PolyJet과 MultiJet(MJP) 3D 프린팅 모두 자외선(UV) 광에 반응하는 광중합체를 증착하고 경화시켜 부품을 제작하는 적층 제조 방식입니다. 둘 다 개념 증명과 기능성 시제품에 사용될 수 있으며, 복잡한 부품을 제작할 수 있는데, 그중 일부는 치과 및 의료 분야에서 크라운과 교정용 몰드 같은 용도로 자주 사용됩니다. 이러한 공통점에도 불구하고, 이 두 공정은 한 쪽은 복합 재료로 프린트할 수 있게 하고 다른 쪽은 중소량 생산에 더 적합하게 만드는 몇 가지 핵심적인 차이점이 있습니다. 어느 쪽인지 알아보려면 계속 읽어보세요.
2000년 Objet Geometries에 의해 처음 개발되어 현재 상표권을 소유한 Stratasys에 인수된 PolyJet 프린팅은 잉크젯 프린터와 유사하게 작동합니다. "PolyJet은 재료가 프린트 플레이트에 층별로 분사되는 공정입니다."라고 Xometry의 수동 견적 팀 리드인 Christian Tsu-Raun은 말합니다. "상대적으로 느리지만 매우 정확하며, 소형의 비기능성 시제품에 적합합니다." 이 공정에서는 미리 프로그래밍된 영역에 미세한 광중합체 방울이 방출되어 2D 레이어를 서로 위에 쌓습니다. 그런 다음 UV 광을 사용하여 그 방울들을 경화시키고 각 레이어의 형태를 고정시킵니다. PolyJet은 높은 수준의 디테일을 유지하는 것으로 알려져 있으며 16미크론까지 얇은 레이어로 프린트할 수 있지만, Xometry는 일반적으로 25미크론의 레이어 높이로 프린트합니다.
광중합체는 경화될 때만 치수적으로 안정됩니다. 그래서 주 폴리머 부품과 동시에 서포트 재료가 깔리게 되는데, 이는 치수 정확도를 높이고 광중합체가 경화될 때까지 고정해 주는 일종의 프레임을 제공합니다. 이 서포트 재료는 공정이 끝날 무렵 부품을 감싸는 약간 딱딱한 젤 같은 물질과 유사합니다. 부품이 완성되면 물 분사로 세척하고, 화학 용액에 담가 서포트를 제거한 후 건조시킵니다. 다음은 PolyJet 프린팅으로 만든 Xometry 무지개 로고 이미지입니다:
아래는 PolyJet이 Multijet에 비해 가진 장점입니다:
아래는 Multijet에 비해 PolyJet의 단점입니다:
MultiJet의 개발은 3D Systems사에 기인하며, 잉크젯 프린터처럼 작동하는 또 다른 유형의 3D 프린팅입니다. 앞서 논의한 첫 번째 방법과 마찬가지로 MJP는 UV 경화성 광중합체 또는 주조 왁스 방울을 사용하여 프린팅 헤드가 층별로 부품을 생성합니다. 16미크론까지 작은 레이어 두께를 생성할 수 있지만, PolyJet에 비해 다중 재료 혼합 기능이 제한적이거나 기계에 따라 전혀 없을 수 있습니다. 이 기술의 서포트 구조는 파라핀 왁스로 만들어지므로 부품이 완성되면 오븐에 넣거나 따뜻한 미네랄 오일 욕조에 담가 왁스를 녹여 제거합니다. MJP 부품의 후처리는 일반적으로 PolyJet 프린팅보다 쉽지만, 왁스를 녹일 때 열이 주 빌드 재료의 특성에 영향을 주지 않도록 주의해야 합니다.
MJP 사용의 잠재적 단점으로는 복잡한 풀컬러 부품을 제작하거나 고무 같은 재료, 경질 재료, 투명 재료를 동시에 혼합하여 다양한 재료 특성을 시뮬레이션할 수 없다는 점(이것은 PolyJet 프린팅으로 가능)을 들 수 있습니다. 또한 적절한 절차와 주의가 취해지지 않으면 MJP 부품의 재료 특성이 후처리 중에 변경될 위험이 있습니다.
