금속 3D 프린팅

간단한 설명:

금속 3D 프린팅은컴퓨터 제어하에 레이저 또는 전자빔 스캐닝에 의해 금속 분말을 가열, 소결, 용융 및 냉각하여 부품을 형성하는 공정. 3D 프린팅은 금형이 필요 없으며 빠르고 높은 비용으로 샘플 및 소규모 배치 생산에 적합합니다.


제품 상세 정보

금속 3D 프린팅 (3DP)은 일종의 신속한 프로토 타이핑 기술입니다. 디지털 모델 파일을 기반으로 한 기술로 분말 금속 또는 플라스틱 및 기타 접착 재료를 사용하여 레이어 인쇄로 물체를 구성합니다. 금속 3D 프린팅과 플라스틱 3D 프린팅의 차이점 : 두 가지 기술이 있습니다. 금속 3D 프린팅의 원료는 레이저 고온 소결에 의해 생산되고 인쇄되는 금속 분말입니다. 플라스틱 3D 프린팅에 사용되는 재료는 액체이며 다른 파장의 자외선에 의해 액체 재료에 방사되어 중합 반응과 경화를 일으 킵니다.

1. 금속 3D 프린팅의 특징

 

1 . 금속 3D 프린팅의 장점

A. 부품의 신속한 프로토 타이핑

B.이 기술은 얇은 금속 분말 재료를 사용하여 주조, 단조 및 가공과 같은 전통적인 기술로는 실현할 수없는 복잡한 모양을 생성 할 수 있습니다.

 

기존 제조 공정과 비교할 때 3D 프린팅은 다음과 같은 많은 장점이 있습니다.

ㅏ . 재료의 높은 전체 이용률;

B. 금형을 열 필요가 없으며 제조 공정이 적고 사이클이 짧습니다.

C 제조주기 시간이 짧습니다. 특히 복잡한 형상을 가진 부품의 3D 프린팅은 일반 가공 시간의 1/5 또는 1/10 시간이 걸립니다.

D. 내부 등각 흐름 채널과 같이 복잡한 구조를 가진 부품을 제조 할 수 있습니다.

E. 제조 공정을 고려하지 않고 기계적 물성 요구 사항에 따라 자유로운 설계.

 

인쇄 속도가 빠르지 않으며 일반적으로 금형 개봉 비용과 시간없이 단일 또는 소규모 배치 부품의 신속한 제조에 사용됩니다. 3D 프린팅은 대량 생산에는 적합하지 않지만 대량 생산을위한 다양한 금형의 신속한 제조에 사용할 수 있습니다.

2. 금속 3D 프린팅의 단점

금속 3D 프린팅은 재료 사용 및 금형 가공 비용을 최소화하기 위해 생산 공정에 여러 구성 요소를 통합하는 것과 같은 새로운 설계 가능성을 제공합니다.

ㅏ) . 금속 3D 프린팅 부품의 편차는 일반적으로 + / -0.10 mm보다 크며 정확도는 일반 공작 기계만큼 좋지 않습니다.

B) 금속의 3D 프린팅의 열처리 특성이 변형됩니다. 금속의 3D 프린팅의 판매 포인트는 주로 높은 정밀도와 이상한 모양입니다. 강철 부품의 3D 프린팅을 열처리하면 부품의 정밀도가 떨어지거나 공작 기계로 재 처리해야합니다.

전통적인 재료 감소 가공의 일부는 부품 표면에 매우 얇은 경화 층을 생성 할 수 있습니다. 3D 프린팅은 그다지 좋지 않습니다. 또한 가공 과정에서 철강 부품의 팽창 및 수축이 심각합니다. 부품의 온도와 중력은 정확도에 심각한 영향을 미칩니다.

2. 금속 3D 프린팅에 사용되는 재료

여기에는 스테인리스 강 (AISI316L), 알루미늄, 티타늄, 인코넬 (Ti6Al4V) (625 또는 718) 및 마르텐 사이트 강이 포함됩니다.

1). 공구 및 마르텐 사이트 강

2). 스테인리스 스틸.

삼). 합금 : 3D 프린팅 재료에 가장 널리 사용되는 금속 분말 합금은 순수 티타늄 및 티타늄 합금, 알루미늄 합금, 니켈 기반 합금, 코발트 크롬 합금, 구리 기반 합금 등입니다.

구리 3D 프린팅 부품

스틸 3D 프린팅 부품

알루미늄 3D 프린팅 부품

3D 프린팅 몰드 인서트

3. 금속 3D 프린팅의 종류

금속 3D 프린팅 기술에는 SLS, SLM, npj, 렌즈 및 EBSM의 5 가지 종류가 있습니다.

