이중 경화 순차적 IPN을 활용한 3D 프린팅 고분자 복합재료

전문가 제언

○ 제조업 분야에서 3D 프린팅에 대한 관심은 최근 몇 년 폭발적으로 일어나고 있다. 이 기술의 매력적인 특징은 복잡한 기하학적 형태를 실현할 수 있고 개성이 넘치는 제조 상품에 개인적인 특성을 부여할 수 있는 점이다. 또한 물류 측면에서 가능성이 큰 장점을 갖는다. 즉 분산 제조 패러다임을 제공하기 때문이다. 향상된 구조 및 기능적 특성을 갖는 주문형 3D-프린팅용 재료에 대한 요구가 점점 커지고 있다. 이 가운데 고분자가 아직도 주도적 역할을 담당하고 있다.

○ 본 문헌에서는 새로운 광-열 경화 상호침투 고분자 네트워크(IPN) 시스템에 기초한 3D 프린팅 용도의 탄소섬유 강화CFR) 고분자 복합재료 조성에 대하여 설명한다. 이 재료를 활용하여 성공적으로 안정적인 3D 구조물 얻을 수 있었다. UV-3D 프린트 된 물체는 열처리를 거쳐 가교 과정 공정이 완결되고 드디어 완벽한 기계적 물성이 달성된다. 이중으로 경화된 수지는 이미 시제품을 제조하는 데 활용되어오고 있다. IPN-베이스 이중 경화 잉크를 가지고 CFG 고분자 복합재료의 UV-3D의 직접 프린팅은 본 문헌이 최초로 보고하는 것이다.

○ 순차적 IPN은 광 경화 아크릴 수지와 열 경화 에폭시 수지를 복합적으로 활용하여 제조되었다. 이 IPN은 탄소섬유 강화(CFR) 콤포지트 구조 가공 시의 매트릭스로 제안되어 본 연구에 활용되었다. 이 복합체는 3D-프린팅 기술에 이용하기 위함이다. 이러한 시도는 전형적인 기술과 신기술의 장점을 결합하기 위함이다. 하나는 3D-프린팅 기술의 전형적인 자유 형태의 가공방법인 CFR 복합체이고, 신기술인 다른 하나는 의도적으로 특화된 새롭게 개발된 IPN 재료이다.

○ NDSL 검색(http://www.ndsl.kr) 결과에 따르면 “3D-프린팅“에 대한 연구 개발이 한국에서도 활발히 진행되고 있다. 장치 및 소프트웨어 분야가 대부분이다. 특히 새로운 고분자 재료의 개발 및 연구는 아직 크게 눈에 띄지 않는다. 향후 폭넓은 발전이 필요하다고 본다.

저자

Gianmarco Griffini, Marta Invernizzi, Marinella Levi, Gabriele Natale, Giovanni Postiglione, Stefano Turri

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2016

권(호)

91()

잡지명

Polymer

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

174~179

분석자

김*수

분석물

• 이중 경화 순차적 IPN을 활용한 3D 프린팅 고분자 복합재료.pdf [528,747 byte]

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