PolyJet과 Multijet 모두 기존 방법으로는 제조할 수 없는 복잡하고 상세한 부품을 프린트할 수 있습니다. 두 공정은 꽤 유사하지만, 세 가지 주요 차이점 중 두 가지는 프린팅에 사용되는 재료와 후처리의 용이성입니다. PolyJet은 한 번의 작업으로 복합 부품을 프린트할 수 있지만 Multijet 프린트 부품보다 더 많은 후처리 방법이 필요합니다.
PolyJet과 Multijet 시스템은 유사한 기술과 공정을 사용합니다. 둘 다 UV 감광성 광중합체와 UV 경화 시스템을 사용합니다. 크게 다르지 않지만, 두 방법은 시스템에 있는 프린트 헤드의 수에서 차이가 있습니다. PolyJet은 두 개 이상의 헤드를 가질 수 있는 반면, Multijet은 최대 두 개까지 가질 수 있습니다.
PolyJet 시스템에서는 여러 재료를 단일 원자재로 결합하여 모든 구성 재료의 특성을 가질 수 있습니다. 이러한 복합 재료를 "디지털 재료"라고 부릅니다. 이를 통해 한 번의 빌드로 서로 다른 재료 특성을 가진 단일 부품을 프린트할 수 있습니다.
Multijet 시스템에 사용되는 재료는 광중합체입니다. Multijet 프린트 부품은 반드시 단일 색상이며 단일 재료로 구성됩니다. 미적 또는 기능적 이유로 복합 재료가 필요한 경우 PolyJet이 더 나은 옵션일 수 있습니다.
PolyJet과 Multijet 모두 매우 상세하고 기능적인 시제품과 부품을 생산합니다. 이러한 디테일 수준은 PolyJet과 Multijet을 설계 프로세스의 모든 단계에 이상적으로 만듭니다. PolyJet과 Multijet 프린트 부품은 치과 및 의료 산업에서 흔히 발견되며, 크라운과 교정기용 치과 몰드를 만드는 데 사용됩니다.
PolyJet과 Multijet의 프린트 볼륨은 크게 다르지 않습니다. 사용되는 시스템에 따라 PolyJet은 최대 260 x 200 x 200mm, Multijet 시스템은 최대 294 x 211 x 144mm의 볼륨을 가질 수 있습니다. 더 큰 부품이 필요한 경우 부품을 여러 조각으로 프린트한 후 나중에 조립할 수 있습니다.
PolyJet과 Multijet 프린트 부품의 표면 마감은 크게 다르지 않습니다. 두 방식 모두 정밀한 해상도와 레이어 두께 덕분에 완성된 부품의 표면이 매끄럽습니다. 더 복잡한 기하학적 영역에서는 가끔 거친 표면이 나타날 수 있지만 적절한 후처리로 쉽게 매끄럽게 할 수 있습니다.
PolyJet과 Multijet 시스템은 다른 형태의 3D 프린팅에 비해 비쌀 수 있습니다. PolyJet 프린터는 최저 $6,000에서 더 고급 시스템의 경우 $75,000까지 다양합니다. Multijet 프린터의 가격도 비슷하며 평균 $43,000 정도입니다.
PolyJet과 Multijet 모두에 대한 대안은 다음과 같습니다:
PolyJet과 Multijet의 유사점은 다음과 같습니다:
Multijet 외에도 PolyJet에 대한 또 다른 대안은:
PolyJet 외에도 Multijet에 대한 또 다른 잠재적 대안은:
이들은 산업용으로 설계된 고급 기계이므로 저렴하지 않습니다. PolyJet 프린터는 $150,000에서 $500,000 사이이고, MJP 기계도 비슷하게 일반적으로 $150,000에서 $400,000 사이입니다. 이것이 Xometry가 제공하는 것과 같은 서비스가 유용한 이유입니다. 설정하고 운영하는 데 드는 선투자 없이 이러한 고급 시스템을 활용할 수 있기 때문입니다.
