KR102607254B1 - Stacked capsule with isotropic breaking strength - Google Patents

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Abstract

본 발명은 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐에 관한 것으로서, 몸체부 및 보강부를 포함한다. 몸체부는 복수의 레이어가 적층되어 형성된다. 보강부는 상기 몸체부의 중심을 관통하고 상기 레이어가 적층되는 방향과 교차하는 방향으로 배치되는 가상의 수평축을 중심으로 대칭으로 형성되고, 상기 몸체부의 내면에 접촉하도록 배치된다.The present invention relates to a laminated capsule having isotropic breaking strength, and includes a body portion and a reinforcing portion. The body portion is formed by stacking a plurality of layers. The reinforcement portion is formed symmetrically about a virtual horizontal axis that passes through the center of the body portion and is disposed in a direction intersecting the direction in which the layers are stacked, and is arranged to contact the inner surface of the body portion.

Description

등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐{STACKED CAPSULE WITH ISOTROPIC BREAKING STRENGTH}Stacked capsule with isotropic breaking strength {STACKED CAPSULE WITH ISOTROPIC BREAKING STRENGTH}

본 발명은 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 등방성 파괴강도가 요구되는 분야에서 사용되는 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐에 관한 것이다.The present invention relates to a laminated capsule having isotropic breaking strength, and more specifically, to a laminated capsule having isotropic breaking strength used in fields requiring isotropic breaking strength.

콘크리트와 같은 건물 구조용 재료를 자가 치유하기 위한 기술로 캡슐 내부에 치유액을 함유하고 있는 캡슐이 제조되고 있다. 캡슐의 치유 전략은 외력에 의해 캡슐에 크랙이 발생되어 캡슐 내에 존재하는 치유액이 방출되어 치유 효과를 발휘하게 된다.As a technology for self-healing building structural materials such as concrete, capsules containing healing fluid inside the capsule are being manufactured. The capsule's healing strategy is that a crack is generated in the capsule by an external force, and the healing fluid present in the capsule is released to exert a healing effect.

치유액을 함유하고 있는 캡슐은 캡슐 내부에 있는 치유액이 바깥으로 유출되어야하는 목적을 가지고 있어, 적정 파괴강도가 요구된다. 또한, 모든 방향에서 파단이 일어나도록, 캡슐의 방향별 파괴강도의 표준편차는 작은 값이 요구된다.Capsules containing healing fluid have the purpose of allowing the healing fluid inside the capsule to flow out, so appropriate breaking strength is required. Additionally, to ensure that fracture occurs in all directions, the standard deviation of the fracture strength in each direction of the capsule is required to be small.

이러한 캡슐은 3D 프린터 제작 방법 중 하나인 FDM(Fusion Deposition Modeling) 기술을 이용하여 제작되고 있다. 하지만, FDM 기술로 제작된 캡슐, FDM 방식의 제조 공정 특성상, 레이어를 적층하는 형태를 가짐에 따라, 외력에 대해 적층방향에 따라 파괴되는 강도가 상이해지는, 이방성 파괴강도를 가지는 문제점이 있다. These capsules are manufactured using FDM (Fusion Deposition Modeling) technology, one of the 3D printer manufacturing methods. However, due to the characteristics of the FDM manufacturing process, capsules manufactured using FDM technology have a problem of anisotropic fracture strength in which the breaking strength varies depending on the stacking direction with respect to external force as it has a form of stacking layers.

또한, 레이어가 적층되는 방향으로 가해지는 하중에 대해서는 파단이 발생하지 않고 버클링만 발생하여 캡슐 내부에 있는 치유액이 유출되지 않는 문제점이 있어, 모든 방향에 대해 등방성 파괴 강도를 요구하는 캡슐에 있어 큰 문제를 야기할 수 있다.In addition, there is a problem in that the load applied in the direction in which the layers are stacked does not cause fracture but only buckling, preventing the healing fluid inside the capsule from leaking out. This is a problem in capsules that require isotropic breaking strength in all directions. It can cause big problems.

