3D 프린팅
산업 제조
3D 프린팅은 많은 응용 분야와 이점을 제공하는 인기 있고 다재다능한 기술입니다. 이 용어는 모든 3D 프린팅 기술에 대한 포괄적인 용어인 적층 제조와 동의어입니다. 적층 제조 장치는 부품을 한 번에 한 레이어씩 구축하고 다양한 이점을 제공합니다.
또한 모든 다양한 유형의 3D 프린팅 기술을 통해 재료 유형 중에서 선택하고 표면 마감, 내구성, 속도 및 비용의 올바른 조합을 얻을 수 있습니다. 이 기사에서는 3D 프린팅의 일반적인 방법을 살펴보고 프로젝트에 가장 적합한 선택을 하는 데 도움이 되는 방법을 설명합니다.
언급한 바와 같이 적층 제조는 3D 프린팅의 모든 방법을 설명하는 포괄적인 용어입니다. 모든 3D 프린팅 기술은 컴퓨터의 CAD 설계를 사용하여 레이어에 정확한 기하학적 모양을 만듭니다. 적층 제조라는 이름은 여기에서 유래했습니다. 이 기술과 달리 기존 기술에서는 일반적으로 필요한 모양을 만들기 위해 잉여 재료를 제거해야 합니다.
처음에는 특정 열가소성 수지가 3D 프린팅에 적합한 유일한 재료였습니다. 이는 플라스틱이 많은 고성능 산업에 필요한 물리적 특성을 갖지 않기 때문에 개념의 적용을 제한했습니다. 그러나 다른 기술이 금속, 세라믹 및 유기 재료와 같은 다른 재료를 사용할 수 있게 되면서 상황은 시간이 지남에 따라 개선되었습니다.
그럼에도 불구하고 열가소성 플라스틱은 오늘날 3D 프린팅 기술에서 가장 인기 있는 소재 중 하나입니다. 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리락트산(PLA), 폴리카보네이트(PC) 및 폴리비닐 알코올(PVA)은 다목적성과 적합한 특성으로 인해 다양한 산업에서 가장 일반적인 선택입니다.
바인더 분사는 부품의 다른 레이어를 결합하기 위해 산업용 접합제에 의존하는 3D 프린팅의 간단한 방법입니다. 바인더 젯팅에서 입력은 프린터가 바인더의 얇은 층으로 증착하는 분말 형태의 핵심 재료입니다.
또한 이 공정은 모래, 일부 폴리머, 금속 분말 및 세라믹 금속 화합물과 같은 재료와 함께 작동합니다. 이것은 짧은 소요 시간에 대량을 생산할 수 있는 저비용 3D 프린팅 방법 중 하나입니다.
또한, 0.2mm(금속)의 치수 정확도와 함께 설계 유연성과 뛰어난 색재현성은 비용이 듭니다. 결과의 기계적 특성은 그다지 좋지 않으므로 이 기술을 저강도 응용 프로그램으로만 제한합니다. 예를 들어 Binder Jetting의 가장 일반적인 응용 프로그램은 다음과 같습니다.
3D 프린팅 기술 유형 중 또 다른 인기 있는 선택은 재료 분사 프로세스입니다. 이 경우 3D 프린터는 액화된 재료 방울을 사용하여 각 레이어를 만듭니다.
이 프로세스를 독특하게 만드는 한 가지는 단일 개체에 다양한 유형의 재료를 사용할 수 있다는 것입니다. 결과적으로 최종 제품의 맞춤형 미적 외관을 제공할 수 있는 혼합 색상과 질감으로 부품을 제작할 수 있습니다.
일반적으로 포토폴리머 수지는 이러한 유형의 3D 프린팅 공정에 사용할 수 있는 유일한 재료입니다. 0.1mm의 치수 정확도로 가장 디테일하고 최상의 표면 조도를 제공하지만 부품의 약한 특성과 취성으로 인해 기계적 응용 분야에는 적합하지 않습니다.
다음은 재료 분사 공정의 가장 일반적인 응용 분야입니다.
압출은 용융점 근처의 재료를 더 작은 구멍을 통해 밀어 넣는 일반적인 산업 공정입니다. 마찬가지로 3D 프린팅 기술은 동일한 원리로 작동합니다. 대부분의 경우 압출 공정은 플라스틱과 복합 필라멘트를 사용합니다. 예를 들어 PLA, ABS, PET, 탄소 섬유 및 기타 재료는 매우 일반적입니다.
