최고의 신속한 프로토타이핑 프로세스 선택

"신속한 프로토타이핑"(RP)은 제품 수명 주기의 설계 단계에서 CAD(Computer Aided Design)를 사용하여 물리적 제품을 신속하게 제작하는 것을 의미합니다. 컨셉 생성부터 최종 테스트까지 디자인 프로세스 전반에 걸쳐 사용할 수 있습니다. 효과적인 신속한 프로토타이핑은 엔지니어가 잠재적인 함정을 조기에 피하고 제품의 전반적인 품질을 개선하며 시장 출시를 가속화하는 데 도움이 됩니다. 신속한 프로토타이핑은 도구 없이도 CAD 파일에서 직접 복잡한 형상을 빠르게 재현할 수 있습니다.

프로토타입에는 저충실도와 고충실도의 두 가지 유형이 있습니다. 저충실도 프로토타입은 설계자와 엔지니어가 개념의 형태와 기능을 이해하고 설계를 빠르게 개선할 수 있도록 돕기 위해 설계 주기의 초기 단계에서 사용되는 대략적인 모형입니다. 충실도가 높은 프로토타입은 제품의 성능, 모양 및 인체 공학을 검증하는 데 사용되는 최종 디자인의 거의 정확한 표현입니다.

래피드 프로토타이핑은 적층의 주요 이점 중 하나이지만 어떤 유형의 3D 프린팅을 사용해야 하는지 알기 어렵습니다. 특정 제품에 대해 신속한 프로토타이핑 프로세스를 선택해야 하는 부담을 덜기 위해 가장 일반적인 6가지 방법을 분류했습니다.

융합 증착 모델링(FDM)

FDM(Fused Deposition Modeling) 동안 가열된 프린팅 노즐은 배럴 내부에서 폴리카보네이트 또는 ABS와 같은 열가소성 재료를 녹인 다음 설정된 공구 경로를 따라 액화된 재료를 층별로 압출합니다. FDM은 수년 동안 사용되어 왔으며 사용하기 쉽고 안전하며 중간에서 저렴한 가격대로 비교적 강력한 부품을 생산할 수 있기 때문에 가장 일반적인 프로토타이핑 기술 중 하나입니다.

불행히도 FDM은 구조적 무결성으로 알려져 있지 않습니다. 이 공정은 종종 다공성이고 강도가 균일하지 않으며 기능 테스트 능력이 제한된 부품을 생산합니다. FDM은 또한 광조형 또는 선택적 레이저 소결보다 느립니다. 그러나 엔지니어는 FDM이 신속한 프로토타이핑을 위한 비용 효율적인 수단을 제공하므로 제품 개발 단계에서 실행 가능한 옵션을 고려해야 합니다.

SLA(스테레오리소그래피)

SLA(Stereolithography)는 많은 설계 및 엔지니어링 팀에서 입증된 신속한 프로토타이핑 선택입니다. 이 과정에서 컴퓨터로 제어되는 UV 광선 레이저는 빌드 플랫폼에서 부품의 각 2D 슬라이스를 추적하여 액체 포토폴리머 수지를 경화시킵니다. 완성된 각 층은 다음 층에 접착되고 전체 부분이 형성될 때까지 프로세스가 반복됩니다. 빠르고 저렴하며 널리 사용 가능합니다. SLA 프로토타입은 일반적으로 의료 기기 및 모델에 사용됩니다.

SLA에는 엔지니어링 등급 수지가 필요하지 않기 때문에 이 프로세스로 만든 프로토타입은 약하고 격렬한 테스트에 적합하지 않은 경향이 있습니다. 게다가 UV는 시간이 지남에 따라 습기에 노출될 때 저하될 수 있습니다. 그러나 SLA 부품은 레이저의 더 높은 해상도와 레이어 라인의 감소된 모양으로 인해 FDM보다 훨씬 더 나은 표면 조도를 제공합니다. 엔지니어는 설계가 복잡하거나 표면 요구 사항이 더 높은 제한된 용도의 부품에 대해 SLA를 사용한 프로토타이핑을 고려해야 합니다.

디지털 조명 합성(DLS)

Carbon의 DLS(Digital Light Synthesis)는 광화학 공정을 사용하여 부품을 만듭니다. 빛은 산소 투과성 창을 통해 UV 경화성 수지 통으로 투사됩니다. 그런 다음 디지털 장치가 일련의 UV 이미지를 수지에 투사하고 부품이 층별로 응고되고 전체 부품이 형성됩니다. 인쇄된 부품은 강제 대류 오븐에서 구워지고 열을 가하면 DLS 인쇄 부품에 탁월한 기계적 특성이 부여됩니다.

