3D 프린터 출력물의 품질 평가를 위한 모르타르 적층 두께의 균일성과 정확성

Abstract

이 연구에서는 적층 두께를 통한 3D 프린팅 모르타르의 출력품질 평가방법을 제시하고 층 두께의 균일성 및 정확성에 대한 모르타르 유동성 및 공극률의 영향을 분석했다. 3D 프린터로 출력한 실험체의 외관을 평가한 결과, 흐름성과 간극비가 증가할수록 실험체의 상층부 폭과 하층부 폭의 차이가 증가하였으며 흐름성과 간극비가 감소할수록 실험체의 표면이 거칠어지는 것으로 관찰되었다. 적층 두께는 화상분석을 이용하여 화소단위로 측정하였으며 제안한 식을 이용하여 적층 품질 특성을 분석하였다. 3D 프린터로 출력한 실험체의 X축과 Z축 적층 두께 균일성의 범위는 각각 0.79~0.89, 0.75~0.83으로 산출되었으며 모든 균일성은 흐름성과 간극비가 증가할수록 증가하다가 최대 균일성에 도달한 이후 흐름성과 간극비에 반비례하여 감소하는 경향을 나타냈다. 최대 균일성을 나타내는 모르타르의 흐름성 및 간극비는 각각 1.89, 0.70이다. 목표 두께 정확성의 범위는 0.86~0.94로 산출되었으며 흐름성과 간극비에 대하여 균일성과 같은 경향을 나타냈다. 최대 적층 두께 정확성은 0.94이며 이때의 흐름성 및 간극비는 최대 균일성을 나타내는 값과 같다.