이 과정에서 재료는 녹는점까지 가열하는 작은 노즐을 통해 밀어내고 미리 결정된 경로에 증착되어 층을 형성합니다.
전체 부분을 완료할 때까지 프로세스가 여러 번 반복됩니다. 오늘날 압출형 생체 재료, 식용 품목 및 기타 다양한 재료를 사용할 수 있지만 PLA, ABS 및 기타 플라스틱이 가장 일반적입니다.
재료 압출은 정확도와 다양성이 우수한 가장 저렴한 3D 프린팅 기술입니다. 그렇기 때문에 대부분의 국내 3D 프린터는 이러한 유형의 3D 인쇄 기술이 더 일반적이고 다루기 쉽기 때문에 사용한다는 것을 알게 될 것입니다.
다음은 3D 프린팅에서 재료 압출의 가장 일반적인 응용 분야입니다.
이것은 광원을 사용하여 포토폴리머 수지를 경화시키는 독특한 3D 프린팅 공정입니다. 이에 적합한 소재는 다양한 색상과 형태로 제공되는 포토폴리머 수지뿐입니다. 이 방법은 탁월한 표면 마감을 생성하고 정교하고 복잡한 형상을 허용합니다.
Vat 중합 기술은 종종 몇 가지 유형으로 더 특성화됩니다. 다음은 세 가지 주요 사항입니다.
또한, 이 기술의 적용과 다양성을 더욱 향상시키기 위해 여러 다른 형태도 연구 중입니다. 주요 개념은 비슷합니다. 그러나 이러한 모든 형태의 차이점은 실제로 경화 과정에서 필수적인 역할을 하는 광원입니다.
예를 들어, Vat 중합 3D 프린팅을 사용하는 가장 일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.
이것은 많은 고급 응용 프로그램에서 많은 잠재력을 가진 가장 발전된 유형의 3D 인쇄 중 하나입니다. 분말 베드 융합은 작은 영역에 열원을 집중시켜 분말 형태의 재료 층 사이에 융합을 유도함으로써 작동합니다.
예를 들어, 이 공정은 대부분의 열가소성 플라스틱, 세라믹 및 금속에서 작동하여 0.3%의 탁월한 치수 정확도를 제공합니다. 일반적인 3D 프린팅 공정에는 선택적 레이저 소결(SLS), 선택적 레이저 용융(SLM), 전자빔 용융(EBM), 직접 금속 레이저 소결(DMLS) 및 다중 제트 융합(MJF)이 있습니다.
이를 설명하기 위해 다음은 분말층 융합 기술에 의존하는 몇 가지 일반적인 응용 프로그램입니다.
직접 에너지 증착은 지지 구조가 필요하지 않고 레이어를 증착하고 경화하는 동시에 작동하는 3D 프린팅 기술입니다. 더욱이, 이 기술은 전자빔, 강력한 레이저 또는 플라즈마에 의존하여 융점 근처의 재료에 높은 에너지를 공급하여 층을 구축합니다.
DED의 적용은 건물에만 국한되지 않습니다. 고유한 프로세스는 개체를 복구하며 일반적으로 더 자주 볼 수 있습니다.
가장 일반적인 유형의 프로세스는 LENS, EBAM, Cold Spray 등입니다. 또한 DED 공정은 금속에만 국한되며 와이어 및 분말 모두에서 잘 작동합니다. 그러나 후처리에 많은 비용을 지출해야 하므로 많은 산업 분야에서 실행 가능한 옵션이 아닙니다.
예를 들어, DED의 가장 일반적인 응용 프로그램은 다음과 같습니다.
이름에서 알 수 있듯이 시트 라미네이션은 매우 얇은 금속 시트를 서로 겹쳐 3D 물체를 생성하는 기술입니다. 그러나 이 프로세스는 매우 부정확하지만 매우 빠르고 경제적인 결과를 생성합니다. 따라서 기능적 응용 프로그램에 대한 제한된 길을 제시합니다.
일반적으로 시트 적층 공정은 이 공정을 위해 종이, 폴리머 또는 얇은 금속 시트를 사용합니다. 가장 일반적인 가공 기술은 LOM(Laminated Object Manufacturing) 및 UC(Ultrasonic Consolidation)로, 많은 폐기물을 생성하고 사용 전에 부품을 추가로 처리해야 합니다.
시트 라미네이션 프로세스의 가장 일반적인 적용은 다음과 같습니다.
