적층 가공

3D 프린터라고 하는 적층 가공 기계는 작고 복잡한 여러 부품으로 이루어져 있습니다. 이러한 이유로 정확한 프린팅을 보장하기 위해 정기적으로 전문화된 유지관리 및 성능 테스트를 수행해야 합니다. 적층 가공에 사용되는 원재료는 종종 섬세한 취급이 필요하며, 다른 제조 재료에 비해 유통 기한이 짧은 것으로 알려져 있습니다. 일부 3D 프린팅 프로세스에는 재활용 재료를 사용할 수 있는 옵션이 있지만, 재활용 재료를 반복해서 사용하면 새 재료로 자주 보충하지 않을 경우 재료의 특성이 저하될 수 있다는 점을 명심해야 합니다. 3D 프린팅의 가장 큰 이점 중 하나는 대부분의 적층 가공 기계는 프린팅 프로세스가 시작된 후 모니터링이 필요하지 않다는 점입니다. 그 이유는 3D 프린터가 미리 프로그램된 자동 프로세스로 제어되기 때문입니다. 실제로 적층 가공 프로세스를 중단할 수 있는 유일한 방법은 3D 프린터에 재료의 양이 부족한 경우뿐입니다. 많은 추가 방법의 경우 빌드 플랫폼에서 프린트된 구성 요소를 제거하기만 하면 됩니다. 산업용으로 더 널리 사용되는 다른 적층 가공 방식의 경우, 프린트물이 빌드 플레이트에 부착되어 있거나 빌드 재료에 싸여 있을 수 있으므로 프린트물을 제거하는 데 높은 수준의 기술과 정밀성이 요구될 수 있습니다. 이러한 적층 방식의 경우, 수동 작업자가 보다 복잡한 제거 절차를 수행해야 할 뿐만 아니라 철저하게 제어되는 환경 및 특별 안전 예방 조치가 필요합니다. 프린팅된 부품을 빌드 장치에서 제거한 후 다양한 후처리 방법을 사용할 수 있습니다. 예를 들어 SLA 적층 가공의 경우, 프린팅된 부품을 자외선으로 경화하고 SLS 금속 부품은 오븐에서 열처리해야 할 수 있습니다. 또한 일부 적층 가공 방식은 서포트를 사용하며, 이는 후처리 과정에서 주의하여 제거해야 합니다. 또한 많은 적층 재료를 후처리 과정 중에 샌딩, 텀블링 또는 광택 처리할 수 있습니다.

적층 가공은 CNC 가공에서처럼 재료를 제거하는 것이 아니라 재료를 추가하여 부품과 제품을 제작하는 공정입니다. 가장 일반적인 적층 가공 형태 중 하나는 3D 프린팅입니다. 적층 가공 공정에서는 컴퓨터 제어 기계 및 CAD 모델을 사용합니다. 이 기계는 CAD 소프트웨어의 프로그래밍을 따라 의도된 부품 또는 제품 설계를 생산하기 위해 재료를 추가합니다.

적층 가공은 다음과 같은 분야에서 널리 사용됩니다.

• 항공우주/국방 – 가벼운 고강도 부품.
• 의료 및 헬스케어 – 맞춤형 임플란트, 보철물 및 치과 솔루션.
• 자동차 – 빠른 시제품 제작 및 경량 부품.
• 소비재 – 맞춤형 및 온디맨드 생산.

3D 프린팅은 재료를 층층이 쌓아 파트를 구성하는 적층 가공의 하위 집합입니다. 그러나 적층 가공은 선택적 레이저 용융(SLM), 전자 빔 용융(EBM), 직접 에너지 침착(DED) 등 더 광범위한 기술을 포함하며, 이 중 일부는 적층에 의존하지 않습니다.

적층 가공에는 7가지 주요 유형이 있습니다.

1. 광경화 폴리머화 – 자외선을 사용하여 액상 레진을 경화합니다(예: SLA, DLP).
2. 재료 제팅 – 잉크젯 프린터처럼 재료를 증착하여 높은 정확도를 제공합니다.
3. 바인더 제팅 – 액상 재제를 사용하여 분말 재료를 결합합니다.
4. 재료 사출 – 용융 플라스틱 필라멘트(예: FDM, FFF)를 사용합니다.
5. 파우더 베드 융합 – 레이저 또는 전자 빔을 사용하여 분말 입자를 융합합니다(예: SLS, SLM, EBM).
6. 시트 적층 – 여러 겹의 재료를 서로 겹쳐서 묶는 방법입니다.
7. 직접 에너지 침착(DED) – 금속 분말 또는 와이어를 침착시켜 녹입니다.