적층 제조란 무엇입니까?

Oct 11, 2023

적층 제조는 컴퓨터 지원 설계 소프트웨어를 사용하여 디지털 파일에서 물리적 개체를 만드는 생산 방법을 말합니다. 3D 프린팅, 광조형, 전자빔 용해 등 전체의 기능적 부분을 만들기 위해 재료가 한 번에 한 층씩 추가됩니다.

적층 제조는 한 번에 한 층씩 재료를 "추가"하는 컴퓨터 제어 프로세스를 통해 디지털 파일로 3차원 물체를 제작하는 생산 방법을 가리키는 포괄적인 용어입니다.

3D 인쇄 전자 장치인 재료 압출 시스템을 제조하는 회사인 nano3Dprint의 CEO인 Ramsey Stevens는 "이는 처음부터 케이크를 굽는 것과 비슷합니다. 재료를 추가하여 물체를 생산하는 것입니다."라고 말했습니다. "이것은 재료를 빼거나 성형 공정에 의존하는 기존 제조 공정과 다릅니다."

금속 블록을 원하는 모양으로 깎아내는 기계 가공과 액체 수지를 용기에 부어 최종 형태로 짜내는 성형과 달리 적층 가공은 필요한 양의 재료만 추가하여 처음부터 맞춤형 디자인을 제작합니다. .

종종 같은 의미로 사용되는 적층 제조와 3D 프린팅은 일반적으로 동의어로 오해됩니다. 그러나 이는 사실이 아니다.

공식적으로 재료 압출이라고 알려진 3D 프린팅은 적층 제조의 한 유형이지만 모든 적층 제조에 3D 프린팅이 포함되는 것은 아닙니다.

3D 프린팅 외에도 분말 기반 재료로 특별히 제작하거나 가열된 레이저 또는 액체 접착제로 제품을 결합하는 생산을 포함하여 적층 제조 우산에 속하는 다른 유형의 생산이 있습니다. (반면, 3D 프린팅은 일반적으로 노즐에서 필라멘트 혼합물이 흘러나오는 과정을 말합니다.)

적층 제조 교육 플랫폼인 Additive Academy의 공동 창립자인 Aditya Chandavarkar는 "'3D 프린팅'이라는 용어는 잘못된 명칭이며 기술 초기에 마케팅 용어로 고안되었습니다."라고 말했습니다.

그는 "현재 다가올 발전으로 인해 우리는 이러한 기술을 사용하여 단순한 프로토타입 제작에서 제조로 전환하고 있으며, '적층 제조'라는 용어를 더 적절하게 만들고 있습니다."라고 덧붙였습니다.

적층 제조는 디지털 디자인에서 물리적 개체를 생성합니다. CAD 모델이나 복제 가능한 피사체의 스캔을 사용하여 소프트웨어는 디지털 파일을 3차원 프레임워크로 변환하며, 이는 본질적으로 피사체를 얇은 층으로 이어줍니다. 일단 업로드되면 제조 기계는 일련의 지침처럼 디지털 청사진을 따라 대상을 아래에서 위로 구성합니다.

특정 적층 제조 공정에 따라 다음 단계에는 3D 프린팅의 경우와 같이 수평으로 움직이는 로봇 팔에 의해 안내되는 노즐에서 필라멘트 혼합물을 압출하는 작업이 포함될 수 있습니다. 또는 적층 물체 제조에서와 같이 롤러 시스템을 통해 공급되는 얇은 알루미늄 시트를 용접하는 열총처럼 보일 수도 있습니다.

그러나 주요 아이디어는 동일하게 유지됩니다. 분말, 액체 또는 페이스트 같은 젤 형태로 제공될 수 있는 재료를 층으로 적용한 다음 외부 소스를 통해 함께 융합합니다. 플랫폼이 수직으로 아래로 내려가고 다음 레이어가 적용됩니다. 이 과정은 최종 레이어가 설정될 때까지 반복되어 디자인이 완성됩니다.

오늘날 고분자 복합재, 금속, 세라믹, 폼, 젤, 심지어 생체 조직까지 모든 것이 적층 제조에 사용됩니다.

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바인더 분사는 분말 재료와 액체 결합제를 사용하여 물체를 구성합니다. 파우더 층이 빌드 트레이 전체에 퍼지면 프린트 헤드가 x, y 및 z 축을 가로질러 지퍼를 움직여 모든 것을 함께 접착하는 접착 물질을 증착합니다. 열이 필요하지 않습니다. 바인더 분사는 배송이 빠르기 때문에 프로토타입에 생명을 불어넣는 데 이상적입니다. 또한 주조 패턴, 항공우주 부품 및 보석을 만드는 데에도 사용되었습니다.

예: 푸란바인더, 실리케이트바인더, 페놀바인더, 수성바인더