성긴 채우기 대 솔리드 FDM 부품

FDM 3D 프린팅:Sparse Fill과 Solid FDM 부품의 주요 이점

FDM®(Fused Deposition Modeling)은 제조 보조제, 신속한 프로토타이핑 및 생산 부품 생산을 위해 산업 전반에 걸쳐 활용되는 독창적인 3D 프린팅 프로세스 중 하나입니다. FDM 3D 프린팅 기술은 ABS 및 폴리카보네이트와 같은 강력한 엔지니어링 등급 열가소성 수지로 부품을 제작합니다. Stratasys Direct에서 FDM 산업용 3D 프린터는 내열성 또는 충격 강도가 필요한 고성능 애플리케이션을 위한 항공우주 및 운송 회사 사이에서 인기 있는 선택입니다.

FDM 3D 프린터의 고유한 기능 중 하나는 사용자가 "희소 채우기"라고 하는 부품 형상의 두꺼운 부분을 채울 수 있는 빌드 모드입니다. 성긴 채우기는 플라스틱이 표준 3D 인쇄 레이어 대신 비계와 같은 구조로 압출되는 경우입니다. 그 결과 3D 부품의 섹션이 거의 속이 비어 있지만 강도와 강성을 유지하기 위해 지지대가 필요합니다. 다리 사이에 간격이 있는 전체 구조에 강도를 추가하는 교량 케이블이나 난간 기둥을 생각해 보세요.

FDM 부품에 대해 선택한 채우기 스타일은 부품 내부에 영향을 주지만 외부는 솔리드 채우기 부품과 동일하게 나타나고 작동합니다. 성긴 부분이 채워진 부품은 샌딩, 에폭시, 프라이머 및 페인트와 같은 후공정으로 채워진 부분과 유사하게 마감될 수 있습니다.

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희소 채우기의 이점

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1. 무게 감소

성긴 채우기는 부품에 내장된 재료가 적음을 의미하므로 최종 부품의 무게가 크게 줄어듭니다. 더 가볍기 때문에 이점이 있는 부품을 설계하는 경우 성긴 채우기는 강도를 유지하면서 무게를 줄이는 쉬운 방법입니다.

2. 빌드 시간 단축

3D 프린터는 각 레이어에 놓을 플라스틱이 적기 때문에 성긴 채우기를 사용하는 부품을 만드는 데 시간이 덜 걸립니다. 이미 3D 프린팅의 속도 이점이 있는 경우 성긴 채우기로 시간을 절약할 수 있으므로 부품을 더 빨리 배송할 수 있습니다.

3. 부품 비용 절감

또한 예비 충전 부품을 만드는 데 사용되는 재료가 줄어들고 인쇄 시간이 빨라져 전체 부품이 저렴해집니다. Stratasys Direct에서는 제작 시간과 자재 비용이 부품당 비용에 기여하는 주요 요인입니다.

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단단한 내부 채우기를 사용하는 경우

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Stratasys Direct는 고객이 다음과 같은 경우 견고한 내부 채우기를 사용할 것을 권장합니다.

1. 부품 강도가 중요한 기능입니다.

섹션에 성긴 채우기를 사용하는 부품은 여전히 ​​강도를 유지하지만 솔리드 채우기는 일반적으로 훨씬 더 강한 부품을 제공합니다. 예를 들어, 높은 충격을 견딜 수 있는 프로토타입을 기능적으로 테스트하는 경우 표준 솔리드 채우기로 부품의 두꺼운 부분을 채우는 것을 고려해야 합니다.

2. 부품은 미세한 디테일과 얇은 벽으로 구성되어 있습니다.

Stratasys Direct에서 디자인의 얇은 벽은 기본적으로 솔리드로 만들어지며 충분한 섹션만 성긴 채우기가 됩니다. 이 권장 사항은 일반적으로 레이어 높이에 따라 다르며 0.2"-0.6"의 기본 두께를 정의했습니다. Stratasys Direct 엔지니어의 도움으로 더 얇은 두께를 만들 수 있습니다.

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희소 채우기를 사용하는 경우

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Stratasys Direct는 고객이 다음과 같은 경우 희소 채우기를 사용할 것을 권장합니다.

1. 부품이 가벼워지면 이점이 있습니다.

3D 프린팅을 활용하는 많은 회사들은 금속이나 더 무거운 재료로 가공되는 디자인에 대한 가벼운 대안을 찾고 있습니다. 3D 프린팅은 복잡한 모양과 희박한 인테리어를 제공하여 무게를 줄일 수 있습니다.

2. 부품의 내부가 큽니다.

디자인에 채우기가 필요한 내부 기능이 있는 경우 성긴 채우기를 활용하는 것이 좋습니다. 부품당 비용이 절감될 뿐만 아니라 부품이 훨씬 더 빨리 배송됩니다. 또한 큰 것을 디자인하는 경우 내부에 플라스틱을 적게 사용하여 무게를 크게 줄일 수 있습니다.

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BMW는 테스트 설비에 Sparse Fill을 사용합니다.

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독일 레겐스부르크에 있는 BMW AG 공장은 범퍼 지지대를 조립하고 테스트할 때 기존 방식으로 가공된 알루미늄 고정물을 사용했습니다. 금속 고정구는 작업자에게 불편하고 무거워서 테스트할 때마다 고정물을 잡고 범퍼 지지대를 적용해야 했습니다. BMW는 3D 프린팅을 사용하여 보다 최적화된 고정 장치를 테스트할 기회를 인식했습니다.

고정 장치에 ABS-M30 열가소성 재료를 사용한 FDM 희소 충전재로 전환함으로써 BMW는 이전에 생산하기에 너무 비쌌던 맞춤형 고정 장치를 더 많이 만들 수 있었습니다. 새로운 3D 프린팅 설비는 이전 설비보다 72% 더 가볍습니다. 경량 고정 장치는 조립자에게 훨씬 덜 부담이 되는 개선된 인체 공학 덕분에 생산성과 정확성이 향상되었습니다. BMW는 3D 프린팅으로 전환함으로써 설비당 비용을 58% 절감하고 리드 타임을 92% 단축했습니다.