금속 3D 프린팅이란?

(금속 3D 프린팅이란?)

금속 3D 프린팅

금속 3D 프린팅은 재료 층을 사용하여 견고한 부품을 만드는 혁신적인 제조 공정입니다. 이 공정은 부품을 만드는 데 필요한 재료만 사용하여 낭비를 최소화합니다. 또한 복잡한 형상과 위상적으로 최적화된 부품 설계를 허용하여 설계의 자유를 제공합니다. 가볍고 튼튼한 제품을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 또한 금속 3D 프린팅은 복잡한 조립품을 단일 부품으로 통합하는 데 도움이 될 수 있습니다.

자재

3D 프린팅 프로젝트에 더 견고한 소재를 찾고 있다면 금속 합금을 사용하는 것을 고려하세요. 이 소재의 장점은 강도, 가벼운 무게, 후처리의 유연성입니다. 이 소재를 사용하면 복잡한 특징과 복잡한 형상을 가진 모델을 만들 수 있습니다. 그러나 애플리케이션에 적합한 디자인을 선택하는 것이 중요합니다. 여기에는 올바른 벽 두께를 선택하는 것이 포함됩니다.

3D 프린팅을 위한 다양한 금속이 있지만, 고유한 장점을 제공하는 여러 유형의 합금이 있습니다. 예를 들어, 내열성, 고강도, 내식성의 조합을 제공하는 "초합금"이 있습니다. 이러한 합금은 많은 고성능 응용 분야에서 사용됩니다. 코발트 크롬과 인코넬은 그러한 두 가지 합금입니다.

방법

금속 3D 프린팅은 금속으로 만든 복잡한 부품을 제조할 수 있는 공정입니다. 기존 제조 방법에 비해 툴링 시간과 비용을 줄일 수 있습니다. 유연성과 기계적 특성으로 인해 금속 3D 프린팅에는 많은 응용 분야가 있습니다. 일반적인 용도로는 완전한 기능을 갖춘 프로토타입, 생산 도구, 열교환기 및 하우징이 있습니다.

금속 3D 프린팅은 레이저를 사용하여 분말 금속의 연속적인 층을 녹이는 공정입니다. 그 결과 99% 밀도가 높으면서도 매우 가벼운 3차원 부품이 탄생합니다. 또한 금속 XNUMXD 프린팅 부품은 최소한의 재료 낭비로 복잡한 내부 특징과 기하학을 통합할 수 있습니다.

어플리케이션

금속 3D 프린팅은 그렇지 않으면 제작이 불가능했을 부품을 생산할 수 있는 강력한 제작 기술입니다. 복잡한 캐비티와 지오메트리를 포함하여 매우 복잡한 부품을 제작할 수 있습니다. 이 기술은 또한 기존 제조 공정을 위한 생산 도구를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 항공우주 및 기계 공학 분야에서 금속 3D 프린팅은 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다.

금속 3D 프린팅 프로세스는 구성 요소를 층층이 쌓아 올리는 것을 포함합니다. 일반적으로 빌드 챔버는 금속의 산화 위험을 최소화하기 위해 불활성 가스로 채워집니다. 다음으로, 분말 소재가 빌드 플랫폼 위에 증착됩니다. 그런 다음 레이저가 구성 요소의 횡단면을 스캔하고 과립을 함께 융합하여 단단한 층을 형성합니다. 이 프로세스는 구성 요소가 완성될 때까지 계속됩니다.

사용 된 재료

금속 3D 프린팅은 두 가지 유형의 원자재를 사용합니다. 첫 번째는 레이저, 플라스마 아크 또는 전자 빔으로 녹이는 금속 와이어입니다. 두 번째 유형의 금속 3D 프린팅에서는 레이저가 금속을 빌드 플랫폼에 직접 증착합니다. 두 가지 유형의 금속 3D 프린팅 모두 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 코발트 크롬을 포함한 다양한 금속을 입자 형태로 사용합니다.

구리는 열 및 전기 전도성 때문에 3D 프린팅에 인기 있는 금속입니다. 그러나 구리는 반사성이 있어 일반적으로 금속 3D 프린팅에 사용되는 레이저 빔을 사용하기 어렵습니다. 이러한 이유로 엔지니어는 구리를 3D 프린팅할 때 여러 가지 어려움을 극복해야 했습니다. 그러나 Fraunhofer ILT의 연구원들은 고밀도 및 복잡한 형상의 구리 부품을 성공적으로 만들었습니다.

행동 양식

금속 3D 프린팅은 3D 프린터를 사용하여 금속 부품을 만드는 공정입니다. 이 공정에는 금속 분말을 얇은 층으로 증착한 다음 바인더로 결합하는 과정이 포함됩니다. 그런 다음 이 바인더는 프린트 헤드에서 배출되어 각 층에 고르게 퍼집니다. 결국 금속 분말과 바인더의 번갈아가는 층이 융합되어 원하는 3D 물체가 만들어집니다. 이 공정에는 몇 시간이 걸릴 수 있습니다.

금속 3D 프린팅은 복잡한 형상을 높은 설계 자유도로 만들 수 있는 기능을 포함하여 많은 장점이 있습니다. 부품을 만들기 위해 다이 또는 몰드를 주조할 필요가 없으므로 이 프로세스는 프로토타입 제작 및 소량 생산에 이상적입니다. 게다가 금속 프린터는 대규모 구조물에 점점 더 인기를 얻고 있습니다. 일부 금속 3D 프린터는 최대 6m 길이의 부품을 인쇄할 수 있습니다.

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