KR20220124657A - Filament manufacturing method for outputting human body model for simulation with 3D printer and filament manufactured by the same - Google Patents

Filament manufacturing method for outputting human body model for simulation with 3D printer and filament manufactured by the same Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a filament for outputting a human body model for simulation with a 3D printer and a filament manufactured thereby. The method for manufacturing a filament, according to the present invention, comprises: manufacturing a filament for a 3D printer capable of outputting skin tissues of a human body model; and manufacturing a filament for a 3D printer capable of outputting bones of the human body model. Therefore, the present invention can be utilized as a human body model for simulation in various industrial fields including the medical industry.

Description

시뮬레이션용 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하는 필라멘트 제조방법 및 그로써 제조된 필라멘트{Filament manufacturing method for outputting human body model for simulation with 3D printer and filament manufactured by the same}Filament manufacturing method for outputting human body model for simulation with 3D printer and filament manufactured thereby

본 발명은 시뮬레이션용 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하는 필라멘트 제조방법 및 그로써 제조된 필라멘트에 관한 것으로 더욱 상세히는 치료목적의 의료분야 또는 가상의 인체실험에 사용되는 인체 모형 즉, 바이오 클론 더미(bio Clone dummy)를 인체의 골격과 피부조직에 유사하도록 3D프린터로 출력할 수 있도록 함으로써 최상의 실험결과치를 얻을 수 있도록 해주는 시뮬레이션용 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하는 필라멘트 제조방법 및 그로써 제조된 필라멘트에 관한 것이다.The present invention relates to a filament manufacturing method for outputting a human body model for simulation with a 3D printer, and a filament manufactured thereby, and more particularly, to a human body model used in the medical field for therapeutic purposes or a virtual human experiment, that is, a bio clone dummy. (bio Clone dummy) to be output to a 3D printer to be similar to the skeleton and skin tissue of the human body, so that a human body model for simulation that can obtain the best experimental results can be output to a 3D printer, and the manufacturing method thereof related to the filament.

일반적으로 3차원 입체 형상을 가진 시제품을 제작하기 위해서는 도면에 의존하여 수작업에 의해 이루어지는 목재 모형 제작 방식과 CNC 공작 기계에 의한 제작 방법 등이 알려 있으며, 목재를 이용한 모형 제작 방식은 수작업에 의존하기 때문에 정교한 수치제어가 어렵고 많은 시간이 소요되는 단점이 있고 CNC 공작 기계에 의한 제작 방법은 정교한 수치제어가 가능하지만 내부 공간을 구비하는 입체형 제품은 공구가 진입을 할 수 없기 때문에 제작(가공) 자체가 불가능하였다.In general, in order to produce a prototype with a three-dimensional shape, there are known methods of making wooden models that are made by hand depending on drawings and methods of making them by CNC machine tools. It has the disadvantage that precise numerical control is difficult and takes a lot of time, and the manufacturing method by CNC machine tool allows precise numerical control. did.

최근에는 이러한 문제점을 개선하여 제품의 디자이너 및 설계자가 CAD나 CAM을 이용하여 3차원 모델링 데이터를 생성하고, 생성한 데이터를 이용하여 3차원 입체 형상의 시제품을 제작하는 이른바 3차원 프린팅 방법이 등장하게 되었으며, 이러한 3D 프린터를 산업, 생활, 의학 등 다양한 분야에서 활용되는 등 급성장하고 있다.Recently, to improve these problems, the so-called 3D printing method in which product designers and designers create 3D modeling data using CAD or CAM and use the generated data to produce a prototype of a 3D shape has appeared. This 3D printer is rapidly growing as it is used in various fields such as industry, life, and medicine.

상기 3D 프린터는 3차원 형상의 물체를 성형하는 장치로서 입체 재료에 레이저 광선을 주사하여 원하는 형태로 물체를 성형하는 광주사 방식 3D 프린터, 입체 재료를 절삭하여 물체를 성형하는 절삭 방식 3D 프린터, 선(thread) 형태의 합성수지 필라멘트와 같은 열가소성 재료를 용융시켜 원하는 형태로 적층 하는 용융 방식(Fused Deposition Modeling(FDM) 또는 Fused Filament Fabrication(FFF)) 3D 프린터 등이 있다.The 3D printer is a device for molding a three-dimensional object, a light scanning method 3D printer that forms an object in a desired shape by injecting a laser beam into a three-dimensional material, a cutting method 3D printer that forms an object by cutting the three-dimensional material, a line There is a 3D printer using a fusion method (Fused Deposition Modeling (FDM) or Fused Filament Fabrication (FFF)) that melts a thermoplastic material such as a synthetic resin filament in the form of a thread and laminates it in a desired shape.

특히, 용융 방식(FDM) 3D 프린터는 설비비 및 물체의 성형 비용이 상대적으로 저렴하므로, 제품을 상업적으로 대량 생산하는 기업뿐 아니라, 취미, 연구 또는 개인용으로 소량의 제품을 제조하는 학교, 가정, 연구실 등으로도 널리 보급 및 그 응용범위가 확대되어가고 있는 추세에 있으며, 익스트루더(Extruder)에서 열가소성 재료를 용융 토출하여 입체적인 구조물을 출력하는 것이다.In particular, since FDM 3D printers have relatively low equipment and object molding costs, not only companies that mass-produce products commercially, but also schools, homes, and laboratories that manufacture small quantities of products for hobby, research, or personal use. There is a trend that it is widely distributed and the scope of its application is expanding, and a three-dimensional structure is output by melting and discharging a thermoplastic material from an extruder.

