적층 제조란 무엇입니까? 3D 프린팅 시작하기

기본부터 시작하겠습니다

적층 제조(종종 쾌속 프로토타이핑 또는 3D 인쇄라고도 함)는 재료 층이 한 번에 하나씩 쌓여 단단한 물체를 만드는 제조 방법입니다. 다양한 적층 제조 및 3D 프린팅 기술이 있지만 이 기사에서는 설계에서 최종 부품까지의 일반적인 프로세스에 중점을 둘 것입니다.

최종 부품이 빠른 프로토타입이든 최종 사용 기능 부품이든 일반적인 프로세스는 크게 변경되지 않습니다. 본론으로 들어가 봅시다.

CAD에서 제조 가능한 모델을 어떻게 설계합니까?

디지털 모델을 생산하는 것은 적층 제조 공정의 첫 번째 단계입니다. 디지털 모델을 생성하는 가장 일반적인 방법은 CAD(Computer-Aided Design)를 사용하는 것입니다. 적층 제조 기술과 호환되는 광범위한 무료 및 전문 CAD 프로그램이 있습니다. 리버스 엔지니어링을 사용하여 3D 스캐닝을 통해 디지털 모델을 생성할 수도 있습니다.

적층 제조용 디지털 모델을 설계할 때 평가해야 하는 몇 가지 설계 고려 사항이 있습니다. 이들은 일반적으로 몇 가지 예를 들자면 피쳐 형상 제한 및 지원 또는 탈출 구멍 요구 사항에 중점을 둡니다. 이러한 요소는 기술에 따라 달라지는 경향이 있으므로 이를 확인하는 것이 중요합니다.

STL 변환 및 파일 조작이란 무엇입니까?

기존 제조 방식과 다른 적층 제조 공정의 중요한 단계는 CAD 모델을 STL(스테레오리소그래피) 파일로 변환해야 하는 요구 사항입니다. STL은 삼각형(다각형)을 사용하여 물체의 표면을 설명합니다. CAD 모델을 STL 파일로 변환하는 방법에 대한 가이드는 여기에서 찾을 수 있습니다.

모델을 STL 파일로 변환하기 전에 모델의 물리적 크기, 수밀성 및 폴리곤 수를 포함하여 몇 가지 모델 제한 사항을 고려해야 합니다.

STL 파일이 생성되면 파일을 슬라이서 프로그램으로 가져옵니다. 이 프로그램은 STL 파일을 가져 와서 수치 제어(NC) 프로그래밍 언어인 G 코드로 변환합니다. CAM(Computer-Aided Manufacturing)에서 자동화된 공작 기계(CNC 기계 및 3D 프린터 포함)를 제어하는 ​​데 사용됩니다. 슬라이서 프로그램을 사용하면 설계자가 지지대, 레이어 높이 및 부품 방향을 포함한 빌드 매개변수를 사용자 지정할 수도 있습니다.

적층 기계는 어떻게 맞춤형 부품을 생산합니까?

적층 제조 기계(3D 프린터)는 작고 복잡한 여러 부품으로 구성되어 있으므로 정확한 인쇄를 생성하려면 올바른 유지 관리 및 보정이 중요합니다.

적층 제조에 사용되는 원자재는 종종 유통 기한이 제한되어 있어 주의해서 취급해야 합니다. 일부 프로세스는 초과 빌드 재료를 재활용할 수 있는 기능을 제공하지만 정기적으로 교체하지 않으면 반복적인 재사용으로 재료 속성이 저하될 수 있습니다.

대부분의 적층 제조 기계는 인쇄가 시작된 후 모니터링할 필요가 없습니다. 기계는 자동화된 프로세스를 따르며 일반적으로 기계에 재료가 부족하거나 소프트웨어에 오류가 있는 경우에만 문제가 발생합니다. 각 적층 제조 프린터가 부품을 생산하는 방법에 대한 설명은 여기에서 찾을 수 있습니다.