이 프로세스는 인쇄 프로세스가 연속적이기 때문에 충실도가 높은 프로토타입 및 작은 등방성 부품을 개발하는 데 이상적입니다. DLS 인쇄 부품은 사출 성형을 사용하여 생산된 부품과 강도 및 기계적 특성이 유사합니다. DLS는 또한 다양한 산업 등급 재료와 호환되므로 여러 부품 반복 작업에 이상적입니다.

그러나 DLS는 손바닥보다 큰 부품을 인쇄하기 위한 최상의 프로토타이핑 프로세스가 아니며 엔지니어는 이 프로세스의 지원을 설명하기 위해 설계를 재고해야 할 수도 있습니다. 또한 일반적으로 사용 가능한 다른 프로토타이핑 프로세스보다 비용이 많이 들고 빌드 볼륨이 크지 않습니다.

선택적 레이저 소결(SLS)

선택적 레이저 소결(SLS)은 강력한 컴퓨터 제어 레이저를 사용하여 일반적으로 나일론 기반의 분말 재료의 여러 층을 고체로 소결합니다. 나일론 외에도 SLS는 열가소성 수지와 기계적으로 유사한 엘라스토머 TPU 분말과 호환됩니다. 이 신속한 프로토타이핑 프로세스는 자동차 하드웨어 부품을 만드는 데 특히 적합합니다.

SLS로 제작된 프로토타입은 SLA로 제작된 프로토타입보다 더 견고하고 내구성이 있으며 기능 테스트에 더 적합합니다. 이 프로세스는 또한 균일한 강도를 유지하면서 다양한 재료를 사용하여 수행할 수 있기 때문에 SLA보다 더 다재다능합니다. 그러나 SLS로 인쇄된 제품은 다공성이고 덜 세부적이며 더 비싸고 생산 시간이 더 오래 걸립니다.

멀티 제트 퓨전(HP MJF)

멀티 젯 퓨전(HP MJF)은 잉크젯 헤드를 사용하여 2D 단면을 구축하여 퓨징 에이전트를 파우더 층에 증착한 다음 적외선 램프로 퓨징하는 파우더 베드 기술입니다. 그런 다음 부품을 빌드 상자에서 굴착하고 분사하여 과도한 분말을 제거합니다.

HP MJF는 SLS보다 평균 약 3일 빠릅니다. 이 프로세스는 기능적이고 내화학성이 있으며 고밀도의 프로토타입을 단 하루 만에 생산할 수 있습니다. 따라서 복잡한 어셈블리가 있는 방수 애플리케이션, 인클로저 및 기타 프로토타입에 이상적입니다. 프로토타입을 풀 컬러로 제작할 수도 있으므로 디자이너는 제품의 미학도 테스트할 수 있습니다. 그러나 HP MJF는 PA12 나일론에만 사용할 수 있으며 작은 형상을 만들 때 높은 정확도를 약속하지 않습니다.

폴리젯

PolyJet 인쇄 과정에서 프린트 헤드는 겔 매트릭스에 포토폴리머 수지 층을 분사하고 자외선 아래에서 수지 경화를 진행합니다. 이것은 프로토타입에 우수한 표면 마감을 제공할 수 있는 매우 얇고 믿을 수 없을 정도로 매끄러운 재료 층을 생성합니다. 또한 프린트 헤드는 다양한 재료의 방울을 배출할 수 있어 단일 프린트로 다중 재료 프로토타입을 생성할 수 있습니다.

그러나 PolyJet은 SLA의 많은 취약점을 공유합니다. 이 프로세스로 제작된 프로토타입은 그다지 강력하지 않으며 UV 감도로 인해 품질이 저하될 수 있습니다. 그러나 엔지니어가 많은 재료와 호환되고 우아한 고해상도 인쇄물을 생성하는 신속한 프로토타이핑 프로세스를 찾고 있다면 PolyJet이 적합한 옵션이 될 수 있습니다.

전문가의 조언으로 더 나은 프로토타입 제작

최고의 신속한 프로토타이핑 프로세스를 선택하는 것은 압도적으로 느껴질 수 있습니다. 예산 제약, 일정, 물리적 요구 사항 및 기타 중요한 요소의 균형을 유지함으로써 엔지니어는 프로젝트에 가장 적합한 신속한 프로토타이핑 프로세스에 집중할 수 있습니다. 전문 제조 파트너와 협력하면 올바른 선택을 하는 데 도움이 됩니다.

신속한 프로토타이핑 프로세스뿐만 아니라 제조 프로젝트의 모든 단계를 최적화할 수 있는 적합한 파트너를 찾고 있다면 Fast Radius를 선택하십시오. 당사의 전문가 팀은 수년간의 경험을 바탕으로 고객의 작업을 개념에서 납품까지 끌어올려 비할 데 없는 품질의 제품을 얻을 수 있도록 보장합니다. 견적을 받으려면 지금 문의하십시오.

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