상기 용융 방식 3D 프린터에서 물체의 성형 원료로 사용되는 필라멘트는 폴리 유산(poly lactic acid, PLA) 수지 등의 열가소성 수지로 이루어지며, 원료 공급 및 용융의 편의성을 위하여 수 내지 수십 미터(meter) 길이의 선(thread)의 형태로 제조되어 운반, 보관 및 사용에 용이하도록 나선 또는 권취 된 코일 형태로 공급된다.The filament used as a molding raw material for an object in the melt-type 3D printer is made of a thermoplastic resin such as poly lactic acid (PLA) resin, and has a length of several to several tens of meters for the convenience of raw material supply and melting. Manufactured in the form of a thread and supplied in the form of a spiral or wound coil for easy transport, storage and use.

이러한 3D 프린터용 필라멘트는 합성수지 칩(chip)을 용융시킨 후, 평균 직경은 1.75±0.05mm로 관리되어 스트랜드(strand) 형태로 압출 제조되는바, 익스트루더(Extruder)에서 필라멘트를 토출 재료로 이용하면 재료의 균일한 공급 및 토출, 그리고 리트랙션(retraction : 익스트루더의 스크루를 역회전시켜 재료를 노즐로부터 회수하는 것)이 가능하다.These 3D printer filaments are extruded in the form of strands with an average diameter of 1.75±0.05 mm after melting a synthetic resin chip, and the filament is used as a discharge material in an extruder. It is possible to uniformly supply and discharge the material on the lower surface, and retraction (returning the extruder's screw in reverse to recover the material from the nozzle).

따라서, 필라멘트를 용융 토출 재료로 익스트루더에서 사용하면 다양한 형태의 제품을 출력할 수 있어 여러 분야에서 그 활용 폭이 확대되고 있으며, 구체적으로 간단한 목업 제작에서부터 건축, 금속가공 등 그 분야와 영역을 넓혀 나아가고 있다.Therefore, if the filament is used in the extruder as a melt-discharging material, various types of products can be output, and thus its application is expanding in various fields. is expanding

뿐 아니라, 최근 3D프린터는 인공 피부에서 치과용 임플란트, 투명교정기, 인공관절, 시험용 인체 모형 등 의료와 다양한 산업 분야가 그 대상이 되고 있으며, 상기 인공 관절 및 인체를 그대로 복제한 시험용 인체 모형 즉, 바이오 클론 더미(bio Clone dummy)는 실제 인체 골격과 뼈의 내부 구조 및 특성과 유사 또는 동일 수준의 제품이 요구되고 있다.In addition, recent 3D printers have been targeted for medical and various industrial fields such as dental implants, transparent braces, artificial joints, and human models for testing in artificial skin. A bio clone dummy is required to have a product similar to or equivalent to the internal structure and characteristics of an actual human skeleton and bone.

적어도 동일 내지 유사한 수준이 되는 경우일 때 환자의 수술 성공률을 높일 수 있음은 물론, 인체 모형을 활용한 차량, 헬기, 탑승용 드론과 같은 다양한 이동수단의 충돌시험 시 실제 사고에 따른 충격이 인체에 미치는 영향력을 종래보다 정확하게 시험할 수 있다.At least when it is at the same or similar level, it is possible to increase the success rate of the patient's surgery, as well as the impact from the actual accident to the human body during crash tests of various transportation means such as vehicles, helicopters, and boarding drones using a human body model. The influence can be tested more accurately than before.

그러나 종래 각종 검사용으로 사용된 인체 모형은 실제 인체에 비해 무게가 2 내지 4배 이상 무겁고, 실제 인체 특성과 다른 모형을 사용하고 있어 인체 모형을 사용한 시험환경이 실제 사고 시의 환경과 상당한 차이가 있어 실제 사고 시 발생 되는 탑승자의 인체에 미치는 상태변화를 정확하게 측정하는 데 한계가 있다.However, the human body model used for various inspections is 2 to 4 times heavier than the actual human body and uses a model different from the actual human body characteristics. Therefore, there is a limit to accurately measuring the state change that occurs on the occupant's body that occurs during an actual accident.

특히, 종래 인체 모형은 단순히 센서에서 입력되는 충격강도만을 측정하여 판별하므로 실제 사고 시 환자의 골절상태 등에 따른 인체에 미치는 영향력을 정확하게 알기 어려운 문제가 있었으며, 본원 출원인이 특허 출원한 제10-2020-0108383호(발명의 명칭 : 실제 인체와 유사한 골격을 포함한 시뮬레이션용 인체 더비의 3D 프린팅 방법)에서는 상기와 같은 인체 모형을 3D 프린터로 출력하는 방법에 관한 기술이 기재되어 있으나, 인체의 특성에 유사한 인체 모형을 출력하기 위해서는 소재가 되는 필라멘트의 개발이 시급한 과제였다.In particular, since the conventional human body model is determined by simply measuring the impact strength input from the sensor, there was a problem in that it was difficult to accurately know the effect on the human body according to the fracture state of the patient during an actual accident. In No. 0108383 (Title of the Invention: 3D printing method of the human body derby for simulation including a skeleton similar to the actual human body), a technique for outputting a human body model as described above with a 3D printer is described, but a human body similar to the human body characteristics In order to print a model, the development of a filament as a material was an urgent task.

