FDM 3D 프린터란? PDF 구성 및 작업

The Mechanical 게시물입니다. ! 오늘은 3D 프린팅이란 무엇입니까? 그 유형은 무엇입니까? 3D 프린팅의 장점과 한계 등...

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3D 프린팅이란 무엇입니까?

3D 프린팅은 3D 프린터의 도움으로 솔리드 모델을 만드는 데 도움이 되는 적층 제조 프로세스입니다. 이러한 솔리드 모델은 먼저 CAD 소프트웨어에 구축된 다음 부품 인쇄를 위해 3D 프린터로 전송됩니다. 적층 제조라는 이름에서 알 수 있듯이 필라멘트 재료의 레이어 위에 레이어가 추가되어 3차원 모델을 형성합니다.

3D 프린팅을 발명한 사람은 누구입니까?

3D 프린팅 기술은 Chuck Hull이 발명했습니다. 1983년에 그는 SLA 3D 인쇄 기술의 발명가로 인정받고 있습니다. 반면 FDM 3D 프린팅 기술은 Scott Crump가 발명했습니다. 회사 Stratasys의 설립자.

3D 프린팅 기술의 종류

3D 프린팅 기술의 종류는 다음과 같습니다.

• 융합 증착 모델링(FDM)
• SLA(스테레오리소그래피)
• 마스크 광조형(MSLA)
• 선택적 레이저 소결(SLS)
• 디지털 광 처리(DLP)
• 멀티 제트 퓨전(MJF)
• 직접 금속 레이저 소결(DMLS)
• 전자빔 용융(EBM) 
• 적층 물체 제조(LOM)

오늘 우리는 FDM(Fused Deposition Modeling)과 같은 가장 일반적인 3D 프린팅 유형에 대해 자세히 논의할 것입니다.

FDM 3D 프린팅이란 무엇입니까?

FDM(Fused Deposition Modeling) 또는 FFF(Fused Filament Fabrication)는 플라스틱 필라멘트를 가열하여 노즐을 통해 아래에서 위로 밀어내는 적층 제조 공정입니다. 플라스틱이 식으면서 굳어져서 3D 프린팅된 부품을 얻습니다.

FDM 3D 프린터의 주요 구성 요소

FDM 또는 FFF 3D 프린터에는 다음과 같은 주요 구성 요소가 있습니다.

• 필라멘트 코일
• 발열체가 있는 압출기
• 피더
• 스테퍼 모터 메커니즘
• 플랫폼 구축

이미지 제공 – Lemio, GFDL, Wikimedia Commons를 통해

필라멘트 코일

필라멘트 코일은 원형 단면을 갖는 열가소성 수지로 구성된 와이어 스풀입니다. 필라멘트는 다양한 색상으로 제공됩니다.

이미지 제공 – 이탈리아 밀라노의 Maurizio Pesce, CC BY 2.0, Wikimedia Commons를 통해

발열체가 있는 압출기

발열체가 있는 압출기는 열가소성 필라멘트를 연화시킨 후 노즐을 통해 압출합니다.

피더

Feeding 메커니즘은 필라멘트를 압출기에 지속적으로 공급하는 데 사용됩니다.

스테퍼 모터 메커니즘

세트 o 스테퍼 모터는 X, Y 및 Z 방향으로 압출기 및 빌드 플랫폼의 움직임을 제공하고 제어하는 ​​데 사용됩니다.

플랫폼 구축

3D 프린터의 빌드 플랫폼은 3D 부품이 인쇄되는 곳입니다.

융합 증착 모델링(FDM) 프린터 작업:

이미지 제공 – Paolo Cignoni, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons를 통해

3D 프린팅할 부품은 먼저 CAD 소프트웨어로 설계됩니다.

그 후 .STL 형식 파일로 내보냅니다.

이 .STL 파일은 Cura와 같은 슬라이싱 소프트웨어로 전송됩니다. 슬라이서 소프트웨어에서 레이어 높이, 필라멘트 온도 등과 같은 인쇄 매개변수를 제어할 수 있습니다.

매개변수를 설정한 후 파일을 SD 카드에 저장한 다음 3D 프린터에 삽입합니다. 또는 일부 3D 프린터는 USB를 통해 직접 연결할 수 있습니다.

3D 프린터에서 파일을 선택하고 그에 따라 설정합니다.

3D 프린터의 공급 메커니즘은 필라멘트를 흡입하고 압출기로 보내 설정 온도로 가열됩니다.

그러면 필라멘트가 빌드 플랫폼에 레이어별로 압출됩니다. 스테퍼 모터는 노즐의 움직임과 그에 따라 빌드 플랫폼을 제어합니다.

3D 인쇄가 가능한 자료

다음은 3D 프린팅에 일반적으로 사용되는 재료입니다.

• 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 플라스틱
• 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)
• 폴리카보네이트
• 나일론
• 탄소 섬유
• 수지 등

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3D 프린팅의 응용

다음은 3D 프린팅의 응용 프로그램입니다.

증기 터빈의 3D 프린팅 모델 | 이미지 제공 – CMitchell, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons 제공

• 3D 프린팅은 프로토타입에서 예비 부품 프린팅에 이르기까지 자동차 산업에서 사용됩니다.
• 신발 업계에서는 Adidas, Nike 등의 브랜드에서 이 기술을 신발 인쇄에 활용하고 있습니다.
• 요즘 안경도 3D 프린팅되고 있습니다.
• 3D 프린팅은 임플란트 프린팅, 치과 산업의 크라운 및 의치 프린팅, 로봇 팔 등과 같은 의료 목적으로 사용됩니다.
• 교육 업계에서는 더 나은 이해와 교육 목적을 위해 3D 모델을 인쇄하는 데 사용됩니다.
• 3D 프린팅은 프로토타이핑 목적으로도 널리 사용됩니다.

3D 프린팅의 장점

3D 프린팅의 장점은 다음과 같습니다.

• 높은 유연성
• 복잡한 부품을 쉽게 제조할 수 있습니다.
• 자재 낭비가 줄어듭니다.
• 인쇄된 부품의 일관된 품질
• 빠른 생산 속도.
• 디자인을 쉽게 변경할 수 있습니다.

3D 프린팅의 단점 

다음은 3D 프린팅의 단점입니다.

• 3D 프린터의 에너지 소비량은 높습니다.
• 3D 프린터는 높은 초기 투자 비용으로 고가입니다.
• 현재로서는 제한된 수의 자료를 인쇄할 수 있습니다.
• 3D 프린팅을 하는 동안 유독 가스가 발생합니다.
• 3D 프린팅으로 얻을 수 있는 마감재에는 한계가 있습니다.

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결론

3D 프린팅은 제조업에 혁명을 일으킬 잠재력이 있습니다. 3D 프린팅은 많은 분야에서 좋은 범위를 가지고 있습니다. 3D 프린팅은 미래의 제조 기술이 될 수 있습니다. 현재로서는 이 기술이 주요 제한 요소 중 하나인 비교적 고가이지만, 발전하고 점점 더 많은 사람들이 이 기술에 익숙해지면 이 문제를 해결할 수 있습니다.
여기까지가 3D 프린팅의 개요입니다.
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