3D 프린팅
크립 변형(Creep Deformation)이란? 크립 변형은 일정한 응력과 온도에서 장시간에 걸쳐 소재가 겪는 시간 의존적 영구 변형률을 말합니다. 소재가 장기간 하중을 받을 때 응력 수준이 소재 항복 강도 이하라도 점진적으로 변형하면 크립이 발생합니다. 크립은 고온 환경이나 장기간 하중이 가해지는 응용 분야에서 소재 거동 예측에 중요하므로 소재 과학, 공학, 3D 프린팅에서 중요한 의미를 가집니다. 고온 환경이나 장기간 하중이 흔한 응용 분야에서 소재 거동 예측을 위해 크립 이해는 필수적입니다. 예: 터빈, 엔진, 구조 부품의
선택적 레이저 소결 3D 프린팅이란? 선택적 레이저 소결(SLS)은 부품 설계와 생산 방식을 혁신한 적층 제조(3D 프린팅) 기술입니다. SLS는 강력한 레이저로 열가소성 분말을 체계적으로 소결해 층별로 부품을 만듭니다. 언더컷과 내부 특징 같은 복잡한 플라스틱 부품은 다른 제조법으로 만들기 어렵지만, SLS 3D 프린팅으로 후공정 거의 없이(또는 전혀 없이) 쉽게 만들 수 있습니다. 또한 나일론, 폴리프로필렌, 열가소성 우레탄 등 다양한 열가소성 소재를 SLS 공정에 사용할 수 있습니다. 적층 제조(AM) 방식으로서 SLS는 제품
SLS(Selective Laser Sintering)란? 선택적 레이저 소결(SLS)은 고출력 레이저로 폴리머 분말(주로 나일론) 미세 입자를 소결하는 레이저 분말 베드 융합 공정입니다. 공급 용기에서 얇은 분말 층이 빌드 플랫폼 위에 분배됩니다. 빌드 챔버와 베드 플레이트는 플라스틱 녹는점 바로 아래까지 가열됩니다. 이는 레이저가 부품을 고체화하기 쉽게 만듭니다. 레이저 빔을 스캐너 시스템(갈보 모터로 제어되는 미러)으로 보냅니다. 빔이 첫 번째 층의 부품 단면을 추적하며 분말을 소재 녹는점까지 가열하면 입자들이 소결되어 결합됩
PETG 베이퍼 스무딩이란? 베이퍼 스무딩은 PETG 부품의 표면 광택을 중간~높은 수준으로 끌어올리고 매끄러움을 크게 개선하는 저노동 후공정 기술입니다. 공정은 출력 부품을 제어된 용제 풍부 분위기에 노출시키는 방식으로 작동합니다. 용제가 최외층 폴리머 층을 부분적으로 용해시켜 표면이 흐르며 미세한 골짜기를 메웁니다. 용제가 증발하면 재고체화된 표면이 연속적인 광택 필름을 형성합니다. 이 방법은 미적으로 매력적인 시제품을 만들고 부품의 촉감을 개선할 수 있습니다. 그러나 스무딩 중 소재 흐름으로 인해 표면 치수 정밀도가 떨어지고
인장 강도(Tear Strength)란? 인장 강도는 소재가 가해진 응력에 수직 방향으로 파손에 저항하는 능력입니다. 보통 소재 가장자리를 고정하는 클램프 근처의 구속되지 않은 영역에 힘을 가해 찢어짐을 개시하는 데 필요한 힘을 측정합니다. 3D 프린팅에서 인장 강도는 특정 3D 프린트 구조 방식의 구조적 강도 이점을 정의하는 데 도움이 됩니다. 이는 FDM 프린팅 같은 이방성 구조 방식에 특히 관련이 깊습니다. 이방성 소재는 소재의 모드와 방향에 따라 물성이 다릅니다. 이는 나무의 결(grain)과 유사하게 해석될 수 있는데, 결
적층 제조(Additive Manufacturing)란? 적층 제조는 소재를 점진적으로 쌓아 올려 부품을 만드는 공정을 말합니다. 사용 소재는 금속, 세라믹, 플라스틱, 광중합체, 심지어 식품까지 다양합니다. ISO/ASTM은 모든 적층 제조 기술을 7가지 범주로 분류했습니다. 이 글에서는 7가지 적층 제조 공정의 작동 원리, 용도, 장점, 차이점을 설명합니다. 1. 바인더 제팅 (Binder Jetting) Xometry의 바인더 제팅으로 제작한 스테인리스강 부품. 바인더 제팅은 분말 베드 기반 적층 제조 기술로, 얇은 분말 층
소결이란? 소결은 금속이나 세라믹 같은 분말 소재를 녹는점 바로 아래 온도에서 가열하여 입자끼리 결합시켜 고체 덩어리를 만드는 공정입니다. 원자 확산이 입자 경계면을 넘어 일어나며 강력한 결합을 형성합니다. 성공적인 소결은 기공률을 낮추고 강도, 열전도도, 전기전도도, 투광성 등의 물성을 향상시킵니다. 제어된 소결은 다공성을 유지해야 하는 필터나 촉매 같은 용도에서 소재를 강화하면서도 기공을 남깁니다. 공정 중 원자 확산이 분말 표면 결함을 제거하며, 기공 형성에서 넥(neck) 형성으로 진행됩니다. 표면 에너지 감소에 따른 자유
