적층 제조의 주요 유형

과거에는 제조 기업에서 금형, 절단 및 드릴링과 같은 절삭 공정을 사용하여 제품을 만들었습니다. 더 큰 전체에서 재료를 제거하는 것이 이전에는 잘 작동했지만 현대적인 적층 제조 공정이 이를 빠르게 대체합니다. 예측에 따르면 적층 제조 산업은 2022년까지 무려 230억 달러 규모로 성장할 것으로 예상됩니다.

적층 제조는 최종 제품이 완성될 때까지 빌드 플랫폼에서 일반적으로 세라믹 또는 금속 분말과 같은 재료 층 위에 레이어를 컴파일하여 3D 개체를 만드는 컴퓨터 제어 프로세스입니다. . 층은 열, 경화제 또는 레이저를 사용하여 경화됩니다.

이 방법은 가법적이기 때문에 절삭 가공보다 낭비가 적고 비용이 절감됩니다.

7가지 주요 적층 제조 유형에는 각각 장단점이 있습니다. 비즈니스에 적합한 방법을 선택하려면 차이점을 아는 것이 중요합니다.

다음은 귀사의 제조 역량을 강화하기 위한 적층 제조의 주요 유형입니다.

적층 제조 공정의 유형

1. 바인더 분사

재료 분사 또는 잉크젯 분말 인쇄라고도 하는 바인더 분사는 가장 일반적인 적층 제조 유형 중 하나입니다.

이 방법은 3차원 개체를 인쇄한다는 점을 제외하고는 일반 사무용 프린터와 유사하게 작동합니다. 잉크를 페이지에 분사하는 대신 바인더 분사는 접착제를 분말 재료로 분사합니다. 프린트 헤드가 수평 및 수직으로 이동하여 통과할 때마다 새로운 빌드 재료 층을 내려놓습니다.

다음을 포함한 다양한 재료를 사용하여 바인더 분사로 물체를 제조할 수 있습니다.

• 석고 가루(분필)
• 플라스틱
• 도자기
• 금속
• 유리
• 모래

바인더 분사는 상대적으로 낮은 진입 비용과 재료의 저렴한 특성으로 인해 가장 저렴한 적층 제조 공정 중 하나입니다. 또한 대부분의 다른 적층 제조 공정보다 더 빠르게 풀 컬러로 물체를 생성할 수 있습니다.

바인더 젯팅 제품은 많은 이점이 있지만 깨지기 쉬우며 세척 및 경화를 포함한 후처리가 필요하므로 지루하고 시간이 많이 소요될 수 있습니다.

2. DED(Directed Energy Deposition)

DED(Directed Energy Deposition)는 용접 원리를 활용하여 3차원 물체를 만듭니다. 재료(일반적으로 금속 와이어 또는 분말)는 레이저 또는 전자빔과 같은 집중된 에너지 소스에 의해 녹습니다. 그런 다음 액체 재료를 빌드 플랫폼에 정확하게 붓고 빠르게 경화되어 층을 형성합니다. 이 과정은 개체가 인쇄를 마칠 때까지 반복됩니다.

DED의 중요한 이점 중 하나는 단순한 항목 생성 이상의 용도로 사용할 수 있다는 것입니다. 또한 기존 부품이나 프리폼을 수리하고 재료를 추가할 수 있습니다. 또한 단일 인쇄 프로세스에서 여러 재료를 활용할 수 있습니다.

3. 재료 압출

재료 압출은 핫 글루건과 유사하게 작동합니다. 재료는 코일에서 프린터로 공급됩니다. 노즐 끝은 재료를 가열하고 녹입니다. 그런 다음 액체 재료를 빌드 플랫폼에 레이어별로 배치하여 냉각 및 응고시켜 물체를 형성할 수 있습니다.

많은 기업과 레크리에이션 사용자는 저렴한 장비와 재료로 인해 재료 압출을 즐깁니다.

이 방법은 가장 저렴한 적층 제조 방법이지만 재료 압출에도 한계가 있습니다. 발열체는 금속과 같은 고밀도 재료를 녹일 만큼 강력하지 않기 때문에 플라스틱 폴리머만 사용하는 것으로 제한됩니다. 플라스틱 폴리머는 공구 및 고정 장치와 같은 일부 응용 분야에서는 내구성이 충분하지 않을 수 있습니다.

4. 파우더 베드 퓨전(PBF)

전자빔 용융(EBM)이라고도 하는 분말층 융합은 일반적으로 플라스틱, 금속, 모래 또는 세라믹 분말이 모래와 혼합된 분말 재료의 큰 층으로 시작됩니다.