1. 특허등록 제10-1451794호(발명의 명칭 : 복합 3D 프린터 및 그 제어방법)1. Patent Registration No. 10-1451794 (Title of the invention: composite 3D printer and its control method) 2. 특허등록 제10-2185955호(발명의 명칭 : 3D 프린팅을 이용한 입체 형상물의 제조 방법)2. Patent Registration No. 10-2185955 (Title of Invention: Manufacturing method of a three-dimensional object using 3D printing) 3. 특허 출원 제10-2020-0108383호(발명의 명칭 : 실제 인체와 유사한 골격을 포함한 시뮬레이션용 인체 더비의 3D 프린팅 방법)3. Patent Application No. 10-2020-0108383 (Title of the invention: 3D printing method of human body derby for simulation including skeleton similar to real human body)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점의 인식과 그 해결책을 제시하기 위해 안출한 것으로 뼈와 피부 조직을 포함한 실제의 인체와 동일 내지 유사한 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하여 의료업을 포함한 각종 산업분야에서 시뮬레이션용 인체 모형으로 활용되도록 하되, 종전보다 정확한 결과치를 얻을 수 있는 시뮬레이션용 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하는 필라멘트 제조방법 및 그로써 제조된 필라멘트를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised to recognize the above problems and propose a solution, and it is possible to output a human body model identical to or similar to the actual human body including bone and skin tissue with a 3D printer, so that various industrial fields including the medical industry The purpose is to provide a filament manufacturing method that can be used as a human body model for simulation in a 3D printer, and a filament manufactured by it, which can be used as a human body model for simulation, but can output a human body model for simulation that can obtain more accurate results than before.

본 발명의 또 다른 목적은 폐기되는 EVA(에틸렌초산비닐 공중합체, ethylene-vinyl acetate copolymer) 소재를 재활용함으로써 자원절약과 환경오염을 방지함에 있다.Another object of the present invention is to save resources and prevent environmental pollution by recycling the discarded EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) material.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 시뮬레이션용 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하는 필라멘트 제조방법은 인체 모형의 피부 조직을 출력할 수 있는 3D 프린터용 필라멘트를 제조하는 것과, 인체 모형의 뼈를 출력할 수 있는 3D 프린터용 필라멘트 제조하는 것을 포함하여 구성되되, 상기 피부 조직용 필라멘트는 폐기되는 EVA를 스크랩하여 1 내지 10mm 크기로 분쇄한 EVA 칩(chip) 17 내지 22 중량%와, 열가소성 폴리우레탄(TPU, thermoplastic polyurethane) 77 내지 82 중량%와, 살색 안료 0.5 내지 1.5 중량%를 전용 건조기에 투입하여 58 내지 62℃에서 25 내지 35분 동안 배합을 하면서 건조를 시키는 배합/건조를 하고, 상기 배합/건조과정에서 수득한 칩(chip)을 압출기에 투입하여 용융 압출 및 냉각, 와인딩 후 필라멘트를 300M(1 롤) 규격으로 권취하여 제조하는 것으로 이루어지며,The filament manufacturing method for outputting a human body model for simulation of the present invention to a 3D printer for achieving the above object includes manufacturing a filament for a 3D printer capable of outputting the skin tissue of the human body model, It is configured to include manufacturing a filament for a 3D printer capable of outputting bone, wherein the filament for skin tissue is 17 to 22% by weight of EVA chips, which are scraps of discarded EVA and pulverized to a size of 1 to 10 mm, and thermoplastic 77 to 82% by weight of polyurethane (TPU, thermoplastic polyurethane) and 0.5 to 1.5% by weight of flesh color pigment are put into a dedicated dryer, and compounding/drying is performed while mixing and drying at 58 to 62° C. for 25 to 35 minutes, It consists of putting the chips obtained in the mixing/drying process into an extruder, melt-extruding, cooling, and winding, and then winding the filament in 300M (1 roll) standard.

상기 뼈를 출력할 수 있는 필라멘트는 다양한 비중의 뼈로 출력될 수 있도록 의료용 황산바륨(MBaSO4) 1 내지 20 중량%와, PBAT 수지 38 내지 42 중량%와, PLA 수지 40 내지 60 중량%를 전용 건조기에 투입하여 48 내지 52℃에서 25 내지 35분 동안 배합을 하면서 건조를 시키는 배합/건조를 하고, 상기 배합/건조과정에서 수득한 칩(chip)을 압출기에 투입하여 용융 압출 및 냉각, 와인딩 후 필라멘트를 300M(1 롤) 규격으로 권취 하여 제조되는 것을 특징으로 한다.The filament capable of outputting the bone includes 1 to 20% by weight of medical barium sulfate (MBaSO4), 38 to 42% by weight of PBAT resin, and 40 to 60% by weight of PLA resin so that it can be output as bones of various specific gravity. After input, mixing/drying is performed while mixing at 48 to 52° C. for 25 to 35 minutes, and drying is performed, and the chips obtained in the mixing/drying process are put into the extruder to melt extrusion, cooling, and winding the filament. It is characterized in that it is manufactured by winding in 300M (1 roll) standard.

이때 상기 피부 조직용 필라멘트를 제조하는 과정에서 사용되는 압출기의 용융 온도는 190 내지 220℃ 조건에서 용융 후 압출되는 것을 특징으로 한다.At this time, the melting temperature of the extruder used in the process of manufacturing the filament for skin tissue is characterized in that it is melted and then extruded at 190 to 220 ℃ conditions.