한국등록특허공보 제 10-1677175호(2016.11.11 등록, 발명의 명칭 : 기지상보다 수축율이 큰 코팅층을 갖는 삼층구조 등방성 핵연료 입자를 포함하는 완전 세라믹 캡슐형 핵연료 조성물, 소재 및 그 제조방법)Korean Patent Publication No. 10-1677175 (registered on November 11, 2016, title of invention: All-ceramic encapsulated nuclear fuel composition, material, and manufacturing method containing three-layer isotropic nuclear fuel particles with a coating layer having a higher shrinkage rate than the matrix phase)

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 레이어가 적층되어 형성되는 몸체부와 몸체부의 내부에 배치되는 보강부를 포함하여, 재현성과 반복성이 높고 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐을 제공함에 있다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is to solve such conventional problems. It includes a body formed by stacking layers and a reinforcement part disposed inside the body, so that reproducibility and repeatability are high and isotropic fracture strength is maintained. To provide a stacked capsule having.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 복수의 레이어가 적층되어 형성된 몸체부; 및 상기 몸체부의 중심을 관통하며 상기 레이어가 적층되는 방향과 교차하는 방향으로 배치되는 가상의 수평축을 중심으로 대칭으로 형성되고, 상기 몸체부의 내면에 접촉하도록 배치되는 보강부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐을 제공한다.In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention includes a body formed by stacking a plurality of layers; and a reinforcing part formed symmetrically about a virtual horizontal axis that passes through the center of the body and is disposed in a direction intersecting the direction in which the layers are stacked, and is arranged to contact the inner surface of the body. Provided is a layered capsule having isotropic breaking strength.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 몸체부는 3D 프린팅 방법으로 상기 레이어가 적층되면서 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the body portion may be formed by stacking the layers using a 3D printing method.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 보강부는 링 형상으로 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the reinforcement portion may be formed in a ring shape.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 보강부는 상기 몸체부의 상측 또는 하측에서 상기 몸체부의 중앙부로 갈수록 단면적이 넓어지게 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the reinforcement portion may be formed to have a larger cross-sectional area from the upper or lower side of the body portion toward the center of the body portion.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 보강부는 상기 몸체부의 내면에서 상기 몸체부의 중심 방향으로 갈수록 좁아지게 형성되는 단면을 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the reinforcement portion may have a cross-section that becomes narrower from the inner surface of the body toward the center of the body.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 보강부는 제1보강부와 제2보강부를 포함하고, 상기 제1보강부는 상기 몸체부의 중심과 상기 제1보강부의 중심이 일치하도록 배치되고, 상기 제2보강부는 상기 제1보강부를 중심으로 양측에 대칭되게 다수 개가 배치될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the reinforcing part includes a first reinforcing part and a second reinforcing part, the first reinforcing part is arranged so that the center of the body part coincides with the center of the first reinforcing part, and the second reinforcing part A plurality of them may be arranged symmetrically on both sides around the first reinforcement part.

본 발명의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐에 따르면, 보강부가 몸체부의 내면에 접촉하도록 배치됨으로써, 적층방향과 교차되는 방향으로 가해지는 하중에 대해 캡슐이 파괴되지 않도록 보강하여 등방성 파괴강도를 갖는 효과를 얻을 수 있다.According to the stacked capsule having isotropic breaking strength of the present invention, the reinforcing part is arranged so as to contact the inner surface of the body, thereby reinforcing the capsule so that it is not broken against the load applied in the direction crossing the stacking direction, thereby providing the effect of having isotropic breaking strength. You can get it.

또한, 본 발명의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐에 따르면, FDM 방식을 이용한 3D 프린팅 방법으로 레이어가 적층되면서 형성됨으로써, 재현성과 반복성이 높은 캡슐을 제작할 수 있고 다양한 재료의 폴리머를 이용하여 캡슐을 제작할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the stacked capsule with isotropic breaking strength of the present invention, it is formed by stacking layers using a 3D printing method using the FDM method, so that capsules with high reproducibility and repeatability can be manufactured, and capsules can be manufactured using polymers of various materials. You can achieve the desired effect.

