주형 제작을 위한 3D 인쇄 기술의 장점과 단점

3D 인쇄 적층 제조 기술의 일종인 래피드 프로토타이핑 기술입니다. 디지털 모델 파일을 기본 틀로 사용하고 금속 분말이나 플라스틱과 같은 접착 가능한 재료를 사용하여 레이어별로 인쇄하여 개체를 구성합니다. 3D 프린팅 기술은 정보 기술, 디지털 모델링 기술, 전자 기계 제어 기술, 재료 과학 및 화학과 같은 여러 분야의 첨단 기술을 통합합니다.

인쇄 재료 및 운영 소프트웨어에서 3D 인쇄 기술이 점진적으로 성숙함에 따라 3D 인쇄 기술은 금형 제조, 산업 디자인, 엔지니어링 건설, 항공 우주 및 기타 여러 분야에 점진적으로 도입되었습니다. 3D 프린팅 기술의 등장과 대중화로 금형 제조 산업은 근본적인 변화를 겪었습니다.

금형은 산업 생산을 위한 기본 공정 장비입니다. 전자, 계측, 자동차 및 통신의 구성 요소의 60~80%는 금형으로 형성됩니다. 금형의 품질이 제품의 품질을 크게 좌우합니다.

CNC 가공 금형을 만들 때 가장 일반적으로 사용되는 기술입니다. 신뢰성이 높은 결과를 제공하지만 비용과 시간이 많이 소요됩니다. 해당 3D 프린팅 기술은 재료 절약, 신속한 프로토타이핑, 정밀 제작의 장점이 있습니다.

3D 인쇄 및 금형 제작

제품 제조 과정에서 산업 생산은 주로 금형 제조를 기술적 틀로 삼고 다양한 제품을 대량 생산합니다. 금형 제조 기술 특정 운영상의 어려움과 높은 비용이 있습니다. 개인화 된 소비 방식의 부상으로 다양한 소비자는 공산품에 대한 요구 사항이 더욱 다양해질 것입니다. 결과적으로 금형 제조 기술은 금형의 설계 및 제조에 많은 시간을 할애해야 합니다. 금형 제조의 정확성과 비용의 통제 가능성은 점점 더 효과적으로 제어하기 어려워지고 있으며, 따라서 금형 제조 기술은 산업 생산의 진화하는 요구를 충족시키기가 점점 더 어려워지고 있습니다.

3D 프린팅 기술의 도래와 금형 제조에 적용되면서 맞춤화 및 개별화의 필요성이 해결되었습니다. 3D 기술은 기술적 이점으로 인해 설계 주기 및 제조 프로세스를 단축하고 설계 및 제조 프로세스에서 비용을 절감하며 전체 산업 디자인 활동에 긍정적인 영향을 미칩니다.

3D 프린팅 기술을 통해 디자이너는 짧은 시간에 고객의 니즈를 맞춤화할 수 있음과 동시에 디자인을 여러 번 조정할 수 있어 편리하며 디자인 작업 비용을 효과적으로 제어하고 불필요한 비용을 줄일 수 있습니다.

금형 제작 시 3D 프린팅 기술의 장점

• 금형 생산 주기 단축

3D 프린팅은 컴퓨터의 3차원 디자인을 물리적 모델로 자동, 빠르고, 직접적이며 정확하게 변환할 수 있으며, 신제품 개발 중 빈번한 디자인 변경 및 수정을 견딜 수 있어 유연성과 적응성을 향상시킵니다. 3D 프린팅 금형은 기존 금형 제조의 금형 개방, 단조, 절단 및 기타 공정을 건너뛰고 제품 개발 주기를 단축합니다. 3D 프린팅을 사용하면 금형 설계 주기가 제품 설계 주기를 따라갈 수 있습니다.

• 더 복잡한 제품을 더 쉽게 제조

금속 3D 프린팅은 금속 미세 구조를 개선하여 완전히 조밀한 부품을 인쇄할 수 있습니다. 적층 제조를 사용하면 금형 설계를 더 쉽게 개선할 수 있습니다. 3D 프린팅을 사용하면 임의의 모양의 냉각 채널이 등각 냉각을 보장하고 보다 최적화되고 균일하게 만들어 궁극적으로 고품질 부품을 얻을 수 있습니다.

