3D 인쇄에 대한 9가지 일반적인 오해 해소

3D 프린팅은 변곡점에 도달했습니다. 수십 년 동안 중요한 프로토타입 제작 도구였던 이 기술은 이제 제조 애플리케이션을 위한 실행 가능한 솔루션이 되었습니다.

그렇지만 여전히 기술에 대한 오해가 많습니다. 오늘 우리는 3D 프린팅에 대해 가장 일반적으로 받아들여지는 몇 가지 신념을 살펴보고 그 배후에 있는 신화를 없애고자 합니다.

오해 1:"3D 프린팅은 새로운 기술입니다"

3D 프린팅의 채택은 까다로운 제조 환경의 도전에 대한 기술의 능력이 점점 더 높아짐에 따라 증가하고 있습니다. 지난 10년 동안 3D 프린팅에 대한 관심으로 인해 이 기술이 새롭다는 것을 쉽게 믿을 수 있습니다.

하지만 사실 3D 프린팅은 광 조형 기술( SLA)는 1984년에 발명되었고 1987년에 최초의 3D 프린터가 도입되었습니다.

1980년대 초부터 기술의 발전은 괄목할 만합니다. 디지털화된 제조 워크플로, 단순화된 공급망, 민첩성 향상, 주문형 및 적시 생산, 비용 절감 및 복잡한 형상 생성 기능이 제공하는 이점이 있습니다.

오해 2:"AM이 기존 제조 방식을 대체할 것"

3D 프린팅을 둘러싼 일반적인 신화 중 하나는 이것이 기존 제조 방법을 대체할 수 있다는 생각입니다.

현재 적층 제조는 총 12조 달러 규모의 제조 산업에서 극히 일부에 불과합니다. 이 비율은 증가할 예정이지만 3D 프린팅이 사출 성형 및 CNC 가공과 같은 기존 제조 방법을 완전히 대체할 가능성은 거의 없습니다.

3D 프린팅은 여전히 ​​특정 응용 분야에 가장 적합한 틈새 기술입니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

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리드 타임이 긴 부품:도구 없이 부품을 직접 3D 프린팅하면 생산 시간과 배송 시간을 단축할 수 있습니다.

맞춤형 부품:3D 프린팅을 통해 특히 소량의 경우 비용 효율적인 맞춤 제작이 가능합니다.

복잡한 부품:3D 프린팅은 복잡성으로 인해 생산하기에 너무 비싼 부품 제조를 위한 솔루션을 제공합니다. 여기에는 복잡한 격자 구조와 얇은 벽이 있는 부품이 포함됩니다.

따라서 3D 프린팅을 기존 제조 방식의 대안으로 생각하기보다는 기존 방식을 보완하는 것으로 보는 것이 좋습니다.

오해 3:"3D 프린팅은 하나의 기술이다"

더 많은 주류 분야에서 3D 프린팅은 현재까지 가장 인기 있는 적층 기술인 FFF(Fused Filament Fabrication)와 동의어가 되었습니다. FFF는 가장 널리 알려진 3D 프린팅 프로세스로 남아 있지만 유일한 프로세스는 아닙니다.

사실 3D 프린팅은 3D 프린팅 프로세스 그룹을 포괄하는 포괄적인 용어입니다. 3D 프린팅에 사용되는 용어를 표준화하는 것을 목표로 하는 ISO/ASTM 52900 표준은 AM 프로세스의 7가지 범주를 식별합니다. 다음과 같습니다.

<울>

VAT 광중합(SLA, DLP)

Binder Jetting(Metal Binder Jetting, Sand Binder Jetting, HP의 Multi Jet Fusion)

재료 분사

재료 압출(FFF, 결합 금속 증착)

파우더 베드 퓨전(SLS, SLM/DMLS, EBM)

유도 에너지 증착(EBAM, WAAM)

시트 라미네이션

기술이 너무 다양하기 때문에 기술의 기능과 적용 분야를 이해하기 어려울 수 있습니다. 설계, 재료 선택 및 부품 후처리 방식은 기술마다 다릅니다. 확실히 학습 곡선이 필요하지만 기술이 제공하는 모든 이점을 고려할 때 완전히 숙달할 가치가 있습니다.