또한, 본 발명의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐에 따르면, 보강부가 몸체부의 중심 방향으로 갈수록 좁아지게 형성되는 단면을 가짐으로써, 몸체부의 내부에 더 많은 치유액이 함유될 수 있는 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the laminated capsule with isotropic breaking strength of the present invention, the reinforcing portion has a cross-section that narrows toward the center of the body, so that more healing fluid can be contained inside the body. there is.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐을 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 적층된 레이어의 방향별 파단 위치를 도시한 도면이고,
도 3은 도 1의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 캡슐의 압축 하중에 따른 파괴 강도 및 특성을 분석한 그래프이고,
도 4는 도 1의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 보강부의 제1변형례를 Z축으로 절단한 단면도이고,
도 5는 도 1의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 보강부의 제2변형례를 Z축으로 절단한 단면도이고,
도 6은 도 1의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 보강부의 제3변형례를 Z축으로 절단한 단면도이고,
도 7은 도 1의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 하중 방향별 파괴강도를 허용응력 대비로 분석한 그래프이고,
도 8은 도 1의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 하중 방향별 압축 시험을 통한 파괴강도를 분석한 그래프이다.Figure 1 is a diagram showing a stacked capsule having isotropic breaking strength according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the fracture location in each direction of the laminated layers of the laminated capsule having the isotropic fracture strength of FIG. 1;
Figure 3 is a graph analyzing the fracture strength and characteristics according to compressive load of the capsule of the stacked capsule having the isotropic fracture strength of Figure 1;
Figure 4 is a cross-sectional view cut along the Z axis of a first modification of the reinforcement part of the stacked capsule having isotropic breaking strength of Figure 1;
Figure 5 is a cross-sectional view cut along the Z axis of a second modification of the reinforcement part of the laminated capsule having isotropic breaking strength of Figure 1;
Figure 6 is a cross-sectional view cut along the Z axis of a third modification of the reinforcement part of the stacked capsule having isotropic breaking strength of Figure 1;
Figure 7 is a graph analyzing the fracture strength by load direction of the laminated capsule having the isotropic fracture strength of Figure 1 compared to the allowable stress;
FIG. 8 is a graph analyzing the fracture strength of the laminated capsule having the isotropic fracture strength of FIG. 1 through a compression test according to the load direction.

이하, 본 발명에 따른 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of a layered capsule having isotropic breaking strength according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 적층된 레이어의 방향별 파단 위치를 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 캡슐의 압축 하중에 따른 파괴 강도 및 특성을 분석한 그래프이고, 도 4는 도 1의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 보강부의 일변형례를 도시한 도면이고, 도 5는 도 1의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 보강부의 다른 변형례를 도시한 도면이고, 도 6은 도 1의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 보강부의 제1보강부와 제2보강부를 도시한 도면이고, 도 7은 도 1의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 하중 방향별 파괴강도를 허용응력 대비로 분석한 그래프이고, 도 8은 도 1의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐의 하중 방향별 압축 시험을 통한 파괴강도를 분석한 그래프이다.FIG. 1 is a view showing a stacked capsule having an isotropic breaking strength according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing the fracture location of the stacked layers of the stacked capsule having an isotropic breaking strength of FIG. 1 in each direction. , Figure 3 is a graph analyzing the fracture strength and characteristics of the capsule of the stacked capsule having the isotropic fracture strength of Figure 1 according to compressive load, and Figure 4 is a deformation of the reinforcement portion of the stacked capsule having the isotropic fracture strength of Figure 1. It is a drawing showing an example, and FIG. 5 is a drawing showing another modification of the reinforcement part of the stacked capsule having the isotropic breaking strength of FIG. 1, and FIG. 6 is a drawing showing a first reinforcing part of the stacked capsule having the isotropic breaking strength of FIG. 1. It is a drawing showing a reinforcing part and a second reinforcing part, and Figure 7 is a graph analyzing the fracture strength by load direction of the laminated capsule having the isotropic fracture strength of Figure 1 compared to the allowable stress, and Figure 8 is the isotropic fracture strength of Figure 1. This is a graph analyzing the fracture strength of a stacked capsule with a compression test according to the load direction.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐(100)은, 몸체부(110) 및 보강부(120)를 포함한다.Referring to Figure 1, the stacked capsule 100 having an isotropic breaking strength according to the present invention includes a body portion 110 and a reinforcement portion 120.

