Filamet ™ 금속 필라멘트의 특성 및 제조 지침

Virtual Foundry는 수년간의 연구 끝에 다양한 금속 필라멘트 Filamet™을 개발한 미국 회사입니다. . 이러한 필라멘트는 소결에 기반한 후처리를 통해 , 완전한 금속 부품을 얻을 수 있습니다.

이러한 방식으로 The Virtual Foundry는 3D FDM 금속 프린팅의 선구자이자 최대 레퍼런스가 되었습니다. .

Filamet™ 필라멘트란 무엇인가요?

필라멘트 Filamet™은 비금속과 생분해성 및 생태학적 폴리머(PLA)로 구성됩니다. . 이러한 필라멘트에는 구성에 높은 비율의 금속 입자가 포함되어 있습니다. . 그러나 PLA를 바인더로 사용하여 , 프린팅 속성이 PLA와 유사하여 3D FDM 프린터 사용자가 이러한 필라멘트로 부품을 만들 수 있기 때문에 프린팅이 매우 쉽습니다.

동영상 1:Filamet이란 무엇입니까?. 출처:버추얼 파운드리.

시중의 대부분의 금속 필라멘트 약 30%의 최소 비율의 금속 입자를 포함합니다. 따라서 일반적으로 장식용으로 개발됩니다. 뿐. 그러나 Filamet™ 필라멘트로 인쇄된 조각은 일단 소결되면 해당 모재의 특성을 갖습니다.

이에 대한 예는 필라멘트 Filamet™ 구리입니다. Filamet™ 구리로 인쇄된 조각은 분해 공정을 거칠 때까지 전도성 특성을 갖지 않습니다.

이미지 1:미소결 및 소결 고탄소강으로 만든 Filamet™으로 만든 콘. 출처:버추얼 파운드리.

3D 프린팅 조각의 소결 후 결과는 완전한 금속 조각이 됩니다. , 3D FDM 프린팅 내에서 지금까지 생각할 수 없었던 것입니다. 따라서 Filamet™을 사용하면 DMLS 기술로 가능한 것과 유사한 속성이 달성되지만 특정 제한이 있습니다. .

PLA가 제거된 이 필라멘트로 인쇄된 부품을 소결해야 하기 때문에 부품은 다음을 갖게 됩니다.

• 특정 다공성
• 볼륨 손실
• 비등방성

비디오 2:Filamet 필라멘트의 밀도. 출처:버추얼 파운드리.

현재 Filamet™ 다음과 같은 필라멘트가 있습니다.

• 스테인리스 스틸 316 L - 80% 금속 입자 + 20% PLA
• 브론즈 - 80% 금속 입자 + 20% PLA
• 구리 - 90% 금속 입자 + 10% PLA
• 6061 알루미늄 - 65% 금속 입자 + 35% PLA
• 고탄소강 - 75% 금속 입자 + 25% PLA
• 텅스텐 - 95% 금속 입자 + 5% PLA

필라메트 코브레 필라메트 브론스 필라메트 아세로
inox 316L 필라메트
알루미늄 6061

Filamet™의 특징

필라멘트 Filamet™의 밀도는 표준 PLA보다 훨씬 높습니다 , 높은 금속 입자 함량과 관련된 개별 금속의 밀도 때문입니다.

Filamet™ 필라멘트로 출력할 때 필라멘트에 포함된 금속 입자의 비율이 높기 때문에 강화 강철 노즐을 사용하는 것이 좋습니다. 또한 재료에 따라 막힘을 방지하기 위해 출구 직경이 0.6mm 이상인 노즐을 사용해야 합니다. 최대 0.3mm 출구 직경의 노즐을 사용할 수 있는 텅스텐 필라멘트 Filamet™ 제외; 최소 0.8mm 출구 직경의 노즐을 사용해야 하는 고탄소강 필라멘트 Filamet™

이미지 2:황동 노즐 대 경화 강철. 출처:E3D.

이러한 필라멘트의 높은 금속 입자 로드의 또 다른 결과는 필라멘트가 녹기 전에 더 취약합니다. , 구성에 결합 중합체의 비율이 매우 적기 때문입니다. 그러나 The Virtual Foundry가 수행한 영구적인 연구 및 개발 덕분에 필라멘트에서 이러한 취약성이 점점 줄어들고 있습니다. 다음 비디오에서 볼 수 있듯이:

비디오 3:Filamet 필라멘트의 취약성. 출처:버추얼 파운드리.