레이저 또는 전자빔을 사용하여 분말을 선택적으로 융합합니다. 재료 층이 융합되면 작업 영역이 아래로 이동하고 동일한 프로세스를 사용하여 그 위에 새 층이 만들어집니다.

PBF를 사용하면 개체에 높은 복잡성 수준이 있으므로 다른 유형의 적층 제조로 생성된 개체보다 더 강력합니다. 파우더 베드가 필요하기 때문에 깨끗한 작업 환경을 유지하기 어렵습니다. 이 방법은 가루 재료를 다루도록 설정되지 않은 좁은 공간에 가장 적합한 옵션이 아닙니다.

적층 제조에 대해 더 알고 싶으십니까? 다음 블로그 주제를 확인하세요. 적층 제조 공정 적층 제조를 위한 3D 프린팅 - 알아야 할 사항

5. 시트 적층

시트 적층(UAM(초음파 적층 제조) 또는 LOM(적층 물체 제조)이라고도 함) - 얇은 재료 시트를 적층하고 초음파를 통해 함께 결합하는 적층 제조 공정입니다. 용접, 본딩 또는 브레이징. 레이어가 쌓이면 개체의 모양이 바뀝니다.

모든 층이 쌓이고 라미네이트되면 CNC 기계 또는 레이저 커터가 초과 재료를 제거하여 대상의 최종 형태를 만듭니다.

여러 레이어에서 작동하기 때문에 시트 라미네이션을 사용하면 제조업체에서 다른 적층 제조 공정보다 훨씬 저렴한 비용으로 다양한 재료를 레이어링하고 풀 컬러로 인쇄할 수 있습니다.

시트 라미네이션은 비교적 저렴하지만 약간의 후처리가 필요하며 이는 지루하고 시간이 많이 소요될 수 있습니다. 또한 종이, 플라스틱 및 금속과 같이 시트로 제공될 수 있는 재료로 제한됩니다. 라미네이션이 완료되면 물체를 다듬어야 하기 때문에 이 적층 제조 공정에는 약간의 폐기물이 포함됩니다.

6. Vat 중합

Vat 중합은 분말 베드 대신에 자외선 레이저에 의해 층으로 경화되는 포토폴리머 수지 통을 사용한다는 점을 제외하고는 분말 베드 융합과 유사합니다. 층이 완성되면 더 많은 수지가 추가되고 다음 층이 만들어집니다. 이 프로세스는 개체가 완료될 때까지 계속됩니다.

수지가 상당히 비쌀 수 있지만 vat 중합은 높은 수준의 정확도와 우수한 마감을 제공하면서 신속하게 물체를 구성할 수 있습니다.

그 이점에도 불구하고 Vat 중합 제조업체는 광수지 재료 사용에 제한을 받고 상당한 수준의 후처리를 수행해야 합니다. 인쇄된 개체는 사용할 준비가 되기 전에 수지에서 제거하고 청소해야 합니다.

7. 재료 분사

바인더 분사와 유사하며, 재료 분사는 물체를 구성하는 재료를 레이어링합니다. 그러나 분말 베드에 접착제를 레이어링하는 대신 재료 분사는 왁스와 같은 재료를 녹이고 빌드 플랫폼에 물방울을 정확하게 증착합니다. 레이어가 쌓이면 개체의 모양이 만들어집니다.

많은 제조업체에서 재료 분사를 사용하는 이유는 상대적으로 저렴하고 고품질 표면 마감으로 뛰어난 정확도를 제공하기 때문입니다. 불행히도 재료 분사는 부서지기 쉬운 왁스와 같은 재료만 사용하는 것으로 제한됩니다. 또한 한 번에 한 방울씩 만들기 때문에 개체를 만드는 데 시간이 더 오래 걸립니다.

귀하에게 적합한 적층 제조 유형은 무엇입니까?

적층 제조 방법을 선택하기 전에 프로젝트에서 필요한 것이 무엇인지 생각하는 것이 중요합니다. 더 예산 친화적인 옵션을 찾고 있습니까, 아니면 더 강력한 빌드 재료를 사용해야 합니까? 요구 사항이 무엇이든 생산에 도움이 되는 적층 제조 공정이 있습니다.

어떤 유형의 적층 제조를 선택하든 좋은 3D 디지털 모델로 시작하는 것이 중요합니다. Spatial의 전문가들은 3D 모델링 분야에서 35년 이상의 경험을 갖고 있으며 수많은 기업이 제품을 설계, 테스트 및 출시하도록 도왔습니다.

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