Carbon DLS™(Digital Light Synthesis™)는 고해상도와 정밀한 부품을 생산하는 비교 가능한 3D 프린팅 방법입니다. PolyJet과 MJP처럼 DLS도 액체 광중합체를 경화시켜 새로운 부품을 만드나, 투영된 빛과 연속 액체 인터페이스를 사용하여 생산합니다. 또한 DLS는 심리스 부품을 연속으로, 거꾸로 프린트합니다.
SLA(입체조형술) 3D 프린팅은 레이저를 사용하여 액체 레진을 고체 부품으로 경화시킵니다. 기능성 시제품과 부품 제작에 적합하며, 특정 기계와 설정에 따라 PolyJet보다 더 나은 해상도를 가질 수도 있습니다. SLA 프린트는 고품질이며 종종 몰드와 툴링, 주조 응용 분야용 마스터 패턴으로 제작됩니다.
이름에서도 비슷해 보이는데, MJF는 Multi-Jet Fusion의 약자입니다. "MJF는 분말 재료의 연속 층에 융합 에이전트를 적용하는 공정입니다."라고 Tsu-Raun은 말합니다. "상대적으로 빠르고 생산용 열가소성 플라스틱으로 부품을 생산하지만 PolyJet보다 정확도는 낮습니다." 이 방법은 복잡한 형태와 내구성 있는 최종 사용 부품을 만드는 데도 매우 뛰어납니다. 주요 차이점 중 하나는 MJF가 폴리머 분말과 융합 시스템을 사용하여 부품을 생산하므로 Nylon, TPU, Polypropylene 같은 인기 있는 엔지니어링 재료로 작업할 수 있다는 것입니다.
Kat de Naoum
Kat de Naoum은 영국 출신의 작가, 저자, 편집자, 콘텐츠 전문가로 20년 이상의 글쓰기 경력을 가지고 있습니다. 다양한 제조 및 기술 조직을 위한 글쓰기 경험이 있으며 엔지니어링 세계를 사랑합니다. 글쓰기 외에도 거의 10년간 법률 보조원으로 일했으며, 그중 7년은 선박 금융 분야였습니다. 많은 인쇄 및 온라인 출판물에 기고했습니다. Kingston University에서 영문학 및 철학 학사, 창작문학 석사를 취득했습니다.
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3D 프린팅
초록 수열 합성한 티올 기능화 실리카 나노스피어(SiO₂-SH) 플랫폼을 후속적으로 SnO₂ 양자점(QDs)으로 장식해 SnO₂/SiO₂ 복합 나노스피어(NSs)를 제조했습니다. 결과 NSs는 강한 가시광 반응형 형광을 나타내 단백질 포획 실시간 추적이 가능합니다. 환원형 글루타티온(GSH) 기능화로 SnO₂/SiO₂-GSH로 전환해 글루타티온 S-트랜스퍼라제(GST)-태그 단백질을 특이적으로 포획합니다. 대장균 용해액 적용 시 비특이적 흡착이 거의 없고, 단백질 결합 용량 7.4 mg g⁻¹을 보이며, 분리된 글루타티온 퍼옥시다제
스테인리스강 제조 공정 스테인리스강은 10~30% 크롬 함유. 니켈, 몰리브덴, 구리, 황, 티타늄, 니오븀 등 다양한 양 함유. 1970년경까지 스테인리스강 대부분 생산 전기로(EAF) 통해 이루어짐. 강 생산에 톤산소(tonnage oxygen) 사용되며 EAF 스테인리스강 제조 관행 변화. 산소 가스 탈탄 속도 개선용 사용 가능. 고산소 포텐셜 주입으로 달성 가능했으나 크롬 광범위 산화되어 슬래그로 가는 부작용 동반. 이로 인해 산화 크롬 슬래그서 페로실리콘으로 환원하는 명확한 환원 기간 필요. 아르곤 산소 탈탄(AOD)
