3D 프린팅이라는 용어는 부품을 레이어별로 제작하는 여러 제조 기술을 포함합니다. 각각 플라스틱 및 금속 부품을 형성하는 방식이 다르며 재료 선택, 표면 마감, 내구성, 제조 속도 및 비용이 다를 수 있습니다.

다음과 같은 여러 유형의 3D 인쇄가 있습니다.

융합 증착 모델링 (FDM)

FDM 기술은 현재 가장 널리 사용되는 3D 프린팅 기술이며 저렴한 3D 프린터 와 심지어 3D 펜에도 사용됩니다.

이 기술은 원래 1980 년대에 설립 된 Stratasys의 Scott Crump가 개발하고 구현했습니다. 다른 3D 프린팅 회사는 비슷한 기술을 채택했지만 이름은 다릅니다. 잘 알려진 제조업체 인 MakerBot 은 Fused Filament Fabrication (FFF)이라고 부르는 사실상 동일한 기술을 만들었습니다.

FDM의 도움으로 작동 프로토 타입뿐 아니라 레고, 플라스틱 기어 등과 같은 즉시 사용 가능한 제품도 인쇄 할 수 있습니다.

FDM으로 인쇄 된 모든 구성 요소가 고성능 및 엔지니어링 등급의 열가소성 수지로 갈 수 있다는이 기술의 대단한 점은 기계 엔지니어와 제조업체에게 매우 유용합니다.

FDM은 생산 등급의 열가소성 수지를 사용하는 유일한 3D 프린팅 기술이므로 인쇄 된 항목은 우수한 기계적, 열적 및 화학적 속성을 갖습니다.

FDM 기술을 사용하는 3D 프린터는 열가소성 필라멘트를 가열 및 압출하여 맨 아래에서 위로 층별로 물체를 구성합니다. 전체 프로세스는 스테레오 리소그래피와 다소 유사합니다. 전문 프로그램 또는 슬라이서는 CAD 모델을 레이어로 "절단"하고 프린터의 압출기가 각 레이어를 조립하는 방식을 계산합니다.

열가소성 수지 외에도 프린터는지지 재료를 압출 할 수도 있습니다. 그런 다음 프린터는 녹는 점까지 열가소성 수지를 가열하고 3D 모델 및 슬라이서 소프트웨어에 의해 결정된 미리 결정된 패턴으로 빌드 플랫폼 또는 책상으로 알려진 프린팅 베드의 노즐을 통해 압출합니다.

3D 프린터에 연결된 컴퓨터에서 실행되는 Slicer 소프트웨어는 물체의 측정 값을 X, Y, Z 좌표로 변환하고 인쇄 중에 노즐과 기초가 계산 된 경로를 따라 가도록 제어합니다.

얇은 플라스틱 층이 그 아래 층에 붙으면 녹고 굳습니다. 레이어가 완성되면 다음 레이어의 인쇄를 수용 할 수 있도록베이스가 내려갑니다. 아래 그림의 1 ~ 5 단계에 나와 있습니다.

인쇄 시간은 모델의 크기와 복잡성에 따라 다릅니다.

작은 물체는 상대적으로 빠르게 완성 할 수 있지만, 크고 복잡한 부분은 더 많은 시간이 필요합니다.

SLA와 비교할 때 FDM은 인쇄 속도가 더 느립니다.

전체 인쇄 시간은 모델의 크기와 복잡성에 따라 다릅니다.

작은 물체는 비교적 빠르게 완성 할 수있는 반면, 크고 복잡한 부분은 더 많은 시간이 필요합니다.

인쇄가 완료되면 물체를 세제와 수용액에 넣거나 손으로 지지물을 떼어 냄으로써지지 재를 쉽게 제거 할 수 있습니다.

나일론은 일반적으로 지지체 재료로 사용되며 아세톤에 용해 될 수 있습니다. 다양한 유형의 3D 프린터 필라멘트에 대한 기사에서이 프로세스에 대해 자세히 알아보십시오.

그런 다음 물체를 칠하거나 도금하거나 망치로 칠할 수도 있습니다.

FDM 기술은 오늘날 널리 퍼져 있으며 자동차 제조업체, 식품 제조업체 및 장난감 제조업체와 같은 산업에서 사용됩니다.

FDM은 신제품 개발, 프로토 타이핑 및 최종 제품 제조에도 사용됩니다. 이 기술은 사용하기 쉽고 환경 친화적 인 것으로 간주됩니다. 이 3D 프린팅 방법을 사용하여 복잡한 형상과 구멍이있는 물체를 구성 할 수있게되었습니다.

