금속 3D 인쇄 이해:분말 매체, 고에너지 행사

분말 금속 매체

금속 3D 프린팅 미디어는 일반적으로 금속 분말을 원료로 또는 기본으로 포함합니다. 일부 기술은 금속 와이어 공급 원료를 사용하지만 이는 예외이며 표준이 아닙니다.

왜 금속 3D 프린터 일반적으로 분말을 사용합니까? 적층 제조는 정확한 방식으로 재료를 증착하는 것을 포함합니다. 플라스틱 필라멘트는 금속 3D 프린터 필라멘트와 달리 노즐을 통해 쉽게 가열되고 압출될 수 있습니다.

그러나 대부분의 금속은 용융 온도가 높아 압출이 불가능합니다. 용융 금속과 장기간 접촉해도 살아남을 수 있는 재료는 거의 없기 때문에 장비를 제조하는 것이 거의 불가능합니다.

와이어 공급 금속 프린터가 전기 아크 용접에 의존하여 기능 부품을 형성하는 반면, 용접 공정은 기계가공 후에만 사용할 수 있는 조악한 표면을 생성할 수 있습니다. 용접 과정에서 생성된 열 구배는 높은 수준의 내부 응력을 유발하여 심각한 뒤틀림을 유발할 수 있습니다.

반면에 분말 금속 기반 공정은 가치 있는 3D 프린터 구성 요소를 용융 금속에 노출되지 않도록 보호합니다. 이것은 3D 프린터가 레이저로 극도로 국부적인 에너지를 적용하는 두 가지 방법 중 하나로 작동할 수 있습니다.

소결 가볍게 묶인 부분을 전체 금속 부분으로 변환합니다. 이를 위해 온도를 천천히 올려 미량의 남아 있는 바인딩 재료를 태워 버립니다. 온도가 재료의 녹는점에 가까워짐에 따라 금속 입자가 융합되어 강력한 금속 부품을 만듭니다.

루스 파우더 대 바운드 파우더. 산업용 3D 프린터 금속에서 느슨한 분말을 사용하는 것이 일반적이지만 이러한 분말은 안전 및 취급 문제가 심각합니다. 가연성 및 호흡기 위험이 높기 때문에 루스 파우더는 개인 보호 장비(PPE)가 있는 통제된 환경에서만 취급해야 합니다.

금속 FFF에 사용되는 기술인 바운드 파우더는 루즈 파우더보다 안전하고 가연성이 적습니다. 루스 파우더와 달리 배포하는 데 특수 PPE나 전용 공간이 필요하지 않습니다. 그러나 결합된 분말 솔루션은 결합 물질을 제거하고 금속 인쇄 매체를 완전한 금속 부품으로 소결하기 위한 추가 단계가 필요합니다.

고에너지 이벤트

금속 적층 제조에서 3D 프린터는 공정 중 어느 시점에서 인쇄 매체의 화학적 단계를 변경합니다. 녹는점이 200~400도인 플라스틱과 달리 금속은 녹는점이 1100~1400도 사이입니다.

이러한 높은 융점으로 인해 모든 금속 3D 프린팅 기술은 프린팅 프로세스 중 특정 지점에서 고에너지 프로세스를 포함해야 합니다. 모든 금속 3D 프린팅 공정에는 고에너지 공정이 존재합니다. 그러나 개별 기술은 적용 시기와 방법에 따라 다를 수 있습니다.

인쇄하는 동안 부품을 형성하는 수단으로 사용됩니다. 일부 인쇄 공정은 일반적으로 레이저를 사용하여 금속을 융합하여 부품을 만듭니다. 이러한 유형의 고에너지 공정은 정확하고 격리되어 인쇄되는 부품의 특정 섹션에만 도달합니다.

이러한 유형의 고립된 고에너지 프로세스의 결과로 많은 부품이 나중에 열 경화되어야 하는 내부 응력으로 인쇄됩니다.

인쇄 후 이미 형성된 부품을 금속적으로 융합하는 수단으로 . 이러한 공정의 경우 저에너지 공정을 사용하여 부품을 형성한 다음 고에너지 소결로를 사용하여 인쇄한 후 금속 융합합니다. 이 프로세스는 루스 파우더 및 바운드 파우더 기반 기계 모두에 적용됩니다. 이 공정을 통해 만들어진 부품은 일반적으로 내부 응력이 없지만 3D 금속 인쇄 공정에서 추가적인 소결 단계가 필요합니다.

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