몸체부(110)는 복수의 레이어(111)가 적층되어 형성된다. 이때 몸체부(110)는 구형 박막 형상으로 FDM(Fusion Deposition Modeling) 방식을 이용한 3D 프린팅 방법을 이용하여 레이어(111)가 적층되면서 형성될 수 있다.The body portion 110 is formed by stacking a plurality of layers 111. At this time, the body portion 110 has a spherical thin film shape and can be formed by stacking the layers 111 using a 3D printing method using FDM (Fusion Deposition Modeling).

이와 같이, 캡슐(100)의 몸체부(110)는 FDM 방식을 이용한 3D 프린팅 방법으로 레이어(111)가 적층되면서 형성됨으로써, 재현성과 반복성이 높은 캡슐을 제작할 수 있고 다양한 재료의 폴리머를 이용하여 캡슐을 제작할 수 있다.In this way, the body portion 110 of the capsule 100 is formed by stacking the layers 111 using a 3D printing method using the FDM method, so that a capsule with high reproducibility and repeatability can be manufactured, and the capsule can be manufactured using polymers of various materials. can be produced.

보강부(120)는 몸체부(110)의 중심을 관통하며 레이어(111)가 적층되는 방향(Z축 방향)과 교차하는 방향으로 배치되는 가상의 수평축(X축)을 중심으로 대칭으로 형성되고, 몸체부(110)의 내면에 접촉하도록 배치된다. 그리고 보강부(120)는 링 형상으로 형성될 수 있다.The reinforcement portion 120 penetrates the center of the body portion 110 and is formed symmetrically about a virtual horizontal axis (X-axis) disposed in a direction intersecting the direction in which the layers 111 are stacked (Z-axis direction). , is arranged to contact the inner surface of the body portion 110. And the reinforcement portion 120 may be formed in a ring shape.

한편, 몸체부(110)는 레이어(111)가 적층되는 형태를 가짐으로써, 외력과 적층방향(Z축 방향)에 따라 파괴되는 강도가 상이한 이방성 파괴강도를 가질 수 있다. 도 2의 (a)를 참조하면, 적층방향(Z축 방향)으로 하중을 가했을 경우 레이어(111)와 레이어(111) 사이에서 파괴가 발생하지 않는 반면, 도 2의 (b)를 참조하면, 적층방향(Z축 방향)의 수직한 방향(X축 방향)으로 하중을 가했을 경우 레이어(111)와 레이어(111) 사이에서 파괴가 발생할 수 있다.Meanwhile, the body portion 110 has a form in which the layers 111 are stacked, so that the body portion 110 may have an anisotropic fracture strength that varies depending on the external force and the stacking direction (Z-axis direction). Referring to (a) of FIG. 2, when a load is applied in the stacking direction (Z-axis direction), no destruction occurs between layer 111, while referring to (b) of FIG. 2, When a load is applied in a direction perpendicular to the stacking direction (Z-axis direction) (X-axis direction), destruction may occur between layers 111.

이때, 보강부(120)가 X축을 중심으로 대칭으로 형성되고, 몸체부(110)의 내면에 접촉하도록 배치되어 캡슐(100)의 X축 방향에서 파괴강도를 높일 수 있다. 즉, 보강부(120)가 캡슐(100)에 X축 방향으로 가해지는 하중에 대해서, 캡슐(100)이 파괴되지 않도록 보강하여 등방성 파괴강도를 갖게 한다.At this time, the reinforcing part 120 is formed symmetrically about the That is, the reinforcing part 120 reinforces the capsule 100 so that it does not break in response to a load applied to the capsule 100 in the X-axis direction, thereby providing isotropic fracture strength.