또한, 뼈를 출력할 수 있는 필라멘트를 제조하는 과정에서 사용되는 압출기의 용융온도는 190 내지 215℃ 조건에서 용융 후 압출되는 것을 특징으로 한다.In addition, the melting temperature of the extruder used in the process of manufacturing a filament capable of outputting bone is characterized in that it is melted and then extruded at 190 to 215°C.

또한, 뼈를 출력할 수 있는 필라멘트를 제조하는 과정에서 뼈의 비중이 1.17이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 1중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 59 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.21이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 2 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 58 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.28이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 3 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 57 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.30이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 4 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 56 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.35가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 5 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 55 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.42가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 6 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 54 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.45가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 7 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 53 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.53이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 8 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 52 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.55가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 9 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 51 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.59가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 10 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 50 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.64가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 11 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 49 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.70이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 12 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 48 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.77이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 13 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 47 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.78이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 14 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 46 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.81이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 15 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 45 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.89가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 16 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 44 중량%로 배합되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the process of manufacturing a filament capable of printing bone, when manufacturing so that the specific gravity of bone is 1.17, 1% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 59% by weight of PLA resin, Barium sulfate (MBaSO4) 2% by weight, PBAT resin 40% by weight, and PLA resin 58% by weight when prepared to have a specific gravity of 1.21, barium sulfate (MBaSO4) 3 % by weight, PBAT resin 40% by weight, PLA resin 57% by weight, barium sulfate (MBaSO4) 4% by weight (MBaSO4) 4% by weight, PBAT resin 40% by weight, PLA resin 56% by weight when prepared so that the specific gravity of bone is 1.30 5% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 55% by weight of PLA resin when preparing so that the specific gravity of bone is 1.35, and sulfuric acid when preparing so that the specific gravity of bone is 1.42 6% by weight of barium (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 54% by weight of PLA resin, and 7% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, It is formulated with 53% by weight of PLA resin, and when manufactured so that the specific gravity of bone is 1.53, 8% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 52% by weight of PLA resin, and the specific gravity of bone is 1.55 Barium sulfate (MBaSO4) 9% by weight, PBAT resin 40% by weight, and PLA resin 51% by weight when prepared as much as possible. 40% by weight and 50% by weight of PLA resin, and when prepared so that the specific gravity of bone is 1.64, 11% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 49% by weight of PLA resin, When preparing to have a specific gravity of 1.70, use 12 wt% of barium sulfate (MBaSO4), 40 wt% of PBAT resin, and 48 wt% of PLA resin. When prepared so that the specific gravity of bone is 1.77, barium sulfate (MBaSO4) 13% by weight, PBAT resin 40% by weight, and PLA resin 47% by weight are blended. (MBaSO4) 14% by weight, PBAT resin 40% by weight, PLA resin 46% by weight, and barium sulfate (MBaSO4) 15% by weight, PBAT resin 40% by weight, PLA when manufactured so that the specific gravity of bone is 1.81 It is blended with 45% by weight of resin, and when prepared so that the specific gravity of bone is 1.89, 16% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 44% by weight of PLA resin.

상기와 같은 특징을 갖는 본원 발명의 시뮬레이션용 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하는 필라멘트 제조방법 및 그로써 제조된 필라멘트는 뼈와 피부 조직을 포함한 실제의 인체와 동일 내지 유사한 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하기 때문에 의료업을 포함한 각종 산업분야에서 시뮬레이션용 인체 모형으로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 종전에 비해 정확한 결과치를 얻을 수 있음은 물론, 폐기되는 EVA 수지를 재활용함으로써 자원절약과 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.The filament manufacturing method for outputting the human body model for simulation of the present invention having the above characteristics to a 3D printer, and the filament manufactured thereby is the same as or similar to the actual human body including bones and skin tissue using a 3D printer Since it can be printed out, it can be used as a human body model for simulation in various industrial fields including the medical industry, and more accurate results can be obtained than before. There is an effect that can be done.

도 1은 본 발명의 일 실시 예의 골격 부위별 밀도 차이에 관한 설명을 보조하기 위한 주요관절 부위별 명칭을 도시한 예시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예의 뼈 내부 구조에 관한 설명을 보조하기 위한 주요 뼈 내부 구조를 도시한 예시도
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 제조 공정 블록 구성도
1 is an exemplary view showing the names of major joint parts to assist in the description of the density difference for each skeletal part in an embodiment of the present invention;
Figure 2 is an exemplary view showing a main bone internal structure for assisting in the description of the internal bone structure of an embodiment of the present invention
3 is a block diagram of a manufacturing process showing a preferred embodiment of the present invention;

이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시 예에 따라 본 발명에서 제공하는 시뮬레이션용 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하는 필라멘트 제조방법 및 그로써 제조된 필라멘트를 설명하면 하기와 같다.Hereinafter, according to the accompanying drawings and preferred embodiments, a filament manufacturing method for outputting a human body model for simulation provided by the present invention to a 3D printer and a filament manufactured thereby will be described as follows.

먼저, 본 발명에서 제공하는 시뮬레이션용 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하는 필라멘트 제조방법은 인체 모형의 피부 조직을 출력할 수 있는 3D 프린터용 필라멘트를 제조하는 것과, 인체 모형의 뼈를 출력할 수 있는 3D 프린터용 필라멘트 제조하는 것을 포함하여 구성된다.First, the filament manufacturing method for outputting the human body model for simulation provided by the present invention to a 3D printer is to produce a filament for a 3D printer capable of outputting the skin tissue of the human body model, and to output the bones of the human body model. Consists of including the manufacture of filaments for 3D printers.

