3D 프린팅은 현재 자동차, 부동산, 치과, 보석 등 거의 모든 산업에서 사용되고 있습니다. 하지만 3D 프린트의 품질은 사용하는 프린팅 기술에 따라 달라질 수 있습니다.
3D 물체를 인쇄하는 데 사용할 수 있는 3D 프린팅 기술은 여러 가지가 있습니다. 일반적인 기술로는 선택적 레이저 소결(SLS)과 용융 적층 모델링(FDM)이 있습니다. Blender에서 인쇄 가능한 3D 모델을 만드는 방법.
이 기사에서는 3D 프린팅 기술의 종류에 대해 설명합니다.
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1. 광조형(SLA)
광조형(SLA)은 가장 오래된 3D 프린팅 기술 중 하나이며 오늘날에도 여전히 사용되고 있습니다. 이 기술은 워터젯 광중합을 이용하여 3차원 물체를 제작합니다.
SLA 방식은 광중합체 수지를 빛, 일반적으로 자외선에 노출시켜 물체를 제작합니다. 이 공정은 레이저 빔을 액체 광중합체 저장통(통)에 통과시켜 선택적으로 경화시킨 후, 한 번에 한 층씩 쌓아 올리는 방식으로 진행됩니다.
레이저 빔은 기계에 입력된 데이터에 따라 수지 표면을 가로지르는 XY 축을 따라 조사됩니다. 그러면 기계는 물체 형상의 단면을 수지 표면에 그려 정밀하게 솔리드 부품을 형성합니다. 층이 완성되면 기계의 플랫폼이 한 층의 두께와 같은 거리(Z축 방향)만큼 하강합니다. 이 설정은 물체 전체가 생성되고 플랫폼을 용기에서 들어 올려 제거할 수 있을 때까지 계속됩니다.
SLA 공정의 특성상 모델의 돌출된 부분을 지지하는 구조물이 필요하며, 이러한 돌출된 부분은 수동으로 제거해야 합니다. 가공 단계 측면에서, 많은 SLA 프린팅 3D 모델은 세척과 경화 과정을 거칩니다. 경화 과정은 오븐과 같은 기계에서 부품을 강한 빛에 노출시켜 레진을 경화시키는 과정입니다.
이 기술을 사용하여 인쇄된 부품은 일반적으로 치수 정확도가 높고 표면 마감이 매끄럽지만, 지지 구조가 포함되어 있습니다. SLA는 항공우주, 자동차, 의료 산업 등 다양한 산업에서 사용됩니다.
2. 선택적 레이저 소결(SLS)
선택적 레이저 소결(SLS)은 파우더 베드 퓨전(PBF) 공정을 기반으로 하는 또 다른 유형의 3D 프린팅 기술입니다. 이 기술은 주로 산업용으로 사용되며, 다양한 상업 산업 분야에서 제품 개발 및 신속한 프로토타입 제작을 포함하여 복잡한 형상의 제품에 이상적입니다. SLS에 사용되는 재료는 나일론, 유리, 세라믹부터 알루미늄, 은, 심지어 강철까지 다양합니다.
소결은 재료를 녹는점까지 가열하지 않고 가열하여 단단한 블록을 만드는 공정입니다. 열원은 분말 형태의 열가소성 플라스틱을 기능성 부품으로 소결하는 데 사용되는 강력한 레이저입니다. 나일론은 SLS에 일반적으로 사용되는 소재입니다.
단점은 레이저 소결에 필요한 고온으로 인해 냉각 시간이 길어질 수 있다는 것입니다. 또한, 기공률은 이 공정에서 오랫동안 문제시되어 왔으며, 더 높은 밀도의 부품을 위한 상당한 개선이 이루어졌지만, 일부 응용 분야에서는 기계적 특성 향상을 위해 다른 재료와의 공침이 여전히 필요합니다.
SLS와 SLA는 모두 파우더 베드 퓨전(Powder Bed Fusion) 공정을 기반으로 하며 작동 절차가 유사합니다. 하지만 SLA와 달리 SLS는 부품이 코팅되지 않은 파우더로 둘러싸여 있기 때문에 지지 구조물이 필요하지 않습니다. 또한, SLA 부품은 일반적으로 SLA보다 단단하고 표면 마감이 거칠습니다. 초보자를 위한 500달러 미만의 최고의 XNUMXD 프린터.
3. FDM(융합 증착 모델링)
FDM(Fused Filament Fabrication, FFF)은 열가소성 소재를 이용한 드로잉 공정을 사용하는 널리 사용되는 3D 프린팅 기술입니다. 이 기술은 열가소성 부품과 프로토타입을 제작하는 가장 비용 효율적인 방법 중 하나입니다.
FDM 프린터는 가열된 노즐을 통해 용융된 열가소성 플라스틱 층을 빌드 플랫폼에 증착하여 물체를 제작합니다. 이 층은 빌드 플랫폼에서 냉각 및 응고됩니다. 일반적으로 기능적이지만, 최종 모델은 표면 마감이 거칠고 추가 가공 및 마무리 작업이 필요한 경향이 있습니다.
FDM은 가정용 프린터에 가장 널리 사용되는 기술 중 하나입니다. 예를 들어, FDM 프린터를 사용하여 집에서 탁상용 미니어처를 인쇄할 수 있습니다.