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3D 프린팅은 종종 신속한 프로토타이핑과 관련이 있으며 당연히 그렇습니다. 오늘날 이 기술의 가장 일반적인 응용 프로그램 중 하나입니다. 그러나 3D 프린팅 방법은 시간이 지남에 따라 발전했으며 현재 여러 새로운 영역을 포괄합니다.
오늘날 다양한 3D 프린팅 기술은 여러 산업 분야에서 필수적입니다. 다음은 3D 프린팅 방법이 혁신과 성장을 주도하는 데 필수적인 역할을 하는 영역 중 일부입니다.
항공 우주 및 방위 산업 분야는 3D 프린팅을 프로세스에 적용할 때 가장 큰 비중을 차지합니다. 예를 들어, 항공 우주 부문의 3D 프린팅 유형 시장은 104억 달러를 초과하며 시간이 지남에 따라 계속 성장하고 있습니다.
더욱이, 쾌속 프로토타이핑은 항공 우주 분야에서 다양한 3D 프린팅 방법을 실제적으로 적용하는 유일한 방법은 아닙니다. 도구에서 시작하여 항공기의 경량 부품 및 구조적 요소의 개발에 이르기까지 이 기술은 계속해서 재료 효율성을 촉진합니다. 결과적으로 품질을 손상시키지 않으면서 전체 비용을 절감할 수 있는 더 많은 기회가 생깁니다.
자동차 부문은 3D 프린팅 유형을 대규모로 잠재적으로 적용할 때 다음으로 중요한 분야입니다. 다양한 유형의 3D 프린팅에 대한 전 세계 수요가 계속 기하급수적으로 증가하고 있으며 전문가들은 이 3D 프린팅이 가까운 장래에 최고의 자리를 차지하기 위해 항공우주 산업과 치열한 경쟁을 벌일 것이라고 믿습니다.
또한 새로운 3D 프린팅 기술 유형의 개발은 보다 간소화된 자동차 및 경량 부품에 대한 수요 증가와 일치합니다. 마찬가지로, 기존의 제조 방식으로는 해당 분야의 현재 요구 사항을 따라갈 수 없으며 3D 프린팅이 다음 답인 것 같습니다.
오늘날에는 신속한 프로토타이핑이 이 부문의 주요 응용 프로그램이지만 미래는 더 빠른 제품 개발 및 더 많은 설계 유연성에 대한 잠재력으로 인해 정말 흥미진진합니다.
3D 프린팅이 의료 부문에서 중요한 역할을 하는 또 다른 훌륭한 길입니다. 예를 들어, 고급 장치, 보철, 임플란트 및 기타 개인 건강 관리 장치에는 유연성과 맞춤화가 필요합니다. 다행히도 다양한 유형의 3D 프린팅 방법이 이 부문의 동적 요구 사항을 충족하는 완벽한 솔루션입니다.
또한 3D 프린팅 기술의 중요한 응용 분야는 바이오 프린팅입니다. 예를 들어, 오늘날 연구자들은 줄기 세포 연구와 3D 프린팅을 결합하여 인공 장기를 만들기 위해 노력하고 있습니다. 생체 재료가 환자의 세포와 동일하기 때문에 생명을 구하고 이식 수술과 관련된 위험을 줄일 수 있는 중요한 연구입니다.
항공 우주 및 의료와 같은 특정 산업 분야에 필수적인 것 외에도 모든 3D 프린팅 유형은 많은 일반 산업 프로세스에서도 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 신속한 프로토타이핑, 도구 및 기타 응용 프로그램은 기업이 효율성을 유지하고 유연성을 달성하며 전체 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다.
소비자 지향 산업은 특정 브랜드나 제품이 시장에서 최고의 선택으로 남도록 세심한 계획과 유연성을 필요로 합니다. 이는 기존의 가공 기술로는 제공할 수 없는 새로운 인체 공학적 디자인과 특이한 모양을 의미합니다.
또한 대량 생산을 위한 3D 프린팅은 기능성과 미학을 결합하여 현대적 요구를 충족시키는 가장 성공적인 방법 중 하나입니다. 제품 개발부터 테스트, 프로토타이핑, 최종 생산까지. 결과적으로 3D 프린팅은 소비재 부문에서 점점 더 대중화되고 있습니다.
기술 산업과 관련이 있을 수 없으며 3D 프린팅이 제공하는 모든 이점에 대해 들을 수 없습니다. 3D 프린팅이 제공하는 다양한 응용 프로그램은 인기를 얻은 주요 요인이었습니다.