또한, 도 3의 (a)를 참조하면, 보강부(120)가 없이 몸체부(110)로만 형성된 캡슐의 경우, Z축으로 압축했을 때 파단이 일어나지 않고 버클링(Buckling)만 2번 일어남을 확인할 수 있다. In addition, referring to (a) of FIG. 3, in the case of a capsule formed only of the body portion 110 without the reinforcement portion 120, fracture does not occur when compressed in the Z axis and only buckling occurs twice. You can check it.

여기서, 캡슐은 내부에 치유액을 포함하고 있는 캡슐로, 캡슐 내부에 있는 치유액이 바깥으로 유출되어야 캡슐이 목적에 맞게 이용될 수 있다. 하지만 도 3의 (a)와 같이 보강부(120)가 없이 몸체부(110)로만 형성된 캡슐의 경우, 파단이 일어나지 않고 버클링만 일어날 수 있어, 캡슐 내부에 있는 치유액이 바깥으로 유출되어야 하는 캡슐의 목적에 맞지 않다.Here, the capsule is a capsule containing a healing liquid inside, and the healing liquid inside the capsule must flow out to the outside for the capsule to be used for its purpose. However, in the case of a capsule formed only of the body portion 110 without the reinforcement portion 120 as shown in (a) of Figure 3, only buckling may occur without fracture, so the healing liquid inside the capsule must leak out. It does not fit the purpose of the capsule.

반면, 도 3의 (b)를 참조하면, 보강부(120)가 몸체부(110)의 내면에 배치된 캡슐(100)의 경우, 모든 방향에서 파단이 일어남을 확인할 수 있다. 따라서, 보강부(120)는 캡슐(100)이 모든 방향에서 파단이 일어날 수 있게 하여, 캡슐 내부에 있는 치유액이 바깥으로 유출될 수 있게 할 수 있다.On the other hand, referring to (b) of FIG. 3, it can be seen that in the case of the capsule 100 in which the reinforcement portion 120 is disposed on the inner surface of the body portion 110, fracture occurs in all directions. Accordingly, the reinforcement portion 120 can allow the capsule 100 to be broken in all directions, allowing the healing fluid inside the capsule to leak out.

한편, 도 4를 참조하면, 보강부(121)는 몸체부(110)의 상측 또는 하측에서 몸체부(110)의 중앙부로 갈수로 단면적이 넓어지게 형성될 수 있다. 구체적으로, 몸체부(110)의 상측과 하측에서 보강부(121)는 동일한 단면적(121a)를 가질 수 있고, 몸체부(110)의 중앙에서 보강부(121)는 최대 단면적(121b)를 가질 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 4, the reinforcement portion 121 may be formed to have a larger cross-sectional area from the upper or lower side of the body portion 110 to the center of the body portion 110. Specifically, the reinforcement portion 121 at the upper and lower sides of the body portion 110 may have the same cross-sectional area (121a), and the reinforcement portion 121 at the center of the body portion 110 may have a maximum cross-sectional area (121b). You can.

몸체부(110)는 구형 박막 형상으로 적층됨으로 몸체부(110)의 중앙부에서 파괴강도가 가장 낮을 수 있다. 이때, 보강부(121)가 몸체부(110)의 상측 또는 하측에서 몸체부(110)의 중앙부로 갈수로 단면적이 넓어지게 형성되어, 몸체부(110)의 중앙부에서의 파괴강도를 높여줄 수 있다.Since the body portion 110 is laminated in a spherical thin film shape, the breaking strength may be lowest in the central portion of the body portion 110. At this time, the reinforcement portion 121 is formed to have a larger cross-sectional area as it moves from the upper or lower side of the body portion 110 to the center of the body portion 110, which can increase the breaking strength in the central portion of the body portion 110. there is.