표 1. 금속 분말 베드 퓨전 장단점 장점단점 장점 분말 베드에서 본질적 지지, 서포트 불필요 단점 일부 제조업체는 제한된 소재 조성 제공 장점 프린터에서 직접 매끄러운 표면 단점 고품질 고가 레이저 필요 장점 최소 20µm 층 두께, 통상 35~50µm 단점 일부 시스템은 상대적으로 느린 빌드 장점 더 다공성 파트 빌드 단점 불안정한 용융 풀로 인한 높은 잔류 응력 장점 단점 출력 파트가 모든 공정에서 동일하게 강하거나 탄력적이지 않음; EBM 파트보다 항상 약하고 파단되기 쉬움 표 2. 지향성 에너지 증착(DED) 장단점
소재가 겪는 다양한 응력을 이해하는 것은, 그것이 제품이 되어 현실 세계에서 압력과 장력에 직면했을 때 어떻게 반응할지 아는 열쇠입니다. 그것이 얼마나 버틸지 알면, 소재 선택에 대해 과학적 근거를 가진 안심을 얻을 수 있고, 무언가가 부러지고 변형되기 전에 얼마나 늘어나고, 구부러지고, 압축될 수 있는지 정확히 알 수 있습니다. 이 우산 아래에 있는 편리한 개념 중 하나가 항복 강도(Yield Strength) 측정이며, 이를 앞으로 더 깊이 탐구해 보겠습니다. 항복 강도란? 항복 강도는 엔지니어에게 소재가 탄성 변형에서 소성 변
인장 응력(Tensile Stress)은 소재 강도와 실제 환경에서 하중을 견디는 능력을 이해하는 데 필수적인 개념입니다. 신장력을 소재 단면적으로 나눈 비율입니다. 이 기사에서는 인장 응력의 정의, 공식, 계산 시 측정 단위를 다룹니다. 인장 응력이란? 인장 응력은 소재에 작용하는 신장력과 그 소재 단면적의 비율입니다. 물체를 인장 상태에 놓는 단위 면적당 힘입니다. 인장 응력은 표준화된 소재 시험에서 측정되어 인장 강도(파단 전 소재가 견딜 수 있는 최대 응력)를 나타냅니다. 소재 선택의 핵심 매개변수이며, 신장력이 소재에 작용
3D 프린팅, 즉 적층 제조(Additive Manufacturing)는 CNC 가공이나 사출 성형 같은 전통적 제조 방식으로는 불가능한 형상의 플라스틱과 금속 파트를 제작하기 위해 전 세계 산업에서 핵심 제조 공정으로 자리 잡았습니다. Xometry에서는 9가지 다양한 3D 프린팅 공정을 제공합니다. 다음 프로젝트를 제작할 때 엄청난 선택권을 드립니다. 하지만 옵션이 너무 많은데, 내 프로젝트에 적합한 적층 공정을 어떻게 빨리 결정할 수 있을까요? 이 3D 프린팅 공정 & 소재 설계 가이드로 파트의 의도된 애플리케이션을 기반으로
풀컬러 3D 프린팅이란? 대부분의 3D 프린팅은 단일 색상 필라멌을 사용하거나 염색, 도색 같은 2차 가공이 필요합니다. 대부분의 3D 프린트는 단일 단색으로 제한됩니다. PolyJet 같은 기술로 풀컬러 3D 프린팅 기술이 가능해졌습니다. PolyJet은 단일 빌드에서 수천 가지 색상을 동시에 구현할 수 있습니다. Xometry의 풀컬러 3D 프린팅 기능으로 600,000가지 이상의 고유한 색상을 제작할 수 있습니다. PolyJet은 팬톤(Pantone), RAL, HEX, CMYK, 투명도 및 기타 색상 입력에 대한 정확하거나
나일론에는 약 50가지 유형이 있지만, 모두 3D 프린팅에 적합한 것은 아닙니다. 원래 섬유 소재로 설계되었습니다. 듀폰(DuPont) 연구원 월리스 H. 캐로더스(Wallace H. Carothers)가 1935년 최초의 완전 합성 섬유를 만들려다 발견했습니다. 그 이후 나일론은 팬티스타킹부터 건설, 자동차, 심지어 항공우주에 사용되는 고성능 파트까지 다양한 용도로 쓰이고 있습니다. 자세히 알아보겠습니다. 나일론 3D 프린팅이란? 나일론은 유사한 조성을 가진 준결정성 열가소성 폴리아마이드 계열입니다. 디아민과 다이산이라는 두 가지
Xometry에서는 SLA, PolyJet 등 다양한 레진 기반 공정을 제공합니다. 마찬가지로 필라멘트 형태의 소재를 사용하는 FDM(Fused Deposition Modeling)도 제공합니다. 이 모든 공정으로 고객 맞춤형 3D 프린팅 파트를 제작할 수 있지만, 레진 3D 프린팅과 필라멘트 기반 공정 및 소재 사이에는 몇 가지 주요 차이점이 있습니다. 두 방식 모두 장단점이 있으며, 가장 적합한 것은 수행하는 프로젝트 유형에 따라 달라집니다. 예산과 타이트한 마감일도 고려해야 합니다. 레진과 필라멘트 3D 프린팅의 차이점, 강점
