문화상품 분야에서 Direct Ink Writing 및 Binder Jetting 세라믹 3D 프린팅 출력물의 비교 연구

Abstract

연구배경 문화상품 분야에서는 세라믹 제품이 많은 비중을 차지한다. 3D 프린팅 기술의 발전으로 문화상품 분야의 세라믹 제품도 다양한 3D 프린팅 기술과 점점 더 통합되고 있다. 3D 프린팅 기술은 디지털 모델과 세라믹 제품을 직접 연결할 수 있어 제품 디자인과 다양성을 중시하는 문화상품 개발에 큰 편리함을 제공한다. 연구방법 DIW(Direct Ink Writing) 기술과 BJ(Binder Jetting) 기술은 세라믹 소재를 직접 사용하여 가능한 두 가지 3D 프린팅 기술이다. 본 연구에서는 선행 연구, 실제 실험을 통해 표면 텍스처, 최대 경사각도 비교, 수축 및 소성 등 다양한 측면에서 두 기술을 비교하며, 두 기술의 특성에 따른 적용 범위를 분석한다. 연구결과 실험 결과 DIW 기술은 최대 경사각도, 표면 질감 측면에서 일부 단점이 있어 단순한 형태의 제품에 더 적합함을 나타냈다. 반면에 BJ 기술은 프린팅 정확도가 높고 조형 자유도가 크며 표면 효과가 더 평평하다는 장점이 있으며 특히 수축률 측면에서 명확한 이점을 가지고 있어 복잡한 형태의 설계 요구를 더 잘 충족시킬 수 있다. 결론 이 두 기술을 이용한 출력물에 대한 비교 연구는 각각의 장단점을 더 명확하게 드러내어 디자이너가 자신의 요구에 맞는 기술을 보다 쉽게 선택할 수 있도록 돕는다. 두 기술의 특성을 보다 직접적으로 표현함으로써, 디자이너는 디지털 기술과 세라믹 3D 프린팅 기술을 원활하게 결합하여 문화상품 분야의 세라믹 제품 발전을 촉진하는 기반을 마련할 수 있다.

Background In the field of cultural products, ceramic products account for a large portion. With the development of 3D printing technology, ceramic products in the field of cultural products are also increasingly integrated with various 3D printing technologies. 3D printing technology can directly connect digital models and ceramic products, providing great convenience in product design and the development of cultural products that value diversity. Methods DIW (Direct Ink Writing) technology and BJ (Binder Jetting) technology are two 3D printing technologies that are possible by directly using ceramic materials. In this study, the two technologies are compared in various aspects such as surface texture, maximum inclination angle comparison, shrinkage and plasticity through previous research and actual experiments, and the scope of application according to the characteristics of the two technologies is analyzed. Result Experimental results show that DIW technology has some disadvantages in terms of maximum inclination angle and surface texture, so it is more suitable for simple-shaped products. On the other hand, BJ technology has the advantages of higher printing accuracy, greater freedom of shaping, and flatter surface effect, and has a clear advantage especially in terms of shrinkage rate. Conclusion A comparative study of the output using these two technologies reveals the pros and cons of each more clearly, helping designers more easily choose the technology that suits their needs. By expressing the characteristics of the two technologies more directly, designers can seamlessly combine digital technology and ceramic 3D printing technology to lay the foundation for promoting the development of ceramic products in the field of cultural products.