FDM 프린터와 함께 다양한 유형의 열가소성 수지를 사용할 수 있습니다. 가장 일반적인 것은 ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)와 PLA (Polylactic Acid) 플라스틱입니다.

또한 수용성 왁스 또는 PPSF (polyphenylsulfone)와 같은 여러 종류의지지 물질이 있습니다.

이 기술로 인쇄 된 조각 은 기계적 강도와 내열성이 뛰어나 인쇄 된 모델을 기능적 프로토 타입으로 사용할 수 있습니다.

FDM은 생산 최종 사용자 제품에 널리 사용됩니다. 우리는 구체적으로 작고 상세한 구성 요소 및 기술 제조 도구를 언급합니다. 일부 열가소성 수지 (예 : 무독성 PLA)는 식품 및 의약품 포장에도 사용될 수 있으므로 FDM은 의료 부문 에서 선호하는 3D 프린팅 방법입니다.

SLA (Stereolithography)

SLA는 항목의 3D 프린팅과 관련된 프로젝트를 실행하는 데 사용할 수있는 3d 프린팅 방법입니다. 이 프로세스는 3D 프린팅 역사상 가장 초기 단계이지만 여전히 현재 시간입니다.

이 방법의 아이디어와 적용은 놀랍습니다. 부품이 설계에 적합한 지 확인하려는 기계 엔지니어 든, 곧 출시 될 새로운 프로젝트를 위해 플라스틱 프로토 타입을 인쇄하려는 창의적인 개인이든, Stereolithography는 진정으로 3D 모델에 생명을 불어 넣을 수 있습니다.

SLA 인쇄기는 표면에 약간의 잉크를 밀어내는 일반 데스크탑 프린터처럼 작동하지 않습니다. SLA 3D 프린터는 잠시 후 굳어지고 단단한 물체로 형성되는 과량의 액체 플라스틱으로 작동합니다.

스테레오 리소그래피 3D 프린터로 인쇄 된 부품은 일반적으로 표면이 매끄럽지 만 품질은 사용되는 SLA 프린터의 품질에 따라 다릅니다.

플라스틱이 단단해지면 프린터의 스테이지가 탱크에 떨어지고 인쇄가 완료 될 때까지 레이저가 또 다른 층을 형성합니다. 결국 레이어를 인쇄하고 항목을 용매로 헹구고 자외선 오븐에 넣어 처리를 완료해야합니다.

개체를 인쇄하는 데 필요한 시간은 사용되는 SLA 3d 프린터의 크기에 따라 다릅니다. 작은 항목은 기본적인 어린 이용 3D 프린터를 사용하여 6-8 시간 이내에 인쇄 할 수있는 반면, 대형 3D 인쇄물은 3 차원에서 수 미터가 될 수 있으며 인쇄 시간은 며칠까지 걸릴 수 있습니다.

디지털 라이트 프로세싱 (DLP)

DLP는 스테레오 리소그래피와 매우 유사한 또 다른 3D 프린팅 프로세스입니다. DLP 기술은 Texas Instruments의 Larry Hornbeck에 의해 1987 년에 만들어졌으며 프로젝터 생산에 사용되는 것으로 유명해졌습니다.

반도체 칩에 배치 된 디지털 마이크로 미러를 사용합니다. 이 기술은 휴대폰, 필름 영사기 및 3D 프린팅에서 발견됩니다.

DLP와 SLA는 모두 포토 폴리머와 함께 작동합니다. 그러나 SLA와 DLP 기술의 차이점은 DLA에는 추가 조명 소스가 필요하다는 것입니다.

3D 프린팅 아마추어는 DLP 프린팅을 위해 아크 램프와 같은 전통적인 광원을 자주 사용합니다.

DLP 퍼즐의 다른 중요한 부분은 LCD (액정 디스플레이) 패널로, DLP 절차를 한 번 실행하는 동안 3D 인쇄 레이어의 전체 표면에 적용됩니다. 인쇄에 사용되는 물질은 투명한 수지 용기에 담긴 액체 플라스틱 수지입니다.

수지는 많은 광자 또는 더 간단히 말하면 밝은 빛에 노출되면 빠르게 경화됩니다.

DLP의 인쇄 속도는 키커입니다. 이러한 종류의 프린터로 몇 초 만에 경화 된 재료 층을 생산할 수 있습니다. 레이어가 완료되면 전송되고 다음 레이어의 인쇄가 시작됩니다.