1) . 선택적 레이저 소결 (SLS)

SLS는 분말 실린더와 성형 실린더로 구성됩니다. 파우더 실린더의 피스톤이 올라갑니다. 분말은 분말 포장기에 의해 성형 실린더에 고르게 놓입니다. 컴퓨터는 프로토 타입의 슬라이스 모델에 따라 레이저 빔의 2 차원 스캐닝 트랙을 제어합니다. 고체 분말 재료는 선택적으로 소결되어 부품의 층을 형성합니다. 한 층이 완성되면 작동 피스톤이 한 층 두께를 떨어 뜨리고 분말 살포 시스템이 새 분말을 살포하고 레이저 빔을 제어하여 새 층을 스캔하고 소결합니다. 이러한 방식으로, 3 차원 부품이 형성 될 때까지 사이클이 층별로 반복됩니다.

2). 선택적 레이저 용융 (SLM)

레이저 선택적 용융 기술의 기본 원리는 컴퓨터에서 Pro / E, UG, CATIA와 같은 3 차원 모델링 소프트웨어를 사용하여 부품의 3 차원 입체 모델을 설계 한 다음이를 통해 3 차원 모델을 슬라이스하는 것입니다. 슬라이싱 소프트웨어, 각 섹션의 프로파일 데이터 가져 오기, 프로파일 데이터에서 주입 스캐닝 경로 생성, 장비는 이러한 주입 스캐닝 라인에 따라 레이저 빔의 선택적 용융을 제어합니다. 금속 분말 재료의 각 층은 점차 3 개로 적층됩니다. 차원 금속 부품. 레이저 빔이 스캐닝을 시작하기 전에 분말 살포 장치가 금속 분말을 성형 실린더의베이스 플레이트에 밀어 넣은 다음 레이저 빔이 현재 레이어의 충전 스캐닝 라인에 따라베이스 플레이트의 분말을 녹여 처리합니다. 현재 층을 형성 한 다음 성형 실린더가 층 두께 거리를 하강하고, 분말 실린더가 일정 두께 거리를 상승하고, 분말 살포 장치가 처리 된 전류 층에 금속 분말을 뿌리고 장비는 다음 층 윤곽의 데이터를 입력합니다. 처리 한 다음 전체 부품이 처리 될 때까지 계층별로 처리합니다.

삼) . 나노 입자 스프레이 금속 형성 (NPJ)

금속의 일반적인 3D 프린팅 기술은 레이저를 사용하여 금속 분말 입자를 녹이거나 소결하는 반면 npj 기술은 분말 모양이 아닌 액체 상태를 사용합니다. 이 금속은 액체 형태의 튜브에 싸여 3D 프린터에 삽입됩니다. 3D 프린터는 금속 나노 입자를 포함하는 "용융 철"을 사용하여 금속을 3D 프린팅 할 때 모양을 만듭니다. 장점은 금속이 용철로 인쇄되고 전체 모델이 더 부드럽고 일반 잉크젯 인쇄 헤드를 도구로 사용할 수 있다는 것입니다. 인쇄가 끝나면 건설 챔버는 가열에 의해 여분의 액체를 증발시켜 금속 부분 만 남깁니다.

4). 레이저 니어 넷 쉐이핑 (렌즈)

Laser Near net shaping (렌즈) 기술은 레이저와 분말 수송의 원리를 동시에 사용합니다. 부품의 3D CAD 모델을 컴퓨터로 슬라이스하고 부품의 2D 평면 윤곽 데이터를 얻습니다. 그런 다음 이러한 데이터는 NC 작업대의 모션 트랙으로 변환됩니다. 동시에, 금속 분말은 일정한 공급 속도로 레이저 초점 영역에 공급되고, 빠르게 용융되고 응고 된 다음 점, 선 및 표면을 쌓아서 거의 그물 모양의 부품을 얻을 수 있습니다. 성형 된 부품은 적은 양의 가공없이 만 사용할 수 있습니다. 렌즈는 금형없는 금속 부품 제조를 실현하고 많은 비용을 절약 할 수 있습니다.

5). 전자빔 용융 (EBSM)

전자빔 제련 기술은 스웨덴의 arcam 회사에서 처음 개발하여 사용했습니다. 그 원리는 전자총을 사용하여 편향 및 초점 후 전자빔에 의해 생성 된 고밀도 에너지를 쏘아 스캔 한 금속 분말 층이 국부적으로 작은 영역에서 고온을 발생시켜 금속 입자가 용해되도록하는 것입니다. 전자빔을 연속적으로 스캔하면 작은 용융 금속 풀이 서로 녹고 굳어지고 연결 후 선형 및 표면 금속층이 형성됩니다.

위의 5 가지 금속 인쇄 기술 중 SLS (선택적 레이저 소결) 및 SLM (선택적 레이저 용융)은 금속 인쇄의 주류 응용 기술입니다.

