This study examines the role of the nano- and micro-particle ratio in dispersion stability and mechanical properties of composite resins for SLA(stereolithography) 3D printing technology. VTES(vinyltriethoxysilane)-coated ZrO2 ceramic particles with different nano- and micro-particle ratios are prepared by a hydrolysis and condensation reaction and then dispersed in commercial photopolymer (High-temp) based on interpenetrating networks(IPNs). The coating characteristics of VTES-coated ZrO2 particles are observed by FE-TEM and FT-IR. The rheological properties of VTEScoated ZrO2/High-temp composite solution with different particle ratios are investigated by rheometer, and the dispersion properties of the composite solution are confirmed by relaxation NMR and Turbiscan. The mechanical properties of 3Dprinted objects are measured by a tensile test and nanoindenter. To investigate the aggregation and dispersion properties of VTES-coated ZrO2 ceramic particles with different particle ratios, we observe the cross-sectional images of 3D printed objects using FE-SEM. The 3D printed objects of the composite solution with nano-particles of 80 % demonstrate improved mechanical characteristics.

본 연구는 마이크로 스케일의 내부 구조를 갖는 3차원 인공지지체를 제작하기 위하여 개발된 제조 시스템의 성능 분석을 위해 x-y축 정밀 스테이지 시스템으로 조립되었을 때의 해상도 및 정확도를 측정 하였으며, z축 정밀 스테이지를 분리하여 다양한 물리적 오차를 제거하였다. 기존의 x-y-z축 정밀 스테이 지 시스템을 x-y축으로 분리하고 각 축의 이동거리를 4종류(±0.25μm, ±0.5μm, ±25μm, ±50μm)로 설정하여 각 위치마다의 변위를 레이저 측정기를 이용하여 기록하였다. 가장 작은 이동거리(±0.25μm)에서의 진동이 상대적으로 가장 크게 나타났으며, y축 스테이지 위에 x축 스테이지를 조립하였기 때문에 x축 스테이지 자중에 의한 모멘텀으로 인하여 y축 스테이지 구동변위 값이 크게 나타났다. 하지만 z축 스테이지는 기존 시스템과 달리 별로도 분리하여 구동 오차를 줄였으며, 일체화된 광학시스템을 적용하여 광학오차를 감 소시켰다. 따라서 새로운 시스템에서는 500μW, 140mm/min의 가공조건에서도 마이크로 스케일의 3차원 인 공지지체 형상의 구조물을 성공적으로 제작할 수 있었다.