광조형 몰드에 의한 세라믹스의 미소구조 성형

전문가 제언

 

○ 세라믹스를 제조하기 위해서는 우선 성형을 한 후에 소성을 하는 것이 일반적인 프로세스이다. 세라믹스 성형은 주로 분체를 이용하며, 건식과 습식성형으로 구분된다. 그 중에서 습식성형 방법은 세라믹 원료를 분산시킨 슬러리(slurry)를 제조하고, 이를 몰드에 넣어서 고체화 시켜서 제품을 제조한다. 습식성형 방법에는 오래된 주입 성형과 닥터 블레이드법, 압출 성형법, 겔 캐스팅법, 플록(flock) 캐스트법 등이 사용되고 있다.

 

○ 정밀하고 3차원의 세라믹스를 제조하기 위해서는 주형이 필요하게 된다. 최근 많은 관심을 받고 있는 분야 중의 하나가 3D 프린팅 기술이다. 3D 공정에 사용하는 재료 및 제작방법에 따라서 다양한 기술이 존재한다. 대표적인 방법이 광조형법(SLA: Stereolithography), 압출적층법(Fused Deposition Modeling), 레이저 소결법(Selective Laser Sintering) 등이 있다. 이 문헌은 광조형 이용하여 주형을 제조하고, 습식성형으로 미소한 세라믹 제품을 제조하는 방법에 대한 것이다.

 

○ 광조형법(SLA)은 1980년대 후반 3D 시스템 창업자인 Charles W.Hull이 개발한 방식이다. 광 에너지를 받으면 굳어지는 성질을 가진 액체상태의 광경화성 수지를 데이터에 기초하여 선택적으로 인쇄/적층하여 원하는 형상의 입체물을 제작하는 기술이다. 광경화성 수지로 인쇄를 하기 때문에 정밀하다는 장점이 있으나, 한 번에 하나의 재료만 사용할 수 있다는 제약이 있다. Tatami 등은 세라믹 슬러리 제조에서 원료 분체에 고분자 분산제등을 첨가하여 고농도의 고분산성 슬러리를 제조하였다. 그리고 소성온도 곡선에 따라서 제품을 제조할 수 있었다.

 

○ 국내의 도자기 산업에서도 잉크젯 방법은 도입이 되어 있고, 새로운 여러 가지 인쇄방식에 관심이 높다. 특히 최근 2014년 11월에는 미래창조과학부와 산업통상자원부가 공동으로 입체(3D)프린팅 기술 로드맵에 대한 공청회를 열었다. 장비, 소재, 소프트에 대해 15대 전략기술과 10대 핵심활용분야에 대해 중/장기 계획을 발표하였다. 여기에는 세라믹 소재 및 공정기술이 포함되어 있다. 세라믹 업계도 새로운 성형방법이나 인쇄를 위한 기술과 재료개발에 노력하기를 바란다.

저자

Junichi TATAMI , Shoji MARUO

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

49(10)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

875~879

분석자

김*환

분석물

• 광조형 몰드에 의한 세라믹스의 미소구조 성형.pdf [336,553 byte]

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