4. 금속 3D 프린팅 적용

금형 제작, 산업 디자인 및 기타 분야에서 모델을 만드는 데 자주 사용되며 일부 제품의 직접 제조에 점차적으로 사용되고 일부 제품의 직접 제조에 점차적으로 사용됩니다. 이 기술로 인쇄 된 부품이 이미 있습니다. 이 기술은 보석, 신발, 산업 디자인, 건축, 엔지니어링 및 건설 (AEC), 자동차, 항공 우주, 치과 및 의료 산업, 교육, 지리 정보 시스템, 토목 공학, 총기 및 기타 분야에 적용됩니다.

직접 성형, 금형 없음, 맞춤형 디자인 및 복잡한 구조, 고효율, 저소비 및 저렴한 비용의 장점을 가진 금속 3D 프린팅은 석유 화학 공학 응용 프로그램, 항공 우주, 자동차 제조, 사출 금형, 경금속 합금 주조에 널리 사용되었습니다. , 의료, 제지 산업, 전력 산업, 식품 가공, 보석, 패션 및 기타 분야.

금속 인쇄 생산성은 높지 않으며 일반적으로 금형 개봉 비용과 시간없이 단일 또는 소규모 배치 부품의 신속한 제조에 사용됩니다. 3D 프린팅은 대량 생산에는 적합하지 않지만 대량 생산을위한 다양한 금형의 신속한 제조에 사용할 수 있습니다.

 

1) . 산업 부문

현재 많은 산업 부서에서 금속 3D 프린터를 일상적인 기계로 사용하고 있습니다. 프로토 타입 제조 및 모델 제작에서는 3D 프린팅 기술이 거의 사용됩니다. 동시에 일부 대형 부품 생산에도 사용할 수 있습니다.

3D 프린터는 부품을 인쇄 한 다음 조립합니다. 기존 제조 공정에 비해 3D 프린팅 기술은 시간을 단축하고 비용을 절감 할뿐만 아니라 더 많은 생산을 달성 할 수 있습니다.

2). 의료 분야

금속 3D 프린팅은 의료 분야, 특히 치과 분야에서 널리 사용됩니다. 다른 수술과 달리 금속 3D 프린팅은 종종 치과 임플란트를 인쇄하는 데 사용됩니다. 3D 프린팅 기술 사용의 가장 큰 장점은 사용자 정의입니다. 의사는 환자의 특정 조건에 따라 임플란트를 설계 할 수 있습니다. 이런 식으로 환자의 치료 과정이 통증을 줄이고 수술 후 문제가 줄어들 것입니다.

삼) . 보석류

현재 많은 보석 제조업체가 수지 3D 프린팅 및 왁스 몰드 제조에서 금속 3D 프린팅으로 전환하고 있습니다. 사람들의 생활 수준이 지속적으로 향상됨에 따라 보석에 대한 수요도 높아졌습니다. 사람들은 더 이상 시장에서 평범한 보석을 좋아하지 않지만 독특한 맞춤형 보석을 원합니다. 따라서 금형없는 커스터마이징을 실현하는 것이 보석 산업의 미래 발전 추세가 될 것이며, 그중 금속 3D 프린팅이 매우 중요한 역할을 할 것입니다.

4). 항공 우주

전 세계 많은 국가에서 국방, 항공 우주 및 기타 분야의 발전을 달성하기 위해 금속 3D 프린팅 기술을 사용하기 시작했습니다. 이탈리아에 지어진 GE의 세계 최초 3D 프린팅 공장은 금속 3D 프린팅의 능력을 입증하는 도약 제트 엔진 용 부품 생산을 담당하고 있습니다.

5). 자동차

자동차 산업에서 금속 3D 프린팅의 적용 시간은 그리 길지 않지만 큰 잠재력과 빠른 발전을 가지고 있습니다. 현재 BMW, Audi 및 기타 유명한 자동차 제조업체는 금속 3D 인쇄 기술을 사용하여 생산 모드를 개혁하는 방법을 진지하게 연구하고 있습니다.

금속 3D 프린팅은 부품의 복잡한 모양에 의해 제한되지 않고 직접 형성되고 빠르고 효율적이며 금형에 대한 높은 투자가 필요하지 않아 현대 제조에 적합합니다. 그것은 현재와 미래에 빠르게 개발되고 적용될 것입니다. 3D 프린팅이 필요한 금속 부품이있는 경우 당사에 문의하십시오.

금속 3D 프린팅은 부품의 복잡한 모양에 의해 제한되지 않고 직접 형성되고 빠르고 효율적이며 금형에 대한 높은 투자가 필요하지 않아 현대 제조에 적합합니다. 그것은 현재와 미래에 빠르게 개발되고 적용될 것입니다. 3D 프린팅이 필요한 금속 부품이 있다면문의하시기 바랍니다.


  • 이전:
  • 다음:

  • 관련 상품