인쇄물을 언제 어떻게 제거합니까?

일부 적층 제조 기술의 경우 프린트 제거는 프린팅된 부품을 빌드 플랫폼에서 분리하는 것만큼 간단합니다. 다른 보다 산업적인 3D 프린팅 방법의 경우 인쇄물을 제거하는 것은 인쇄물이 여전히 빌드 재료에 들어 있거나 빌드 플레이트에 부착되어 있는 동안 인쇄물의 정확한 추출을 포함하는 고도로 기술적인 프로세스입니다.

이러한 방법에는 복잡한 제거 절차와 고도로 숙련된 기계 작업자와 함께 안전 장비 및 통제된 환경이 필요합니다.

적층 제조에서 후처리는 어떻게 작동합니까?

후처리 방법은 프린터 기술에 따라 다릅니다. SLA는 부품을 취급하기 전에 UV에서 경화시켜야 하며, 금속 부품은 종종 오븐에서 응력을 완화해야 하는 반면 FDM 부품은 즉시 처리할 수 있습니다. 지원을 활용하는 기술의 경우 사후 처리 단계에서도 제거됩니다. 대부분의 3D 프린팅 재료는 샌딩이 가능하며 텀블링, 고압 공기 청소, 광택 및 착색을 포함한 기타 후처리 기술을 구현하여 최종 사용을 위한 인쇄물을 준비합니다.

자주 묻는 질문

적층가공의 주요 기술은 무엇입니까?

적층 제조라는 우산 아래에는 7가지 기술이 있습니다. 이들은 Vat 중합, 재료 압출, 재료 분사, 시트 적층, 직접 에너지 증착, 바인더 분사 및 분말 베드 융합입니다.

적층 제조와 3D 프린팅의 차이점은 무엇입니까?

적층 제조와 3D 프린팅이라는 용어는 대부분 서로 바꿔 사용할 수 있습니다. 둘 다 CAD 설계에서 부품이 레이어별로 구축되는 제조 프로세스를 나타냅니다.

적층 제조와 쾌속 프로토타이핑은 동일한 프로세스입니까?

적층 제조와 3D 프린팅은 종종 같은 의미로 사용되지만 쾌속 프로토타이핑은 관련이 있지만 별개의 프로세스입니다. Rapid prototyping은 제품 개발의 가속화된 프로토타이핑 단계를 말하며, 적층 제조는 그 목표를 지원하는 프로세스입니다.

일반적으로 적층 제조를 사용하는 산업은 무엇입니까?

적층 제조는 항공 우주, 로봇 공학, 소비자 전자 제품 및 자동차를 포함한 거대한(그리고 성장하는) 산업 분야에서 사용됩니다. 첨가제의 출현과 광범위한 채택으로 인해 엄청난 혜택을 받은 산업 중 하나는 의료 기술입니다. 역사적으로 대부분의 산업은 프로토타입 제작에 첨가제를 사용하는 경향이 있었지만 보다 강력한 기술이 시장에 등장하면서 기업은 최종 사용 부품 및 대량 생산에도 첨가제로 눈을 돌리고 있습니다.

적층 가공의 장점은 무엇입니까?

적층 제조에는 많은 고유한 이점이 있습니다. 이것은 감산 공정보다 프로토타이핑 부품을 생성하는 훨씬 더 비용 효율적인 방법이며 재료 낭비가 적습니다. 진입 비용은 상당히 낮으며 소규모의 경우 더 저렴하고 생산 실행의 경우 더 빠릅니다. 적층 제조는 최적화하려는 기존 부품을 재생성해야 하는 경우에 특히 유용합니다.

적층 제조에 사용되는 일반적인 재료는 무엇입니까?

적층 제조는 폴리머, 금속 및 경우에 따라 세라믹을 사용하여 맞춤형 부품을 생성할 수 있습니다. 적층 제조에서 볼 수 있는 가장 일반적인 재료는 특히 프로토타이핑을 위한 플라스틱입니다.