• 최종 제품 맞춤설정

3D 프린팅된 금형은 맞춤형 생산에 매우 적합합니다. 생산 주기가 짧기 때문에 복잡한 부품의 제조가 용이하고 최종 제조 비용을 절감할 수 있습니다.

• 제조 비용 절감

엔지니어는 3D 프린팅을 사용하여 금형 설계 수정으로 인해 발생하는 초기 비용을 줄일 수 있습니다. 3D 프린팅은 사용된 재료가 매우 비싸고 기존의 금형 제작 재료가 스크랩 비율이 높은 경우 비용 효율적입니다. 또한 3D 프린팅은 몇 시간 내에 정밀한 금형을 생산할 수 있습니다.

금형을 만드는 3D 프린팅 기술의 단점

• 3D 인쇄 부품은 크기가 제한되어 있습니다.

3D 프린팅 장비는 업계의 대규모 금형 제품 제조를 충족시킬 수 없습니다. 실제 사용하고 있는 3D 프린팅 장비는 대부분 1x1m 이하 수준으로, 대형 제품 생산에 필요한 요건을 충족하기 어렵다.

• 3D 프린팅은 대량 생산에 적합하지 않습니다.

3D 프린팅은 대량 생산에 적합하지 않습니다. 3D 프린팅 기술의 단가는 기본적으로 제품 1,000개를 생산하는 것과 비슷하고 상대적인 3D 프린팅은 시간이 더 오래 걸린다. 기존의 금형 제작 기술은 대량 생산에 분명한 이점이 있습니다.

• 3D 인쇄 기술에 사용할 수 있는 재료가 더 적음

3D 프린팅할 수 있는 재료는 많지만 고온 플라스틱과 일부 일반적으로 사용되는 금속은 여전히 ​​프린팅할 수 없습니다. 특히 금속은 열처리로 인해 인쇄 후 변성되기 쉽습니다.

• 3D 프린팅 기술의 효율성 향상 필요

3D 프린팅의 제조 정확도와 제조 속도 사이에는 모순이 있습니다. 3D 프린팅은 층을 쌓아서 물체를 만드는 것입니다. 인쇄 정확도를 높이려면 인쇄 레이어 수를 늘려야 하지만 그만큼 인쇄 속도가 느려집니다.

• 3D 프린팅 제품의 기계적 특성은 보장하기 어렵습니다.

기계적 특성은 부품의 중요한 매개변수이며 부품의 사용 및 작동 수명에 대한 주요 기반을 제공합니다. 전통적인 CNC 가공에서는 부품의 기계적 특성을 얻기 위해 노화 및 열처리와 같은 관련 작업이 수행됩니다.

• 3D 프린팅은 단기간에 기존의 금형 제작 기술을 대체할 수 없습니다.

3D 프린팅이 매우 유명하지만 3D 프린팅의 산업화는 아직 형성되지 않았고 대중 과학의 단계에 있습니다. 3D 프린팅은 최첨단의 선도적인 기술로서 맞춤형 및 복잡한 제품의 요구를 충족시킬 수 있지만 배치 및 규모의 이점이 없습니다.

오늘날의 전통적인 공업적 대규모 생산의 발전에서 분업이 매우 미세하고 지원 시설이 매우 충분하여 거대한 관성을 형성했습니다. 3D 프린팅이 이러한 관성을 깨기 위해서는 비용이 매우 많이 듭니다.

결론

JTR은 Carbon DLS 3D 프린팅, DMLS 3D 프린팅, FDM 3D 프린팅, MJF(Multi Jet Fusion) 3D 프린팅, PolyJet 3D 프린팅, SLS(Selective Laser Sintering) 서비스, SLA(Stereolithography) 서비스 및 기타 3D 프린팅 서비스를 제공할 수 있습니다. 3D 프린팅 서비스가 필요하시면 언제든지 JTR로 연락주세요.