3D 프린터의 원리 (업무용)

3D 프린터는 원래 제조 시제품 제작로서 이용되어오고 있으며, 업무용에서 시작합니다. 래피드 프로토 타이핑 'Rapid (신속)에 Prototyping (시작하기) "라는 시작 방법 인 광 조형이나 분말 소결 기계 등의 3 차원 조형기가 주로 이용되고있었습니다. 
신속한 프로토 타이핑 중 일부는 3D 프린터를 포함, 지금은 이들을 총칭하여 3D 프린터라고도지게하고 있습니다.

 

 

광 조형

 

광 조형은 3D 프린터의 기원이기도하다 가장 오래전부터 존재하는 조형 방식입니다. 
자외선을 비추면 굳게 액상 에폭시 수지에 자외선 레이저를 두면서 경화시켜 나갈 것입니다.

 

재료가되는 액상의 광 경화 수지를 탱크에 넣고, 1 층째를 경화시킨다. 강화 된 적층면을 1 단 내리고 다음 층을 마찬가지로 경화시켜 나갈 것입니다. 이와 같이 여러 층 겹쳐 목적의 조형물을 완성시켜 나갈 것입니다.

 

조형의 흐름

 

 

1. 조형 스테이지의 표면에 자외선 레이저를 X 방향, Y 방향에 두면서 수지를 굳혀 가고 있습니다. 
2.1 층째이 완료되면 적층 피치만큼 조형 스테이지를 Z 방향으로 내려 2 층째를 경화시킨다. 
3. 같은 동작을 반복하면서 조형물을 완성합니다.

 

사용되는 재료

 

광 조형에서 사용되는 재료는 에폭시 수지와 아크릴계 수지가 사용됩니다. 
에폭시 수지는 태양에서 열화하기 때문에 장기간의 사용이나 힘이 가해지는 것에는 적합하지 않습니다. 
아크릴 수지는 천박하고 깨지기 쉬운 에폭시 수지와 마찬가지로 힘이 걸리거나 내구성을 필요로하는 것이 적합합니다.

 

특징

 

· 가장 오래된 조형 법 제조업에서 자주 이용되는 
정확도가 잘 복잡한 형상에 적합하기 때문에 프리젠 테이션 및 디자인 확인 모델 등으로 이용되는
진공 주형 및 지형 마스터 모델로 이용되고 하는

 

참고 동영상

 

 

잉크젯 방식

 

잉크젯 방식은 일반 종이에 인쇄하는 잉크젯 프린터와 마찬가지로 액상 수지를 분사하여 인쇄하는 방법입니다.

 

 

1. 잉크젯 헤드가 X, Y 방향으로 이동하면서 수지와 지원 재료를 분사 해 나가고 있습니다. 
2. 수지를 분사 한 후, 롤러 커터에 지정된 1 층 분의 두께가되도록 표면을 깎아 취합니다. 
3. 1 층째가 완료되면 적층 피치만큼 조형 스테이지를 Z 방향으로 내려 2 층째를 경화시킨다. 
4. 같은 동작을 반복하면서 조형물을 완성합니다.

 

사용되는 재료

 

잉크젯 방식에 사용되는 재료는 ABS 수지 근사의 ABS 라이크와 PP 라이크 러버 계열이 사용됩니다. 
여러 노즐이있는 경우 이러한 재료를 복합 한 조형물을 만들 수 있습니다.

 

특징

 

고속 복잡하고 세세한 조형물을 만들 수 있습니다. 
· 조형물의 표면은 매끄럽고 깨끗합니다. 
지원 재료는 용액에서 쉽게 제거 할 수 있습니다.

 

참고 동영상

 

 

 

분말 석고 조형 (powder lamination method)

 

분말 석고 조형은 재료가되는 분말 조형 테이블에 깔려 레이저 및 접착제 굳게 조형 방법입니다. 
3D 프린터의 가장 조형 속도가 빨리 살결 섬세한 조형물을 만들 수 있습니다. 또한 잉크로 착색 할 수 있기 때문에 컬러의 조형물을 만들 수 있기 때문에 모형과 인형 등의 조형에 유용합니다.

 

 

1. 롤러에 의해 조형 스테이지 1 층 분의 분말을 깔려 있습니다. 
2. 잉크젯 헤드에서 접착제를 분사하여 굳힌 있습니다. 
3. 1 층째가 완료되면 적층 피치만큼 조형 스테이지를 Z 방향으로 내립니다. 
4. 같은 동작을 반복하면서 조형물을 완성합니다.

 

사용되는 재료

 

분말 석고 조형 법에서 사용되는 재료는 석고입니다. 석고는 재료비가 저렴하다는 점이 장점이 있지만, 강도가 약하고 무른입니다.

 

특징

 

고속 복잡하고 세세한 조형물을 만들 수 있습니다. 
지원 재료가 필요하지 않습니다. 
컬러 인쇄가 가능합니다. 
석고를위한 강도가 약합니다.

 

참고 동영상

 

 

 

분말 소결 조형 (Selective Laser Sintering)

 

분말 소결 조형은 금속이나 수지 분말을 조형 테이블에 깔려 레이저에 의해 용융 소결 (응고)시키는 조형 방법입니다. 재료가 분말이기 때문에 복잡한 형상을 만들 수 있지만, 표면 거칠기가 발생합니다.

 

 

1. 롤러에 의해 조형 스테이지 1 층 분의 분말을 깔려 있습니다. 
2. 자외선 레이저를 대고 1 층째를 굳 힙니다. 
3.1 층째이 완료되면 적층 피치만큼 조형 스테이지를 Z 방향으로 내립니다. 
4. 같은 동작을 반복하면서 조형물을 완성합니다.

 

사용되는 재료

 

분말 소결 조형에 사용되는 재료는 나일론이나 구리, 티타늄, 세라믹 등의 분말 재료입니다.

 

특징

 

금속이나 수지 등 다양한 재료를 사용할 수 있습니다. 
지원 재료가 필요하지 않습니다.

 

참고 동영상