또한, 도 5를 참조하면, 보강부(122)는 몸체부(110)의 내면에서 몸체부(110)의 중심 방향으로 갈수록 좁아지게 형성되는 단면을 가질 수 있다.Additionally, referring to FIG. 5 , the reinforcement portion 122 may have a cross section that becomes narrower from the inner surface of the body portion 110 toward the center of the body portion 110 .

구체적으로, 구형 박막 형태인 몸체부(110)의 상측에서 보강부(122)는 몸체부(110)의 내면에서 몸체부(110)의 중심 방향으로 갈수록 좁아지게 형성되는 역삼각형 형태의 단면적(122a)을 가질 수 있다. 그리고 보강부(122)는 몸체부(110)의 원주방향을 따라 링 형상을 형성되어 몸체부(110)의 하측에서는 역삼각형 형태의 단면적(122a)과 같은 크기의 삼각형 형태의 단면적(122b)을 가질 수 있다.Specifically, the reinforcement portion 122 on the upper side of the body portion 110, which is in the form of a spherical thin film, has a cross-sectional area 122a in the shape of an inverted triangle that narrows from the inner surface of the body portion 110 toward the center of the body portion 110. ) can have. And the reinforcement portion 122 is formed in a ring shape along the circumferential direction of the body portion 110, and has a triangular cross-sectional area 122b of the same size as the inverted triangle-shaped cross-sectional area 122a at the lower side of the body portion 110. You can have it.

보강부(122)는 몸체부(110)의 내부에 배치되기 때문에 몸체부(110)의 내부 부피에 영향을 줄 수 있다. 이때, 보강부(122)가 몸체부(110)의 중심 방향으로 갈수록 좁아지게 형성되는 단면을 가짐으로써, 몸체부(110)의 내부 부피를 크게 할 수 있다. 이로 인해, 몸체부(110)의 내부에 함유되는 치유액 또한, 더 많은 양이 함유될 수 있다. Since the reinforcement portion 122 is disposed inside the body portion 110, it may affect the internal volume of the body portion 110. At this time, the reinforcement portion 122 has a cross-section that becomes narrower toward the center of the body portion 110, so that the internal volume of the body portion 110 can be increased. Because of this, the healing liquid contained inside the body portion 110 may also be contained in a larger amount.

그리고, 도 6을 참조하면, 보강부는(123) 제1보강부(124)와 제2보강부(125)를 포함할 수 있다. 제1보강부(124)는 몸체부(110)의 중심과 제1보강부(124)의 중심이 일치하도록 배치될 수 있고, 제2보강부(125)는 제1보강부(124)를 중심으로 양측에 대칭되게 다수 개가 배치될 수 있다.And, referring to FIG. 6, the reinforcing part 123 may include a first reinforcing part 124 and a second reinforcing part 125. The first reinforcement part 124 may be arranged so that the center of the body part 110 coincides with the center of the first reinforcement part 124, and the second reinforcement part 125 has the first reinforcement part 124 as its center. Multiple pieces can be placed symmetrically on both sides.

제1보강부(124)는 몸체부(110)의 중심과 제1보강부(124)의 중심이 일치하도록 배치되어 캡슐(100)의 X축 방향에서 파괴강도를 높일 수 있으나, 제1보강부(124)의 제1보강부(124)와 몸체부(110)가 접촉하지 않는 제1보강부(124)의 주변에서는 제1보강부(124)에 의해 보강되지 않을 수도 있다.The first reinforcement portion 124 is arranged so that the center of the body portion 110 coincides with the center of the first reinforcement portion 124 to increase the breaking strength in the X-axis direction of the capsule 100. However, the first reinforcement portion 124 The area around the first reinforcement part 124 where the first reinforcement part 124 of (124) and the body portion 110 do not contact may not be reinforced by the first reinforcement part 124.