상기 피부 조직용으로 사용되는 필라멘트는 폐기되는 EVA를 스크랩하여 1 내지 10mm 크기로 분쇄한 EVA 칩(chip) 17 내지 22 중량%와, 열가소성 폴리우레탄(TPU, thermoplastic polyurethane)수지 77 내지 82 중량%와, 살색 안료 0.5 내지 1.5 중량%를 전용 건조기에 투입하여 58 내지 62℃에서 25 내지 35분 동안 배합을 하면서 건조를 시킨다.The filament used for the skin tissue includes 17 to 22 wt% of EVA chips pulverized to a size of 1 to 10 mm by scraping discarded EVA, and 77 to 82 wt% of a thermoplastic polyurethane (TPU) resin and , 0.5 to 1.5% by weight of the flesh color pigment is put into an exclusive dryer and dried while mixing at 58 to 62° C. for 25 to 35 minutes.

상기 배합/건조과정에서 수득한 칩(chip)을 압출기에 투입하여 용융 압출 및 냉각, 와인딩 후 필라멘트를 300M(1 롤) 규격으로 권취하여 피부 조직용으로 사용되는 필라멘트가 제조된다.The chip obtained in the mixing/drying process is put into an extruder, melt-extruded, cooled, and wound, and then the filament is wound to a size of 300M (1 roll) to produce a filament used for skin tissue.

또한, 뼈를 출력할 수 있는 필라멘트는 다양한 비중의 뼈로 출력될 수 있도록 의료용 황산바륨(MBaSO4) 1 내지 20 중량%와, PBAT 수지 38 내지 42 중량%와, PLA 수지 40 내지 60 중량%를 전용 건조기에 투입하여 48 내지 52℃에서 25 내지 35분 동안 배합을 하면서 건조를 시키는 배합/건조를 하고, 상기 배합/건조과정에서 수득한 칩(chip)을 압출기에 투입하여 용융 압출 및 냉각, 와인딩 후 필라멘트를 300M(1 롤) 규격으로 권취 하여 뼈를 출력할 수 있는 필라멘트가 제조된다.In addition, the filament capable of outputting bone is prepared by using 1 to 20% by weight of medical barium sulfate (MBaSO4), 38 to 42% by weight of PBAT resin, and 40 to 60% by weight of PLA resin so that it can be output as bones of various specific gravity. Mixing/drying is performed while mixing at 48 to 52° C. for 25 to 35 minutes, and drying is performed, and the chips obtained in the mixing/drying process are put into an extruder, melt extrusion, cooling, winding, and then filament Filament capable of outputting bone is manufactured by winding up to 300M (1 roll) standard.

이때 상기 피부 조직용 필라멘트를 제조하는 과정에서 사용되는 압출기의 용융 온도는 재생 EVA 수지가 사용되기 때문에 190 내지 220℃ 조건에서 최적의 용융상태를 제공받을 수 있으며, 뼈를 출력할 수 있는 필라멘트를 제조하는 과정에서 사용되는 압출기의 용융온도는 190 내지 215℃ 조건에서 용융 후 압출된다.At this time, the melting temperature of the extruder used in the process of manufacturing the filament for skin tissue is 190 to 220 ° C. Since the regenerated EVA resin is used, an optimal molten state can be provided, and a filament capable of outputting bone is manufactured The melting temperature of the extruder used in the process is extruded after melting under the conditions of 190 to 215 ℃.

상기 의료용 황산바륨은 3D 프린터로 출력된 인체 모형에 대한 CT 촬영시 금속 성분이 남아 있지 않아 정확한 촬영이 용이한 것으로 일반 산업용 황산바륨을 사용할 경우 금속 성분이 CT촬영을 방해하여 정확한 촬영이 어렵다.The medical barium sulfate makes accurate imaging easy because no metal components remain during CT imaging of a human body model printed with a 3D printer.

또한, 뼈를 출력할 수 있는 필라멘트를 제조하는 과정에서 뼈의 비중이 1.17이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 1중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 59 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.21이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 2 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 58 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.28이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 3 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 57 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.30이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 4 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 56 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.35가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 5 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 55 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.42가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 6 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 54 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.45가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 7 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 53 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.53이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 8 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 52 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.55가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 9 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 51 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.59가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 10 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 50 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.64가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 11 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 49 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.70이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 12 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 48 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.77이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 13 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 47 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.78이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 14 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 46 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.81이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 15 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 45 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.89가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 16 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 44 중량%로 배합된다.In addition, in the process of manufacturing a filament capable of printing bone, when manufacturing so that the specific gravity of bone is 1.17, 1% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 59% by weight of PLA resin, Barium sulfate (MBaSO4) 2% by weight, PBAT resin 40% by weight, and PLA resin 58% by weight when prepared to have a specific gravity of 1.21, barium sulfate (MBaSO4) 3 % by weight, PBAT resin 40% by weight, PLA resin 57% by weight, barium sulfate (MBaSO4) 4% by weight (MBaSO4) 4% by weight, PBAT resin 40% by weight, PLA resin 56% by weight when prepared so that the specific gravity of bone is 1.30 5% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 55% by weight of PLA resin when preparing so that the specific gravity of bone is 1.35, and sulfuric acid when preparing so that the specific gravity of bone is 1.42 6% by weight of barium (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 54% by weight of PLA resin, and 7% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, It is formulated with 53% by weight of PLA resin, and when manufactured so that the specific gravity of bone is 1.53, 8% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 52% by weight of PLA resin, and the specific gravity of bone is 1.55 Barium sulfate (MBaSO4) 9% by weight, PBAT resin 40% by weight, and PLA resin 51% by weight when prepared as much as possible. 40% by weight and 50% by weight of PLA resin, and when prepared so that the specific gravity of bone is 1.64, 11% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 49% by weight of PLA resin, When preparing to have a specific gravity of 1.70, use 12 wt% of barium sulfate (MBaSO4), 40 wt% of PBAT resin, and 48 wt% of PLA resin. When prepared so that the specific gravity of bone is 1.77, it is blended with 13% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 47% by weight of PLA resin. (MBaSO4) 14% by weight, PBAT resin 40% by weight, PLA resin 46% by weight, and when prepared so that the specific gravity of bone is 1.81, 15% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, PLA 45% by weight of resin, and when prepared so that the specific gravity of bone is 1.89, 16% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 44% by weight of PLA resin.