제조업체가 복잡한 형상의 3D 프린팅 파트를 만들고자 할 때, 종종 분말 베드 퓨전(PBF) 기계를 찾습니다. 이러한 파트는 전통적 제조 방식으로는 만들기 까다롭거나(때로는 불가능) 합니다. 자세히 알아보겠습니다. 분말 베드 퓨전(PBF) 기계란? PBF 기계는 다양한 산업의 다양한 애플리케이션을 위한 고품질, 복잡하고 정교한 파트를 제작할 수 있는 3D 프린터입니다. 레이저나 전자빔을 사용하여 금속 또는 플라스틱 분말 층을 녹여 융합함으로써, 분말 베드에서 층층이 파트를 빌드합니다. 고객의 특정 요구사항을 충족하는 강도나 내열성
사출 성형은 일관된 품질로 대량의 파트를 제작하는 데 사용되는 인기 있는 제조 공정입니다. 이 공정은 최종 파트 모양의 금형 캐비티에 녹은 플라스틱을 주입하는 것을 포함하며, 금형은 일반적으로 금속으로 만들어집니다. 이 공정에 익숙한 사람이라면 누구나 알다시피, 전통적인 금형 제작 방법은 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 듭니다. 소량 생산이나 맞춤형 파트에는 그만한 가치가 없습니다. 여기에 3D 프린팅 금형이 등장합니다: 저량 생산과 프로토타이핑에 이상적인 더 저렴하고 빠른 대안입니다. 1. CAD 설계 생성 파트 형상, 소재 선택
3D 프린팅에서 인필(infill)은 외부 쉘 사이의 공간을 채우는 출력 파트의 내부 구조로, 지지력, 강도, 내구성을 제공합니다. 인필의 목적은 소재 효율성, 출력 시간, 파트 강도의 균형을 맞추는 것입니다. 선택한 인필 패턴과 밀도는 최종 파트의 무게, 성능, 비용에 영향을 미칩니다. 그리드, 허니콤, 큐빅, 자이로이드 등 일반적인 인필 유형은 하중 지지력, 유연성, 출력 속도 등 요인에 따라 각각 다른 장점을 제공합니다. 이 기사는 다양한 인필 패턴, 구체적인 사용 사례, 파트 요구사항에 따른 이상적인 선택 방법을 이해하는 데
조립 파트를 설계할 때, 작은 디테일은 큰 부분만큼이나 중요합니다. 모서리처럼 사소한 것이 두 파트가 얼마나 부드럽게 결합되거나 서로 미끄러지는지 결정하는 큰 요소입니다. 특히 필렛(fillet)과 챔퍼(chamfer) 같은 모서리 스타일은 각각 고유한 이점을 제공하며, 두 개 이상의 파트 결합과 움직임을 크게 개선합니다. 이러한 모서리는 두 가지 중요한 기능을 제공합니다. 더 쉬운 조립 경험과 파트 특정 부위의 응력 감소입니다. 챔퍼는 급격한 방향 변화를 완충해야 할 때 유용하며, 경사진 면으로 깎여 있습니다. 반면 필렛은 두 표
FDM 정의 및 FFF와의 비교 FDM은 S. 스콧 크럼프(S. Scott Crump)가 처음 개발했으며, 1989년 스트라타시스(Stratasys)가 특허를 취득했습니다. 이는 가장 초기의 3D 프린팅 공정 중 하나입니다. FDM은 일반적인 제조 소재와 첨가제를 사용하여 정밀한 모델을 만듭니다. 대부분의 전문 제조업체는 생산 품질 때문에 FFF보다 FDM을 선호합니다. FDM 모델은 엄격한 요구사항을 충족할 가능성이 FFF 파트보다 높습니다. FDM은 X-Y 이송 메커니즘을 사용하여 온도 조절 익스트루더가 장착된 프린트 헤드를 이
3D 프린팅, 전문 용어로는 적층 제조(Additive Manufacturing)는 생각만큼 새로운 기술이 아닙니다. 1980년대에 시작되었지만, 최근 몇 년간 항공우주, 자동차, 건축, 교육, 주얼리, 예술 등 다양한 분야의 Xometry 고객들에게 인기 있는 제조 방식으로 자리 잡았습니다. 의료 및 헬스케어 분야에서는 의족, 의료 기기, 심지어 대체 장기 제작까지 놀랍게 활용되고 있습니다. Xometry가 아직 주문형 장기 출력을 하지는 않지만(아직은!), 의료 및 헬스케어 고객들과 협력한 수많은 다른 애플리케이션이 있습니다.
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