이때, 제2보강부(125)는 제1보강부(124)를 중심으로 양측에 대칭되게 다수 개가 배치되어, 제1보강부(124)의 주변을 보강하여 캡슐(100)이 파괴되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 제1보강부(124)와 제2보강부(125)를 포함함으로써, 더 효과적으로 캡슐(100)이 등방성 파괴강도를 갖게할 수 있다.At this time, a plurality of second reinforcing parts 125 are arranged symmetrically on both sides around the first reinforcing part 124 to reinforce the surroundings of the first reinforcing part 124 to prevent the capsule 100 from being destroyed. You can. Therefore, by including the first reinforcement part 124 and the second reinforcement part 125, the capsule 100 can more effectively have an isotropic breaking strength.

도 7을 참조하면, 보강부(120)를 포함하지 않는 캡슐과 보강부(120)를 포함하는 캡슐의 하중 방향별 파괴강도를 허용응력 대비로 분석한 그래프로, 100N의 하중을 X, Y, Z축 방향으로 각각 압축하였을 때, X, Y, Z축 방향별 파괴강도를 허용응력 대비로 표현한 값의 표준편차가 보강부(120)를 포함하지 않는 캡슐의 경우(Type 1), 0.164, 보강부(120)를 포함하는 캡슐의 경우(Type 2), 0.043의 값을 보이고 있다. 즉, 낮은 표준편차 값을 가지는 보강부(120)를 포함하는 캡슐이 더 우수한 등방성 파괴 강도 특성을 보이는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7, it is a graph analyzing the fracture strength of the capsule not including the reinforcing portion 120 and the capsule including the reinforcing portion 120 by load direction compared to the allowable stress. A load of 100N is applied to X, Y, When compressed in the Z-axis direction, the standard deviation of the value expressing the fracture strength in the In the case of a capsule including part 120 (Type 2), the value is 0.043. That is, it can be confirmed that the capsule including the reinforcement portion 120 with a low standard deviation value exhibits better isotropic fracture strength characteristics.

도 8을 참조하면, 보강부(120)를 포함하지 않는 캡슐과 보강부(120)를 포함하는 캡슐의 하중 방향별 압축 시험을 통한 파괴강도를 분석한 그래프로, 보강부(120)를 포함하지 않는 캡슐의 경우(Type 1), 76.03±21.25N에서 X, Y축 방향으로 압축에서만 파단이 일어나고, 보강부(120)를 포함하는 캡슐의 경우(Type 2), 123.3±30.28N, 221.3±19.66N, 525±35N에서 x, y, z축의 모든 방향으로 파단이 완벽하게 일어난다.Referring to FIG. 8, it is a graph analyzing the fracture strength through a compression test according to the load direction of a capsule not including the reinforcement portion 120 and a capsule including the reinforcement portion 120, which does not include the reinforcement portion 120. In the case of capsules without (Type 1), fracture occurs only when compressed in the At N, 525±35N, fracture occurs completely in all directions of the x, y, and z axes.

그리고, 강도의 X, Y, Z축 방향별 표준편차는 보강부(120)를 포함하지 않는 캡슐의 경우(Type 1)에는 2697 N, 보강부(120)를 포함하는 캡슐의 경우(Type 2)에는 183N으로, 보강부(120)를 포함하는 캡슐이 보강부(120)를 포함하지 않는 캡슐에 대비하여 등방성이 약 14배 우수함을 확인할 수 있다.In addition, the standard deviation of the strength in each of the At 183N, it can be seen that the isotropy of the capsule including the reinforcing portion 120 is about 14 times better than that of the capsule not including the reinforcing portion 120.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐은, 보강부가 몸체부의 내면에 접촉하도록 배치됨으로써, 적층방향과 교차되는 방향으로 가해지는 하중에 대해 캡슐이 파괴되지 않도록 보강하여 등방성 파괴강도를 갖게 한다.The stacked capsule having an isotropic breaking strength of the present invention configured as described above is arranged so that the reinforcing part is in contact with the inner surface of the body, thereby reinforcing the capsule so that it is not broken against the load applied in the direction intersecting the stacking direction, thereby maintaining the isotropic breaking strength. to have

