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금속 3D프린팅 방식 종류
작성자 MERAIN
작성일 21-11-05 10:05
조회수 643

본문

AM (Additive Manufacturing)
소재를 층층이 쌓아 올려 프린팅 하는 방식을  적층 가공 방식(AM) 이라 합니다. 
소재에 따라 조형 기술에 따라 다양한 AM방식이 존재 합니다. 

3D프린팅에서 금속을 다루는 조형방식에는 금속분말을 고출력 레이저로 용융시키는 PBF 방식와 DED 방식, 
바인더로 한층씩 접착시키고 추후 열처리 과정을 통해 만드는 방식 BJ방식
세라믹 소재와 함께 적층하고 나중에 신터하는 과정을 통해 만드는 등
여러가지 방법이 있지만 공통점은 적층이라는 개념입니다.

소재, 정밀도, 사업분야, 부피나 크기등을 고려하여 필요한 방식으로 제작 하면 됩니다. 

금속 3D프린팅을 3가지로 정리하면 
 1. 재료를자르거나 깎아 생산하는 절삭 가공과 대비되는 개념.
 2. 설계(Design) 의자유도가 매우 높아 개발 및 시제품 생산속도 효율 증가 
 3. 다품종 소량생산의 고부가가치 제품 제작에 특화


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PBF방식은 금속 3D프린팅 방식중에서 정밀도가 가장 우수하며 많이 사용되는 방식입니다.
정밀한 부품을 제작하기에 유리합니다. 

단점은 출력시간이 오래 걸리고 금속 분말의 입도가 작고 가격이 높습니다.
다품종 소량생산의 고부가가치 제품에 적합합니다. 



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DED 방식은 분말을 고압축으로 분사, 증착하면서 동시에 레이저로 용융시키는 방식입니다.
속도가 빠르며 분말의 가격이 비교적 저렴한 편에 속합니다. 기존 형상에 덧 입혀 제작이 가능하고 
부품의 유지보수에 좋습니다. 작고 정밀한 형상을 제작하기 어렵습니다. 



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얇은 층의 분말 재료에 바인더(본드)를 뿌려 침착시키는 방식 으로 잉크젯 프린터를 생각하면 이해가 어렵지 않습니다. 
레이저로 용융을 시키는 방식이 아니기 때문에 적층과정에서 발생하는 열응력에 의한 변형이 거의 없고 제작 속도가 빠른편입니다.

하지만 BJ 방식의 가장 큰 단점은 열처리 과정입니다. 열처리로 시작해서 열처리로 끝난다고 해도 무방합니다.

열치리 과정에서 기존의 형상보다 15~25%까지 수축이 되기 때문에 수축을 감안하여 설계를 진행해야 하고 복잡하고 어려운 형상은
수축 보강설계가 필요합니다. 해석이 매우 중요합니다. 


금속 3D프린팅 방식은 이 외에도 다양한 방식이 있습니다.
금속 3D프린팅은 소재와 용도에 따라 다양한 공정이 존재하기 때문에 사용 목적에 맞는 방식을 찾아 제작을 해야 합니다.

- 치수가 중요한 정밀한 부품을 제작해야 한다면 PBF방식을
- 정밀하지 않지만 어느정도 수량이 필요하다면 데스크탑 메탈이나 BJ 방식을
- 파손된 부품의 유지보수나 일정 표면에 금속 가공물을 덧붙혀야 한다면 DED방식을 

마지막으로 금속 3D프린팅에서 가장 중요한것은 후가공입니다. 

후가공에 대한 내용은 차차 다루도록 하겠습니다. 

감사합니다. 




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