필라멘트 Filamet™을 출력하는 과정에서 필라멘트가 Extruder에 들어가기 전에 최대한 곧게 펴는 것이 매우 중요하지만 이러한 필라멘트는 와인딩으로 인해 일정한 곡률을 가지고 있습니다. 이를 해결하기 위해 The Virtual Foundry에는 필라멘트를 가열하는 실린더와 온도 조절기로 형성된 장치인 Filawarmer가 있습니다.

이미지 3:필라멘트 코일 내부에 배치된 필라워머. 출처:버추얼 파운드리.

이 장치는 입력이 필라멘트 코일에 최대한 가깝고 출력이 압출기의 입력 구멍과 정렬되도록 코일 내부에 수직으로 배치해야 합니다. Virtual Foundry는 코일이 자유롭게 회전할 수 있도록 가열 실린더를 걸 것을 권장합니다.

동영상 4:필라워머. 출처:버추얼 파운드리.

재료가 가열 실린더를 통과함에 따라 곡률이 사라지고 유연성이 증가합니다. 파손을 방지하고 인쇄를 용이하게 하기 위해 인장 강도를 줄입니다. .

Filamet™ 필라멘트로 인쇄할 때 베이스에 ​​대한 우수한 접착력 고려해야 합니다. 인쇄된 조각을 제거할 때 인쇄 베이스가 손상되지 않도록 파란색 테이프를 사용하는 것이 좋습니다.

Filamet™ 소결

인상 베이스에서 제거된 부품은 완전한 금속 부품을 얻기 위해 소결되어야 합니다. 이 과정을 통해 필라멘트의 일부를 형성하는 PLA가 제거됩니다. 이 과정을 거치기 전까지는 조각들이 사용된 필라멘트를 구성하는 모재의 특성을 가지지 못할 것입니다.

동영상 5:FAQ Filamet. 출처:더 버추얼 파운드리.

소결 압축된 금속 분말로 형성된 물체로부터 고체 부품을 제조하는 공정으로, 용융 온도보다 낮은 온도에서 열처리를 가하지만 저항 방식으로 금속 입자를 함께 결합할 수 있을 만큼 충분히 높은 온도에서 열처리하여 완전히 고체를 만듭니다. 차단합니다.

소결은 개방 환경 오븐이나 진공 또는 불활성 환경에서 수행할 수 있습니다. . FDM 인쇄로 전체 금속 부품을 만드는 방법 게시물에서 이 프로세스를 수행하는 데 사용할 수 있는 소결 및 다양한 오븐에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.

필라멘트 Filamet™으로 3D 프린팅된 부품을 소결하기 위한 요구 사항을 충족하는 용광로가 없는 경우 당사에 연락하시면 당사 시설에서 소결의 가능성과 조건에 대해 알려드리겠습니다.

Filamet™ 후처리

필라멘트로 인쇄된 조각이 필라멘트 Filamet™으로 소결되면 금속 조각을 사용하는 것처럼 표면을 샌딩 및 광택 처리하여 후처리할 수 있습니다. 인쇄 라인 및 기타 작은 변형을 줄이기 위해 물 사포를 사용하고 매번 더 미세한 사포를 사용하는 것이 좋습니다.

마지막으로 연마 디스크가 있는 회전 도구를 사용하고 연마 페이스트를 적용하여 원하는 광택을 얻을 수 있습니다. 필라멘트의 모재에 따라 소결로 인한 부품을 연마하고 열로 매끄럽게 하고 심지어 용접할 수도 있습니다.

Virtual Foundry의 필라멘트 Filamet™을 사용하면 처음으로 3D FDM 프린팅을 통해 완전한 금속 부품을 제조할 수 있으며 비교적 간단한 후처리가 필요합니다.

이는 3D 프린터 제조업체, 생체 의학 혁신, 제트 엔진 개발, 방사선 차폐, 우주 탐사, 원자력 에너지, 치과, 예술가 또는 패션 디자인 등 다양한 산업 분야에서 매우 중요하고 유용한 돌파구입니다.