금속 첨가제 제조 공정

적층 제조(3D 인쇄)가 산업 자동화 세계를 휩쓸고 있습니다.

제조업체는 이제 금형을 만들고 재료를 제거하는 대신 재료 레이어를 추가하여 더 낮은 비용과 더 적은 낭비로 항목을 생산할 수 있습니다. 특히 금속 적층 제조(Metal 3D Printing)가 견인력을 얻고 있으며 항공우주와 같은 산업에서 특히 인기를 얻고 있습니다.

최근 AMPOWER 보고서에 따르면 금속 적층 제조 시장은 2024년까지 27.9% 성장할 것으로 예상됩니다. 금속 적층 제조를 통해 기업은 강력하고 매우 복잡한 금속 부품을 구성할 수 있습니다 전통적인 제조 공정보다 적은 재료와 노력으로

산업 동향을 따라잡기 위해 금속 적층 제조에 대한 빠른 가이드를 제공합니다.

금속 적층 제조 설명

몰드 및 트리밍이 필요한 기존 제조와 달리 적층 제조는 정교한 3D 인쇄 장비를 사용하여 처음부터 항목을 만듭니다. 기본 프로세스는 5단계로 진행됩니다.

1. 디지털 모델을 만듭니다.
2. 중공, 구멍 크기 편집, 지지대 추가 등을 통해 인쇄를 준비합니다.
3. 3D 모델을 레이어로 분할합니다.
4. 부품을 레이어별로 인쇄합니다.
5. 최종 제품으로 후처리합니다.

공정은 대체로 동일하지만 금속 적층 제조를 사용하여 제품을 인쇄하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 다음은 가장 일반적인 몇 가지입니다.

• 파우더 베드 퓨전 – 금속분말을 제조대 위에 올려놓고 고에너지 전자레이저를 이용하여 분체층을 정밀하게 융합하여 최종 제품을 만듭니다.
• 금속 분사 – 금속 재료를 녹여서 직접 제조 테이블에 적용합니다. 액체 금속은 빠르게 냉각되고 최종 제품이 완성될 때까지 새 레이어가 추가됩니다.
• 로 주입 합금 – 금속 분말은 액체 결합제로 결합됩니다. 결합제의 층이 더 많이 추가됨에 따라 최종 제품의 형태가 형성됩니다.

각 유형의 금속 적층 제조는 다양한 재료로 여러 부품을 생성할 수 있습니다. 적층 제조에 사용되는 가장 인기 있는 금속 첨가제는 Inconel 718 및 Inconel 625와 같은 니켈 합금, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 구리입니다.

금속 적층 제조(금속 3D 인쇄)의 장단점

금속 적층 제조에는 많은 이점이 있지만 모든 유형의 제조에 이상적인 것은 아닙니다. 다음은 금속 제품을 만들기 위해 적층 제조 시스템을 사용할 때의 금속 적층 장점과 단점에 대한 빠른 안내입니다.

장점

• 현지에서 주문형 부품을 생산할 수 있는 기능을 제공하여 부품 저장을 위한 공간 및 비용 요구 사항을 줄입니다.
• 더 큰 재료에서 부품을 다듬거나 절단할 필요 없이 폐기물이 줄어들어 제조 비용도 절감됩니다.
• 금형을 만들 필요 없이 신속하게 신제품을 생산합니다.
• 더 빠른 프로토타이핑은 제품 개발을 빠르게 가속화하고 경쟁 우위를 확보하는 데 도움이 됩니다.
• 조립이 필요하지 않습니다. 적층 가공된 부품은 여러 부품을 조합할 필요 없이 전체를 인쇄할 수 있습니다.
• 최소한의 노력이나 기술로 매우 복잡한 부품을 구성합니다.

단점

• 느린 제작 시간은 적층 제조가 대량 생산에 적합하지 않음을 의미합니다.
• 높은 초기 비용으로 더 비싼 장비가 필요합니다.
• 제품 크기는 적층 제조 시스템의 제약으로 제한됩니다. 예를 들어 소비자 등급 프린터에는 일반적으로 1입방피트보다 작은 인쇄 베드가 있습니다.

금속 적층 제조의 응용

원래 금속 적층 제조는 프로토타입 제작에 주로 사용되었습니다. 제조업체는 금속 첨가제 소프트웨어를 사용하여 대규모 생산을 위한 금형 및 장비에 투자하기 전에 테스트 준비 제품을 신속하게 설계하고 인쇄할 수 있습니다. 첨단 기술과 적층 제조가 보다 저렴해짐에 따라 다양한 산업 분야에서 채택되었습니다.

항공우주 산업은 적층 제조의 주요 도입 분야 중 하나입니다. 항공우주 회사는 적층 제조("AM")를 사용하여 기존 방법으로는 불가능했을 매우 복잡한 금속 부품을 설계 및 구성하고 있습니다.

폐기물이 적기 때문에 항공우주 제조업체는 항공기 설계 시 필수적인 구조적 무결성을 희생하지 않으면서 무게를 줄일 수 있습니다.

의료 산업은 또한 특정 절차를 위한 고유한 도구와 도구를 만들기 위해 적층 제조를 사용했습니다. 의료 전문가는 더 이상 제조업체가 설계하고 제작하는 도구를 기다릴 필요가 없습니다. 그들은 훨씬 저렴한 비용으로 필요한 정확한 도구를 사내에서 제작하여 복잡한 절차를 지원할 수 있습니다.

금속 적층 제조로 생산 최적화

금속 적층 제조는 기존 제조 공정을 대체할 수는 없지만 다양한 산업 분야의 제조업체에 상당한 이점을 제공합니다.

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