상기 PLA 수지는 3D 프린트용 필라멘트에서 일반적으로 사용하는 옥수수 전분이 주원료인 친환경 소재이며, PBAT(Poly-Butylene Adipate Terephthalate)는 일정 조건에서 물과 이산화탄소로 완전히 자연분해되는 썩는 플라스틱인 생분해성 플라스틱을 일컫는 것으로 땅속에 묻게 되면 연구실 같은 최적의 조건에서는 6개월 이내에 완전분해되며, 일반적인 조건에서는 통상 2 ~ 3년 이내에 생분해된다.The PLA resin is an eco-friendly material whose main raw material is corn starch commonly used in filaments for 3D printing, and PBAT (Poly-Butylene Adipate Terephthalate) refers to a biodegradable plastic that is a rotting plastic that completely decomposes into water and carbon dioxide under certain conditions. When buried in the ground, it is completely decomposed within 6 months under optimal conditions such as in a laboratory, and usually biodegraded within 2 to 3 years under normal conditions.

또한, 상기 황산바륨은 CT 조영제 역할을 할 수 있으며 황산바륨 자체의 비중이 4.5 정도가 되기 때문에 필라멘트 제조시 첨가를 하면 비중을 높이는 등의 비중을 조절할 수 있다.In addition, the barium sulfate can serve as a CT contrast agent, and since the specific gravity of barium sulfate itself is about 4.5, it is possible to adjust the specific gravity, such as increasing the specific gravity, by adding it during filament manufacturing.

상기 열가소성 폴리우레탄(TPU, thermoplastic polyurethane)재질의 필라멘트 소재는 경도가 60 내지 75 수준이 되기 때문에 피와 피부 등을 출력할 수 있으며, 출력 성형시에는 부드러운 촉감을 갖는 인체 모형의 피부 조직을 출력할 수 있다.Since the filament material made of the thermoplastic polyurethane (TPU) material has a hardness of 60 to 75, it can print blood and skin, etc. can

상기 EVA 수지는 기존 신발을 만드는 공정에서 필요한 부분을 사용하고 나머지 잘린 부분이 스크랩(EVA 소재) 형태로 버려지는데 본원 발명은 이를 재생하여 다시 신발을 만드는 공정으로 적용하거나 3D 프린트용 필라멘트로 재사용하는 것으로, 자원 절약과 환경오염을 방지할 수 있음은 물론, 무엇보다 인체의 피부 조직과 동일 내지 유사한 수준의 인체 모형 피부 조직을 출력할 수 있다.The EVA resin uses the necessary parts in the existing shoe making process, and the remaining cut parts are thrown away in the form of scrap (EVA material). , it is possible to save resources and prevent environmental pollution, and above all, it is possible to output a human model skin tissue at the same or similar level as that of a human skin tissue.

한편, 인체의 뼈는 총 206개로 구성되어 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 인체의 뼈는 뼈의 밀도에 차이에 따라 크게 두개골, 턱관절, 견관절, 늑골, 주관절, 고관절, 대퇴골로 7개의 골격 파트로 크게 나누어질 수 있다. On the other hand, the human body consists of a total of 206 bones, and as shown in FIG. 1 , the human body consists of seven skeletons, namely, the skull, temporomandibular joint, shoulder joint, rib, elbow joint, hip joint, and femur, depending on the difference in bone density. It can be broadly divided into parts.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 인체 뼈의 내부 구조별 요소는 크게 인체 뼈의 내부 구조는 크게 관절과 관절 사이를 이어주는 연골과 뼈의 표면을 덮는 밀도가 높은 골막과 골 내부의 연성의 골 스펀지로 이루어져 있다. 실제 뼈와 동일한 수준의 뼈 시뮬레이터를 3D프린터로 출력하기 위해서는 위에서 설명한 연골, 골막, 골 스펀지 3가지의 소재로 구성되어야 한다,In addition, as shown in FIG. 2 , the internal structure of the human bone is largely composed of the cartilage connecting the joints and the high density periosteum covering the surface of the bone and the soft bone sponge inside the bone, as shown in FIG. 2 . consists of In order to output a bone simulator of the same level as real bone with a 3D printer, it must be composed of the three materials described above: cartilage, periosteum, and bone sponge.

