직접 제조에 대한 설명:3D 프린팅의 과학

적층제조 또는 쾌속제조라고도 알려진 직접제조(DM)는 액체나 분말로 고체의 3차원(3D) 물체를 만드는 공정입니다. 이는 레이저나 전자빔과 같은 다른 형태의 빔으로 물질을 공격하거나 극도로 좁은 노즐을 통해 용융된 형태로 물질을 유도함으로써 달성될 수 있습니다. CAD(Computer-Aided Design) 프로그램에서 생성된 것과 같은 디지털화된 설계는 프로세스를 제어하고 최종 제품을 생성하는 컴퓨터에 입력됩니다.

직접 제조는 간단히 말해서 "3D 프린팅"으로 특징지어질 수 있습니다. 작동 방식은 일반적인 잉크젯 스타일 프린터와 유사할 수 있지만 3차원에서 작동합니다. 기존 인쇄와 마찬가지로 일단 디자인이 컴퓨터에 입력되면 나머지 프로세스는 사람의 개입 없이 처리됩니다.

직접 제조 유형은 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다. 즉, 용융된 재료를 놓는 것과 재료의 층이 작용하는 것입니다. 첫 번째 경우, 일반적으로 플라스틱인 용융된 물질이 사람의 머리카락보다 훨씬 넓지 않은 노즐을 통해 압출됩니다. 필라멘트는 CAD 도면에 따라 한 번에 한 층씩 배치되며 일반적인 층의 두께는 0.005인치(0.0127cm)입니다.

작용하는 물질의 경우 일반적으로 롤러를 사용하여 얇은 분말 층을 쌓습니다. 그런 다음 CAD 도면의 레이어가 레이저 또는 기타 에너지 빔을 사용하여 분말 전체에 에칭됩니다. 분말 입자가 빔의 경로 모양으로 융합되어 드로잉의 단일 레이어를 만듭니다. 그런 다음 항목이 완료될 때까지 프로세스가 반복됩니다.

특수 또는 한정 제조 품목은 특이한 형상을 가진 우주선이나 군용 항공기의 프로토타입이나 부품과 같이 직접 제조에 가장 적합한 경우가 많습니다. 최종 사용자 품목을 제작할 때 DM 방법을 사용하는 일부 회사는 해당 프로세스가 기존 기계 가공 및 사출 성형 기술에 비해 경쟁력이 있다고 주장합니다. DM과 다른 제조 공정 중 하나를 결정할 때는 제조 규모, 설계 복잡성, 변경 가능성 등을 고려해야 합니다.

전통적인 제조에 필요한 금형 및 가공 부품의 비용이 엄청나게 높기 때문에 직접 제조는 짧거나 불확실한 생산 운영에 적합할 수 있습니다. 의도한 실행이 완료되면 다른 제품에 사용할 수 있습니다. 매우 복잡한 디자인의 경우 DM은 대부분의 다른 제조 방법으로는 만들기 어렵거나 심지어 불가능한 단일 품목을 만들 수도 있습니다.

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