융합 증착 모델링의 장점과 단점

FDM(Fused Deposition Modeling)은 층별로 물체를 만들기 위해 인쇄 베드에 필라멘트를 녹이고, 압출하고, 증착하는 것과 관련된 인기 있는 적층 제조 형태입니다. 융합 증착 모델링 3D 프린팅 프로세스는 고도로 자동화되어 있으므로 디지털 파일을 3D 프린팅 파트너에게 보내면 조각을 잘라 프린터로 보내고 프린트 베드를 보정하기만 하면 됩니다.

FDM은 신속한 3D 프로토타이핑에 널리 사용되지만 의료 기기, 특수 제조 도구, 자동차 부품 등을 만드는 데에도 사용할 수 있습니다. FDM이 3D 프린팅의 가장 일반적인 형태이지만, FDM이 요구 사항에 가장 적합한 프로세스인지 여부를 결정하려면 융합 증착 모델링의 장단점을 저울질해야 합니다. 다음은 알아야 할 사항입니다.

융합 증착 모델링의 장점

속도는 FDM 3D 프린팅을 사용하는 가장 큰 이유 중 하나입니다. 몇 분 또는 몇 시간 만에 전체 부품을 3D 인쇄할 수 있으므로 리드 타임이 단축되고 프로토타이핑 프로세스가 빨라집니다. FDM을 사용하면 더 큰 개체도 인쇄할 수 있으며 FDM 프린터의 쉽게 확장 가능한 디자인은 크기 대비 비용 비율이 낮다는 것을 의미합니다.

재료와 관련하여 FDM을 사용하면 선택의 폭이 넓습니다. FDM 프린터는 광범위한 필라멘트 재료와 색상을 수용하며 종종 예산 친화적입니다. 일반적인 FDM 필라멘트 재료에는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG), 폴리락트산(PLA) 및 나일론이 포함됩니다.

융합 증착 모델링의 단점

융합 증착 모델링 3D 프린팅의 주요 단점은 저해상도입니다. FDM의 상대적으로 두꺼운 층 높이는 작은 세부 사항이 있는 부품에 적합하지 않을 뿐만 아니라 완제품의 표면이 거칠고 더 부드러운 마무리를 얻기 위해 후처리가 필요할 수 있음을 의미합니다. 증기 평활화, 틈 채우기 및 에폭시 접착은 부품의 외관을 개선할 수 있지만 이러한 프로세스는 또한 생산 시간을 연장합니다. 결과적으로 FDM 프린터는 매끄러운 마감이나 고해상도가 필요한 부품을 생산하는 데 적합하지 않습니다.

FDM 프린터는 일반적으로 한 방향으로 필라멘트를 레이어별로 배치하기 때문에 결과 인쇄물은 이방성이며 특히 레이어가 서로 만나는 곳에서 깨지기 쉽습니다. 예를 들어, FDM 부품은 레이어와 평행한 압축력에 직면할 때 쉽게 파손될 수 있습니다. X축과 Y축의 인쇄 레이어를 번갈아 가며 인쇄를 강화할 수 있지만 대부분의 응용 분야에서 FDM 부품의 가벼운 무게는 강도의 약간의 감소를 보상합니다.

FDM으로 인쇄할 때 지지 구조가 필요합니다. 즉, 지지 구조가 필요하지 않은 HP Multi Jet Fusion과 같은 프로세스로 제작할 때보다 인쇄물에 더 많은 재료, 시간 및 후처리가 필요합니다. 지원 구조가 필요한 다양한 3D 프린팅 프로세스가 있지만 비용과 일정이 약간 증가할 수 있습니다.

FDM을 사용하는 경우

이러한 제한 사항을 감안할 때 SLA(광조형술)와 같은 다른 3D 인쇄 프로세스가 더 적합할 수 있는 일부 프로젝트가 있습니다. FDM과 마찬가지로 SLA는 부품을 레이어별로 구축하지만 FDM과 달리 SLA는 레이저 광중합을 통해 액체 수지를 경화 및 경화시킵니다. SLA와 FDM을 비교할 때 다음 사항을 고려해야 합니다.

빌드 볼륨

SLA 3D 프린터는 일반적으로 FDM 프린터보다 구성 플레이트가 작아 구성 요소 또는 배치 크기가 제한됩니다. 또한 대형 SLA 3D 프린터는 대형 FDM 프린터보다 희귀하고 느리고 비용이 많이 들고 낭비가 많으므로 큰 부품 또는 여러 개의 작은 부품을 동시에 인쇄해야 하는 경우 FDM이 더 실용적일 수 있습니다.

인쇄 속도

작은 부품을 인쇄할 때 FDM과 SLA 프린터 간의 속도 차이는 무시할 수 있는 경우가 많습니다. 그러나 더 큰 구성 요소를 빠르게 생산해야 하는 경우 더 큰 노즐 크기와 더 두꺼운 레이어를 사용하여 FDM 프린터로 인쇄 프로세스를 가속화할 수 있습니다. 절충은 최종 개체의 해상도가 더 낮다는 것입니다. 최종 부품 강도가 약간 감소할 수 있지만 더 낮은 채우기 비율을 사용하여 인쇄 속도를 높일 수도 있습니다.

자료

SLA 프린터는 생체 적합성 재료를 포함하여 다양한 유형의 액체 수지를 수용하므로 이 기술을 의료 기기 프로토타입에 이상적입니다. SLA 재료는 많은 산업 요구 사항에 적합하지 않으며 일반적으로 검정색, 흰색, 회색, 노란색, 마젠타색 및 시안색으로만 제공됩니다. FDM 필라멘트를 사용하면 더 많은 재료와 색상 옵션이 있지만 투명하거나 투명한 재료를 찾고 있다면 SLA에 더 잘 맞는 것을 찾을 가능성이 더 큽니다. FDM 필라멘트는 일반적으로 SLA 수지보다 저렴하고 단위당 더 많은 부품을 생산한다는 점도 주목할 가치가 있습니다.

해상도, 정밀도 및 표면 마감

레이어 크기와 각 기술의 작동 방식으로 인해 FDM과 SLA 표면 품질에 차이가 있습니다. 일반적으로 FDM 프린터는 더 낮은 인쇄 해상도를 제공하며 레이어 라인이 보이는 부품을 생산할 수도 있습니다.

반면에 SLA 프린터는 레이저 경화의 정밀도와 열팽창 및 수축 위험이 낮아 25미크론의 미세한 해상도를 얻을 수 있습니다. 따라서 섬세한 기능, 유기적 구조 또는 작은 구성 요소가 있는 복잡한 디자인이 있거나 매끄러운 마감 처리 또는 엄격한 치수 허용 오차가 필요한 경우 SLA 프린터로 인쇄하는 것이 더 나을 수 있습니다.

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FDM의 저렴한 필라멘트와 빠른 인쇄 속도로 인해 개념 증명 모델 또는 간단한 부품의 대형 프로토타입을 신속하게 생성하는 데 이상적인 프로세스입니다. 그러나 저해상도 및 계층화된 표면 마감으로 인해 제한됩니다. FDM이 프로젝트에 가장 적합한지 확실하지 않은 경우 전문가에게 문의하세요.

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