상기 특성을 갖는 인체 모형, 이른바 바이오 클론 더미(bio Clone dummy)는 인체 골격 및 조직과 유사 또는 동일 수준의 복제품으로써, 치료목적의 의료 분야에서 이동수단의 탑승자 안전성 실험, 가상의 인체실험 등의 연구 분야에 다양하게 활용될 수 있는 인체 복제품을 의미한다.A human body model with the above characteristics, a so-called bio clone dummy, is a replica of a human skeleton and tissue similar or at the same level. It refers to human replicas that can be used in various fields.

이러한 인체 모형은 실제 뼈와 동일한 수준의 인체 뼈 또는 골격을 3D프린터로 출력하여, 골절, 연골질환 등 다양한 뼈 질환 환자의 인공 뼈를 제작하여 치료하거나, 실제 수술 단계에서 수술의 정확도와 성공률을 높이기 위해 실제 뼈 수술 이전에 해당 환자의 인체 뼈 및 골격과 같은 뼈 복제품을 사용하여 실제와 유사한 수준의 가상 수술환경에서 수술 시뮬레이션을 진행하거나, 차량, 헬기, 탑승용 드론과 같은 다양한 이동수단의 충돌시험과 같이 다양한 사고상황별 시나리오에 따라 실제 사고에 따른 충격이 인체에 미치는 영향력을 검사할 수 있음과 동시에 데이터를 축적할 수 있다.This human body model outputs human bones or skeletons at the same level as real bones with a 3D printer to manufacture and treat artificial bones for patients with various bone diseases such as fractures and cartilage diseases, or to increase the accuracy and success rate of surgery in the actual operation stage. Before actual bone surgery, use bone replicas such as the patient's human bones and skeleton to conduct a surgical simulation in a virtual surgical environment similar to the real one, or perform crash tests for various means of transportation such as vehicles, helicopters, and passenger drones. According to the various accident situation scenarios, the impact of an actual accident on the human body can be examined and data can be accumulated at the same time.

상기와 같은 검사 과정에서 보다 정확한 데이터를 확보하기 위해서는 무엇보다 인체 모형이 인체와 동일 내지 유사하여야 하는데 본원 발명에서 제공하는 뼈를 출력하기 위한 필라멘트와, 피부 조직을 출력할 수 있는 필라멘트에 의해 가능하게 되는 것이다.In order to secure more accurate data in the inspection process as described above, the human body model must be the same or similar to the human body. will become

특히, 인체의 두개골, 턱관절, 견관절, 늑골, 주관절, 고관절, 대퇴골로 7개의 골격 파트의 강도가 각각 다르기 때문에 본원 발명에서는 필라멘트의 비중을 다르게 제조하여 각각의 밀도와 비중에 알맞은 필라멘트를 선택하여 출력할 수 있는바, 예를 들어 상대적으로 강성을 띄는 두개골의 경우 황산바륨(MBaSO4)의 중량%는 증가시키고, PLA 수지의 중량%는 하락시켜 뼈 비중이 1.78 내지 1.89가 범위가 되도록 제조할 수 있는 것이다.In particular, since the strength of the seven skeletal parts of the human body, such as the skull, temporomandibular joint, shoulder joint, rib, elbow, hip, and femur, is different, in the present invention, the specific gravity of the filament is manufactured differently, and a filament suitable for each density and specific gravity is selected. It can be printed, for example, in the case of a relatively stiff skull, the weight% of barium sulfate (MBaSO4) is increased and the weight% of PLA resin is decreased so that the bone specific gravity is in the range of 1.78 to 1.89. there will be

본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성 요소의 부가, 변경 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described, those of ordinary skill in the art can use the present invention by adding, changing, deleting or adding components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. Various modifications and changes may be made, and this will also be included within the scope of the present invention.

없음.doesn't exist.

Claims (5)