FDM은 생산 등급 열가소성 수지를 사용하여 뛰어난 열적, 화학적, 기계적 특성을 가진 부품을 출력하는 몇 안 되는 3D 프린팅 기술 중 하나입니다. 사용되는 열가소성 필라멘트에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리락틱산(PLA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 등이 있습니다. FDM의 일반적인 응용 분야로는 건물 및 제과류의 3D 프린팅이 있습니다.
4. 바인더 제팅(MBJ)
https://youtu.be/NV9cVofqQ38
바인더 제팅(MBJ)은 바인더 제팅 공정을 사용하여 금속 물체를 제조하는 3D 프린팅 기술입니다. BJ는 분말 재료 층 위에 접착제를 선택적으로 증착하여 물체를 형성합니다.
MBJ에서는 프린트 헤드를 통해 금속 분말 층 위에 접착제를 도포하여 복잡한 기하학적 모양의 물체를 제작합니다. 접착제는 금속 분말을 층 내부와 층 사이에 "접착"합니다.
물체를 만들기 위해서는 원하는 물체가 완성될 때까지 여러 겹의 층을 쌓아 올립니다. 완성된 후에는 소결 등의 후가공 기술을 사용하여 기능성 금속 물체를 제작해야 합니다.
이 기술은 접착제로 효과적으로 결합된 다양한 재료(모래 혼합물, 세라믹 파우더, 아크릴 등)에 사용할 수 있습니다. 바인더 제트 기법을 사용하면 바인더에 유색 안료를 첨가하여 풀컬러 인쇄 부품을 제작할 수도 있습니다.
바인더 젯팅은 빠른 공정으로 간주됩니다. 하지만 표면이 거칠어서 구조용 부품에는 적합하지 않은 부품이 생성됩니다. 이러한 이유로 이 기술은 3D 금속 프린팅 및 기능성 금속 부품의 저비용 일괄 생산에 이상적입니다. 확인해 보세요. Mixamo를 사용하여 사용자 정의 3D 모델에 애니메이션을 적용하는 방법.
5. 디지털 광 처리(DLP)
DLP(디지털 광 처리)는 물을 주입하여 중합하는 기술입니다. 이 3D 프린팅 기술은 폴리머를 사용하며 SLA와 매우 유사합니다. 두 기술 모두 빛을 사용하여 수조에 담긴 액상 레진을 선택적으로 경화시켜 한 겹씩 적층하여 부품을 제작합니다.
부품이 출력되면, 여분의 레진을 제거하고 광원에 노출시켜 강도를 높여야 합니다. SLA 방식과 마찬가지로 DLP 방식도 치수 정확도가 높은 부품을 제작하는 데 사용할 수 있습니다.
두 기술은 지지 구조와 후처리에 대한 요구 사항도 유사합니다. 두 기술의 주요 차이점은 광원입니다. DLP는 아크 램프와 같은 보다 전통적인 광원을 사용합니다.
DLP는 소량의 레진으로도 정밀한 부품을 제작할 수 있어 재료비와 운영비를 절감할 수 있습니다. 하지만 3D 프린팅이 실패하는 경우도 있습니다. 다행히 실패한 3D 프린트는 언제든지 재활용할 수 있습니다.
6. 직접 레이저 소결(DMLS) 및 선택적 레이저 용융(SLM)
DMLS와 SLM 기술은 모두 SLS와 유사하지만, 플라스틱 대신 금속 분말을 사용하여 부품을 제작한다는 점이 다릅니다. 이 공정은 레이저를 사용하여 금속 분말 입자를 녹여 층층이 융합시킵니다. 일반적으로 사용되는 재료로는 구리, 티타늄 합금, 알루미늄 합금 등이 있습니다.
SLS와 달리 DMLS와 SLM은 공정 중 고온이 필요하기 때문에 지지 구조물이 필요합니다. 지지 구조물은 후처리 과정에서 제거할 수 있습니다.
또한, SLM과 DMLS로 완성된 제품은 표면 마감이 우수하고 강도가 더 강한 경향이 있습니다. 한 가지 주목할 만한 차이점은 DMLS는 금속 입자만 녹는점까지 가열하는 반면, SLM은 금속 입자를 완전히 녹인다는 것입니다. 또 다른 차이점은 DMLS는 금속 합금으로 부품을 성형할 수 있는 반면, SLM은 티타늄과 같은 단일 원소로 부품을 생산한다는 것입니다. 확인해 보세요. Ender 3 Pro 리뷰: 가장 저렴한 XNUMXD 프린터일까요?
귀하의 프로젝트에 가장 적합한 3D 프린팅 기술은 무엇입니까?
3D 프린팅 기술을 선택할 때는 필요한 재료, 최종 물체의 시각적 또는 물리적 특성, 기능 등 고려해야 할 요소가 많습니다.
각 3D 프린팅 기술은 강점과 약점을 가지고 있어 특정 프로젝트에 더 적합합니다.
가장 일반적인 3D 프린팅 기술은 광조형(SLA), 선택적 레이저 소결(SLS), 그리고 용융 적층 모델링(FDM)입니다. 이 글에서는 다양한 유형의 3D 프린팅 기술을 살펴보고, 필요에 가장 적합한 기술을 선택하는 데 도움을 드립니다. 지금 바로 확인해 보세요. 3D 프린터의 작동 원리와 가장 중요한 특징에 대한 설명입니다..
