가능함을 확인하였다. 또한 실시간으로 기형과 문양의 편집이 가능하며 제품개발에 소요되는 자원이 전통적인 제조공정과 비교하여 효과적으로 빠르게 가능함을 확인하였다. 3D Printing기술을 활용하여 생산된 제품의 문양정보를 MicroScribe사의 G2X 3D Scanner를 활용하여 추출하고 초기 문양 디자인과 일치성을 Comparison Analysis기능을 활용하여 정량적으로 분석하였다. 문양의 Surface를 구성하는 대표 Point를 약 42,800개 추출하여 정규화 하고 각 Point의 이탈거리를 측정하였다. 분석결과 본 연구에 사용된 문양에서 최대 0.6mm가량의 이탈이 확인되었으며, 평균 0.2mm의 이탈이 확인되었다. 이러한 수치는 시각적으로 확인하기 어려운 수준의 높은 재현성으로서 3D Printing기술을 도자제품 제조공정에 활용할 경우 우수한 심미성을 갖는 디자인을 소규모의 자원을 투자하여 개발 가능함을 확인하였다.

영문 초록

Porcelain that own aesthetics and excellent corrosion resistance have evolved along with the culture of the human race. but It lose market competitive power. because the design limit that mass production process optimized. In the present study, in order to overcome these limitations, it was to study the effect of the pattern reproducibility of ceramic product design for mass production using 3D Printing technology. By using the Stratasys Eden350 3D Printer, studied on 3D Printing technology and porcelain manufacturing process fusion effect and comparing the amount of change in the pattern of the final product produced by utilizing this. Materials for the 3D Printing used Verogray material having excellent heat resistance and strength. design and analysis of products were used Delcam s PowerShape and Dassault s Solidworks. By utilizing the digital information of the object that have been acquired for the digital design step which is forced in order to take advantage of the research results 3D Printing technology, it was confirmed that it is possible to predictive of the finished design. In addition, it can be edited patterns design in real time and it needed more less resources for product development as compared to traditional manufacturing processes. By using the MicroScirbe G2X Laser 3D Scanner, pattern information of products that are produced by utilizing 3D Printing techniques was extracted. quantitatively analyzed difference of between initial pattern design and extracted design by utilizing Comparison Analysis function. measured distance of each Point by using a representative normalized Point that about 42,800 pieces in make up the Surface of the pattern. At the Analysis result, the maximum distance was 0.6mm, the average distance was 0.2mm. Through the study, in the manufacture process of porcelain products, use of 3D Printing technology can expectable high reproducibility. also, 3D printing technology was judged to be possible in enhancing quality of final goods and overcoming limit for design of porcelain for mass production.

목차

Ⅰ. 서 론

1. 연구목적

2. 연구의 범위

Ⅱ. 이론적 배경

1. 대량생산과 심미성의 한계

2. 3D Printer

3. 3D Scanner와 역설계

Ⅲ. 실험방법

Ⅳ. 결과 및 고찰

1. 3D Printer를 활용한 애견식기 원형제작

2. 문양 유사성 분석

Ⅴ. 결 론

□ 참고문헌

키워드

3D프린팅(3D Printing) 도자기원료(Raw material) 시뮬레이션(Simulation) 도자기 문양(ceramic pattern)