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐은, FDM 방식을 이용한 3D 프린팅 방법으로 레이어가 적층되면서 형성됨으로써, 재현성과 반복성이 높은 캡슐을 제작할 수 있고 다양한 재료의 폴리머를 이용하여 캡슐을 제작할 수 있다.In addition, the laminated capsule having an isotropic breaking strength of the present invention constructed as described above is formed by stacking layers using a 3D printing method using the FDM method, so that a capsule with high reproducibility and repeatability can be manufactured using polymers of various materials. This allows you to create a capsule.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐은, 보강부가 몸체부의 중심 방향으로 갈수록 좁아지게 형성되는 단면을 가짐으로써, 몸체부의 내부에 더 많은 치유액이 함유될 수 있다.In addition, the laminated capsule having an isotropic breaking strength of the present invention configured as described above has a cross-section in which the reinforcing portion becomes narrower toward the center of the body, so that more healing liquid can be contained inside the body.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, but may be implemented in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It is considered to be within the scope of the claims of the present invention to the extent that anyone skilled in the art can make modifications without departing from the gist of the invention as claimed in the claims.

100 : 캡슐
110 : 몸체부
120 : 보강부100: Capsule
110: body part
120: reinforcement part

Claims (6)

복수의 레이어가 적층되어 형성된 몸체부; 및
상기 몸체부의 중심을 관통하며 상기 레이어가 적층되는 방향과 교차하는 방향으로 배치되는 가상의 수평축을 중심으로 대칭으로 형성되고, 상기 몸체부의 내면에 접촉하도록 배치되는 보강부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐.A body formed by stacking a plurality of layers; and
A reinforcing part is formed symmetrically about a virtual horizontal axis that passes through the center of the body and is disposed in a direction intersecting the direction in which the layers are stacked, and is arranged to contact the inner surface of the body. Laminated capsule with isotropic breaking strength. 제1항에 있어서,
상기 몸체부는 3D 프린팅 방법으로 상기 레이어가 적층되면서 형성되는 것을 특징으로 하는 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐.According to paragraph 1,
A stacked capsule with isotropic breaking strength, wherein the body portion is formed by stacking the layers using a 3D printing method. 제1항에 있어서,
상기 보강부는 링 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐.According to paragraph 1,
A stacked capsule with isotropic breaking strength, wherein the reinforcement portion is formed in a ring shape. 제1항에 있어서,
상기 보강부는 상기 몸체부의 상측 또는 하측에서 상기 몸체부의 중앙부로 갈수록 단면적이 넓어지게 형성되는 것을 특징으로 하는 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐.According to paragraph 1,
A laminated capsule with isotropic breaking strength, wherein the reinforcement portion is formed to have a larger cross-sectional area from the upper or lower side of the body toward the center of the body. 제1항에 있어서,
상기 보강부는 상기 몸체부의 내면에서 상기 몸체부의 중심 방향으로 갈수록 좁아지게 형성되는 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐.According to paragraph 1,
A layered capsule with isotropic breaking strength, wherein the reinforcement portion has a cross-section that becomes narrower from the inner surface of the body toward the center of the body. 제1항에 있어서,
상기 보강부는 제1보강부와 제2보강부를 포함하고,
상기 제1보강부는 상기 몸체부의 중심과 상기 제1보강부의 중심이 일치하도록 배치되고,
상기 제2보강부는 상기 제1보강부를 중심으로 양측에 대칭되게 다수 개가 배치되는 것을 특징으로 하는 등방성 파괴강도를 갖는 적층형 캡슐.According to paragraph 1,
The reinforcement part includes a first reinforcement part and a second reinforcement part,
The first reinforcement part is arranged so that the center of the body part coincides with the center of the first reinforcement part,
A stacked capsule having an isotropic breaking strength, characterized in that a plurality of the second reinforcement units are arranged symmetrically on both sides around the first reinforcement unit.
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