3D 프린팅이란 무엇입니까? 현대 제조 혁명

쾌속 프로토타이핑이라고도 알려진 3D 프린팅은 물체에 대한 청사진이 포함된 컴퓨터에 연결된 적당한 크기의 기계에서 3D 물체를 빠르게 만드는 제조 방법입니다. 기본 원칙은 2D 프린터와 유사합니다. 재료 카트리지, 출력 유연성, 코드를 눈에 보이는 패턴으로 변환하는 것입니다. 열광적인 사람들은 가정용 "팹"이 맞춤형 제조 혁명을 이끌고 중앙 집중식 제조의 필요성을 제거(또는 크게 감소)시키기를 바라고 있습니다. 접시 세트를 사러 가게에 가는 대신, 온라인으로 계획을 구입하고 간단한 재료로 인쇄할 수 있었습니다.

3D 프린터를 작동시킬 수 있는 기술은 1990년대 중반에 등장했다. 그들이 도착한 후 미래학자들은 사람들이 곧 모든 집에서 그들을 보게 될 것이라고 즉시 예측했습니다. 그러나 수많은 유연한 제조 도구를 포함하는 부품 비용으로 인해 대부분의 사람들이 감당할 수 없을 정도로 비용이 너무 높아졌습니다. 현재 모델은 예를 들어 고객에게 프레젠테이션할 때 사용할 모델을 만드는 데 사용하는 전문 제품 디자이너나 엔지니어가 사용하는 고가의 기계입니다. 현재 장치는 톱밥, 접착제 등 다양한 공급원료를 사용하여 작동하며, 설계상 레이어를 점진적으로 적용할 수 있는 한 이를 3D 구조로 압축할 수 있습니다.

최신 3D 프린팅 장치는 레이저와 금속 먼지를 사용하여 금속으로 3D 물체를 만들어 기술을 더욱 매력적으로 만듭니다. 이 기계는 이미 이스라엘과 미국에서 UAV, 즉 무인 항공기를 제조하는 데 사용되었습니다. 미군은 필요에 따라 통신 장치를 제조하는 데 사용할 수 있는 전장용 프린터를 연구하고 있습니다.

초기 예상에서는 이러한 기계가 아마도 레이저와 특수 폴리머의 조합을 사용하여 제품을 제조할 것이라고 제안했습니다. 특정 빛의 혼합에서만 응고되는 특정 폴리머가 있으며, 이 특성은 독립적으로 이러한 광학 조건을 충족하지 못하지만 함께 사용하면 이러한 광학 조건을 충족하는 이중 레이저를 사용하여 활용할 수 있습니다. 두 개의 레이저가 용액 내에서 교차하면 고체가 됩니다. 기초부터 구조를 구축함으로써 액상 폴리머를 배출할 때 안정적인 제품을 만들 수 있습니다. 그러나 이 방법은 비용이 많이 드는 것으로 밝혀졌으며 오늘날에는 기술적으로 덜 까다로운 기술이 사용되고 있습니다.

언젠가는 나노기술을 이용해 원자 하나하나를 증착해 제품을 만드는 3D 프린터가 나올 수도 있다. 원자 툴팁을 사용한 예비 작업은 이것이 과학적으로 실현 가능함을 시사합니다. 작은 바퀴, 트랜지스터, "걷는 DNA"와 같은 간단한 기계가 원자 수준에서 만들어졌습니다. 이는 더욱 발전된 맞춤형 제조 시스템의 전조가 될 수 있습니다.

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마이클 아니시모프(Michael Anissimov)

Michael Anissimov는 About Mechanics의 헌신적인 기고자이며 고생물학, 물리학, 생물학, 천문학, 화학 및 미래학에 대한 전문 지식을 기사에 제공합니다. 열렬한 블로거인 Michael은 줄기 세포 연구, 재생 의학 및 수명 연장 치료법에 깊은 열정을 갖고 있습니다. 그의 전문적인 경험에는 Methuselah Foundation, Singularity Institute for Artificial Intelligence 및 Lifeboat Foundation에서의 작업이 포함되어 있으며 과학적 발전에 대한 그의 헌신을 더욱 보여줍니다.