또한 기술 애호가라면 낭비가 거의 또는 전혀 없이 매우 정교한 부품을 쉽게 만들 수 있다는 사실을 알려줄 수 있습니다. 또한 사용 가능한 모든 3D 프린팅 기술은 비용과 시간을 모두 줄이는 동시에 쉽고 효율적인 변경의 편안함을 제공합니다.
적층 제조가 제공하는 모든 것의 표면을 긁는 다음과 같은 이점을 살펴보십시오.
3D 프린팅은 앞서 논의한 바와 같이 여러 가지 다른 유형의 3D 프린팅 컬렉션을 포함하는 광범위한 용어입니다.
사용할 3D 프린팅 방법을 이해하는 것 자체가 어려운 일입니다. 따라서 이 작업을 수행하려면 응용 프로그램의 기술 요구 사항에 대한 심층적인 지식뿐만 아니라 사용 가능한 각 방법의 장단점에 대한 심층 지식이 필요합니다. 프로젝트의 기본 제약 조건을 기반으로 결정하는 데 도움이 되는 한 가지 접근 방식입니다. 예를 들어 다음 7가지 제약 조건은 결정을 내리는 데 가장 중요할 수 있습니다.
3D 프린팅 프로세스 내의 모든 복잡성을 이해하는 것은 어려운 작업일 수 있습니다. 다음은 3D 프린팅 및 적층 제조 전반에 대해 가질 수 있는 몇 가지 일반적인 질문입니다.
3D 프린팅에는 몇 가지 유형이 있습니까?
시장에서 다양한 3D 프린터를 찾을 수 있지만 앞서 언급한 7가지 기술(Binder Jetting, Material Jetting, Material Extrusion, Vat Polymerization, Powder Bed Fusion, Direct Energy Deposition, Sheet Lamination)은 많은 산업 분야에서 가장 일반적입니다.
또한 이러한 기술은 다양한 재료를 다루며 33D 프린팅 기술의 가장 일반적인 응용 분야를 포괄하는 기능, 미학 및 비용의 완벽한 균형을 제공합니다.
융합 증착 모델링(Fused Deposition Modeling, 줄여서 FDM)은 소비자 수준에서 가장 일반적으로 사용되는 3D 프린팅 기술로 두드러졌습니다. 따라서 이 기술은 데스크탑용으로 광범위하게 연마되고 수정되었습니다. 대부분의 FDM 사용자는 FDM이 더 저렴하고 사용하기 쉽다는 것을 알게 되었습니다.
고해상도 부품을 제공하는 3D 프린팅 유형은 무엇입니까?부품의 해상도가 주요 관심사 중 하나라면 SLA 3D 프린터를 사용하는 것이 가장 좋습니다. SLA는 더 정확하고 정교한 인쇄물을 생성하여 더 높은 정확도로 더 정밀한 부품을 제작할 수 있습니다.
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3D 프린팅
지원 타워를 사용하면 산업 및 제조 회사가 수직 및 수평으로 작업할 수 있습니다. 지지탑은 일반적인 곤충 및 습기 위험을 줄이기 위해 벌크 식품을 들어올릴 수 있습니다. 제품을 트럭에서 창고로 옮기거나 직원이 현장에서 접근하기 어려운 위치에 도달하도록 도울 수 있습니다. 지원 타워는 효율성과 품질 보증을 개선하기 위해 대규모 시설에서 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. 일반적인 지원 타워 및 용도 많은 산업에서 지원 타워를 사용하여 현장 프로세스를 간소화합니다. 예를 들어 농업 산업에서는 타워를 사용하여 곡물을 운송 및 저장하고
3D 프린터 사용자는 항상 점점 더 복잡해지고 더 큰 조각을 만들기를 열망합니다. , 그러나 종종 그들은 지식이 아니라 3D 프린터 또는 한 부분으로 조각을 만드는 비호환성으로 인해 제한됩니다. 가장 간단하고 경제적인 해결책은 부분을 나누어 붙여넣는 것입니다. . 아래에서 접착제 유형, 조인트 유형 및 부품을 성공적으로 붙여넣기 위한 권장 사항을 제시합니다. 접착제의 종류 3D FDM 프린팅 초기에는 PLA 및 ABS 솔루션에 기존 접착제를 사용하여 이 재료를 접착했습니다. 이러한 유형의 접착제는 습하고 추운 환경이나 조각이 진동