오해 4:"적층 제조는 너무 비싸다"

적층 제조, 특히 금속을 사용하는 것은 소유하기에 값비싼 기술로 간주됩니다. 어느 정도 사실이지만 장비 및 운영 비용은 방정식의 일부일 뿐입니다. 또한 고려해야 할 사항은 AM이 공급망에 미칠 전반적인 영향입니다.

다음 시나리오를 고려하십시오. 사출 성형을 사용하여 부품당 2$에 예비 부품을 대량 생산하고 있습니다. 하지만 몇 백 단위만 필요하다면 어떻게 될까요? 높은 툴링 비용을 상각하려면 실제 필요한 부품 양에 관계없이 수천 개의 동일한 부품을 생산해야 합니다. 즉, 현재 사용하지 않는 부품의 재고를 유지해야 하므로 창고 비용이 발생합니다.

부품 보관, 취급 및 폐기를 고려하면 추가 재고를 관리하는 데 비용이 많이 듭니다. 또한 창고가 귀하의 위치에서 멀리 떨어져 있어 추가 운송 비용이 발생할 수 있습니다.

반면에 동일한 예비 부품을 3D 프린팅하면 생산 비용이 몇 배 더 비쌀 수 있습니다. 그러나 3D 프린팅은 특별한 도구가 필요하지 않기 때문에 필요한 만큼의 부품을 필요할 때 언제 어디서든 인쇄할 수 있습니다. 단순화된 공급망의 추가 이점은 3D 프린팅이 재고 및 운송 비용을 제거하는 데 도움이 되므로 비용 절감으로 이어집니다.

궁극적으로 AM에 투자하기로 선택했다고 해서 3D 프린터를 바로 구매해야 하는 것은 아닙니다. . 적층 제조를 처음 접하는 회사의 경우 AM 프로젝트를 아웃소싱하는 것이 이 기술에 대한 훌륭한 소개가 될 수 있습니다.

오해 5:"3D 프린팅은 버튼 하나만 누르면 된다"

3D 프린팅에 사용되는 일반적인 비유는 2D 프린팅과 비교하는 것입니다. "프린트" 버튼을 누르면 부품을 사용할 준비가 됩니다.

그러나 이것은 산업용 3D 프린팅으로 현실과 거리가 멉니다. 부품이 의도한 대로 나오도록 상당한 설계 준비와 후처리가 필요합니다.

AM 설계 고려 사항 또는 금속 3D 인쇄와 관련된 문제에 대한 기사를 살펴보십시오. 기술이 얼마나 미묘할 수 있는지.

복잡성을 지원하기 위해 기업은 고도로 자동화된 하드웨어 시스템을 출시했으며 다른 기업은 설계 준비에서 워크플로 관리에 이르기까지 AM 프로세스를 향상하고 간소화하는 소프트웨어를 개발했습니다.

로봇 3D 프린팅도 등장할 예정입니다. 기업이 다양한 3D 프린팅 작업을 더욱 자동화할 수 있도록 지원 미래의 비전.

통념 6:"3D 프린터는 작은 부품만 만들 수 있다"

3D 프린팅에 대한 또 다른 일반적인 오해는 더 작은 부품에만 적합하다는 것입니다.

일부 3D 프린터, 특히 분말 기반의 3D 프린터는 실제로 빌드 볼륨이 상대적으로 작습니다. 이는 파우더 베드 공정을 사용하여 더 큰 부품을 3D 프린팅하는 것이 종종 비용 효율적이지 않기 때문입니다.

그러나 3D 프린팅은 파우더 베드 기술에만 국한되지 않습니다. 이미 시장에서 사용할 수 있는 여러 대형 3D 프린팅 기술이 있으며, 이를 통해 점점 더 큰 3D 프린팅 부품을 사용할 수 있습니다.

예를 들어 Thermwood의 플라스틱용 LSAM(Large Scale Additive Manufacturing) 3D 프린터 . 10 x 40피트(약 37제곱미터)의 인상적인 봉투를 가진 LSAM 3D 프린터는 헬리콥터 블레이드를 위한 내구성 있는 6m 길이의 도구를 인쇄하는 데 사용되었습니다.

금속 측면에서 Sciaky의 EBAM(Electron Beam Additive Manufacturing)은 위성 연료 탱크용 거대한 티타늄 돔을 만드는 데 사용됩니다.