인체 모형의 피부 조직을 출력할 수 있는 3D 프린터용 필라멘트를 제조하는 것과, 인체 모형의 뼈를 출력할 수 있는 3D 프린터용 필라멘트 제조하는 것을 포함하여 구성되되, 상기 피부 조직용 필라멘트는 폐기되는 EVA를 스크랩하여 1 내지 10mm 크기로 분쇄한 EVA 칩(chip) 17 내지 22 중량%와, 열가소성 폴리우레탄(TPU, thermoplastic polyurethane) 77 내지 82 중량%와, 살색 안료 0.5 내지 1.5 중량%를 전용 건조기에 투입하여 58 내지 62℃에서 25 내지 35분 동안 배합을 하면서 건조를 시키는 배합/건조를 하고, 상기 배합/건조과정에서 수득한 칩(chip)을 압출기에 투입하여 용융 압출 및 냉각, 와인딩 후 필라멘트를 300M(1 롤) 규격으로 권취하여 제조하는 것으로 이루어지며,
상기 뼈를 출력할 수 있는 필라멘트는 다양한 비중의 뼈로 출력될 수 있도록 의료용 황산바륨(MBaSO4) 1 내지 20 중량%와, PBAT 수지 38 내지 42 중량%와, PLA 수지 40 내지 60 중량%를 전용 건조기에 투입하여 48 내지 52℃에서 25 내지 35분 동안 배합을 하면서 건조를 시키는 배합/건조를 하고, 상기 배합/건조과정에서 수득한 칩(chip)을 압출기에 투입하여 용융 압출 및 냉각, 와인딩 후 필라멘트를 300M(1 롤) 규격으로 권취 하여 제조되는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션용 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하는 필라멘트 제조방법.
It is configured to include manufacturing a filament for a 3D printer capable of outputting the skin tissue of a human body model, and manufacturing a filament for a 3D printer capable of outputting a human body model bone, wherein the filament for skin tissue is discarded EVA 17 to 22 wt% of EVA chips scraped and pulverized to a size of 1 to 10 mm, 77 to 82 wt% of thermoplastic polyurethane (TPU), and 0.5 to 1.5 wt% of flesh color pigment are put in a dryer Blending/drying is performed while mixing at 58 to 62°C for 25 to 35 minutes, and the chips obtained in the mixing/drying process are put into the extruder, melt-extruded, cooled, and wound to 300M ( 1 roll) It consists of manufacturing by winding to the standard,
The filament capable of outputting the bone includes 1 to 20% by weight of medical barium sulfate (MBaSO4), 38 to 42% by weight of PBAT resin, and 40 to 60% by weight of PLA resin so that it can be output as bones of various specific gravity. After input, mixing/drying is performed while mixing at 48 to 52° C. for 25 to 35 minutes, and drying is performed, and the chips obtained in the mixing/drying process are put into the extruder to melt extrusion, cooling, and winding the filament. A filament manufacturing method that enables the output of a human body model for simulation to a 3D printer, characterized in that it is wound and manufactured in 300M (1 roll) standard.
제1항에 있어서,
상기 피부 조직용 필라멘트를 제조하는 과정에서 사용되는 압출기의 용융 온도는 190 내지 220℃ 조건에서 용융 후 압출되는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션용 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하는 필라멘트 제조방법.
The method of claim 1,
Filament manufacturing method for outputting a human body model for simulation to a 3D printer, characterized in that the melting temperature of the extruder used in the process of manufacturing the filament for skin tissue is extruded after melting at 190 to 220 ℃ condition.
제1항에 있어서,
뼈를 출력할 수 있는 필라멘트를 제조하는 과정에서 사용되는 압출기의 용융온도는 190 내지 215℃ 조건에서 용융 후 압출되는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션용 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하는 필라멘트 제조방법.
The method of claim 1,
A method for manufacturing a filament capable of outputting a human body model for simulation to a 3D printer, characterized in that the extruder is extruded after melting at a melting temperature of 190 to 215 ° C.
제1항에 있어서,
뼈를 출력할 수 있는 필라멘트를 제조하는 과정에서 뼈의 비중이 1.17이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 1중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 59 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.21이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 2 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 58 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.28이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 3 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 57 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.30이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 4 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 56 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.35가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 5 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 55 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.42가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 6 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 54 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.45가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 7 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 53 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.53이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 8 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 52 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.55가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 9 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 51 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.59가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 10 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 50 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.64가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 11 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 49 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.70이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 12 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 48 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.77이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 13 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 47 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.78이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 14 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 46 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.81이 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 15 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 45 중량%로 배합되며, 뼈의 비중이 1.89가 되도록 제조할 때는 황산바륨(MBaSO4) 16 중량%, PBAT 수지 40중량%와, PLA 수지 44 중량%로 배합되는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션용 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하는 필라멘트 제조방법.
The method of claim 1,
In the process of manufacturing a filament capable of printing bone, when manufacturing so that the specific gravity of bone is 1.17, 1% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 59% by weight of PLA resin are mixed, and the specific gravity of bone is When preparing so that the ratio is 1.21, 2 wt% of barium sulfate (MBaSO4), 40 wt% of PBAT resin, and 58 wt% of PLA resin are blended. , 40% by weight of PBAT resin and 57% by weight of PLA resin, and 4% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 56% by weight of PLA resin when manufacturing so that the specific gravity of bone is 1.30 When preparing so that the specific gravity of bone is 1.35, it is blended with 5% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 55% by weight of PLA resin. 6% by weight of MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 54% by weight of PLA resin, and 7% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, PLA resin It is blended at 53% by weight, and when prepared so that the specific gravity of bone is 1.53, 8% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 52% by weight of PLA resin, and manufactured so that the specific gravity of bone is 1.55 Barium sulfate (MBaSO4) 9% by weight, PBAT resin 40% by weight, and PLA resin 51% by weight when prepared so that the specific gravity of bone is 1.59 % and PLA resin 50% by weight, and when manufactured so that the specific gravity of bone is 1.64, 11% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 49% by weight of PLA resin, and the specific gravity of bone When preparing to make this 1.70, 12 wt% of barium sulfate (MBaSO4), 40 wt% of PBAT resin, and 48 wt% of PLA resin are blended. , 13% by weight of barium sulfate (MBaSO4), 40% by weight of PBAT resin, and 47% by weight of PLA resin when preparing so that the specific gravity of bone is 1.77 ) 14 wt%, PBAT resin 40 wt%, PLA resin 46 wt%, barium sulfate (MBaSO4) 15 wt%, PBAT resin 40 wt%, PLA resin 45 when prepared so that the specific gravity of bone is 1.81 It is blended in wt%, and when manufactured so that the specific gravity of bone is 1.89, 16 wt% of barium sulfate (MBaSO4), 40 wt% of PBAT resin, and 44 wt% of PLA resin 3D A method of manufacturing a filament that can be printed with a printer.
제1항 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션용 인체 모형을 3D 프린터로 출력할 수 있도록 하는 필라멘트.A filament capable of outputting a human body model for simulation, characterized in that it is manufactured by the manufacturing method of claim 1 to a 3D printer.
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