이러한 응용 분야에서 3D 프린팅은 비용 효율적이고 대형 부품을 더 빠르게 제조할 수 있는 유연한 솔루션으로, 기술이 제시하는 가능성은 작은 부품 그 이상임을 입증합니다.

오해 7:"3D 프린팅을 사용하면 복잡성이 사라집니다"

"복잡성은 공짜"라는 말은 업계에서 흔히 들을 수 있는 말입니다. 3D 프린팅을 사용하여 복잡한 수준의 물체를 생산할 수 있는 능력을 말합니다.

3D 프린팅 기술은 실제로 매우 다양합니다. 전통적인 방법으로는 불가능한 얇은 벽, 복잡한 기하학적 구조, 속이 빈 격자 구조의 내부 구조를 가진 부품을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 이러한 다용성에도 불구하고 몇 가지 제한 사항이 있습니다.

모든 제조 기술과 마찬가지로 3D 프린팅에는 엔지니어가 부품을 성공적으로 제조하기 위해 따라야 하는 설계 규칙과 원칙이 있습니다. 예를 들어, 오버행이 길고 각도가 45도 미만인 부품은 인쇄 프로세스 중에 부품이 무너지는 것을 방지하기 위해 지지 구조가 필요합니다.

AM을 위해 설계할 때 엔지니어는 부품 방향과 도구 경로도 정의해야 합니다. 뿐만 아니라 사후 처리 단계의 요소입니다. 이는 모든 3D 인쇄 부품이 이 기술로 부품을 생산할 가능성을 결정하는 특정 설계 고려 사항을 충족해야 함을 의미합니다.

따라서 복잡성은 이 복잡성이 충족될 때만 자유롭습니다. 3D 프린팅에 의해 부과된 디자인 요구 사항. 엔지니어는 설계 고려 사항을 고려해야만 적층 제조로 구성 요소를 생산함으로써 최고의 가치를 얻을 수 있습니다.

신앙 8:"완전히 3D 인쇄된 장기가 얼마 남지 않았다"

3D 프린팅은 의료 산업 내에서 큰 발전을 이루었고 맞춤형 3D 프린팅 보철, 치열 교정 및 보청기로 큰 발전을 이루었습니다. 그러나 우리는 3D 인쇄된 장기의 개념에서 얼마나 멀리 떨어져 있습니까?

오늘날 현재 3D 인쇄는 여전히 생존 가능하고 이식 가능한 장기 및 조직을 생산하는 것과는 거리가 멉니다. 이러한 응용 분야에는 아직 개발되지 않은 훨씬 더 복잡한 3D 프린팅 기술이 필요합니다.

3D 바이오 프린팅은 엄청난 발전을 하고 있습니다. 예를 들어, 과학자들은 이미 3D 프린팅을 사용하여 작은 인공 패치, 연골 조각, 뼈 및 기타 조직을 만들고 있습니다. 이러한 성과는 재생 의학을 더욱 발전시키는 데 도움이 될 수 있으며 더 나은 약물 테스트 방법을 개발하는 데도 중요합니다.

고무적으로 3D 인쇄 장기가 동물에 성공적으로 이식된 사례는 소수에 불과합니다. 이는 결국 3D 인쇄된 장기를 이식하는 것이 인간에게도 일반적인 의료 절차가 될 수 있음을 의미합니다.

오해 9:"3D 프린팅으로 모든 것을 프린팅할 수 있다"

3D 프린팅이 다양한 응용 분야에 사용됨에 따라 이 기술을 사용하여 무엇이든 프린팅할 수 있는 것처럼 보일 수 있습니다.

3D 프린팅이 마법의 솔루션이 아니라는 사실을 이해하는 것이 실망에 대한 치료법입니다. . 설계 개발을 가속화하고 제조 분야에서 새로운 기회를 열 때 놀라운 일을 할 수 있습니다. 그러나 결국 이것은 도구 상자의 또 다른 도구일 뿐이며 고유한 한계와 적절한 응용 프로그램이 있습니다.

과대 광고를 지나쳐

3D 프린팅과 같이 빠르게 성장하는 산업에 대해 항상 과장된 소문이 많이 나지만, 과장된 것을 넘어서 기술의 진정한 기능과 한계를 최신 상태로 유지하는 것이 중요합니다. 이는 산업용 3D 프린팅의 잠재력을 이해하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 기술 작업을 결정할 때 최상의 전략적 결정을 내리는 데 도움이 됩니다.