3 차원 인쇄 또는 적층 제조는 디지털 파일로 3 차원 고체를 만드는 공정이다.

3 차원 인쇄 물체의 생성은 첨가제 공정을 사용하여 달성된다. 가산 프로세스에서 객체는 객체가 생성될 때까지 재질의 연속적인 레이어를 내려놓음으로써 생성됩니다. 이러한 각 층은 물체의 얇게 썬 단면으로 볼 수 있습니다.

3 차원 인쇄는 밀링 머신과 같은 금속 또는 플라스틱 조각을 절단/비우는 감산 제조와 반대입니다.

3 차원 인쇄는 기존의 제조 방법보다 적은 재료를 사용하여 복잡한 형상을 생성 할 수 있습니다.

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3 차원 인쇄는 어떻게 작동합니까?

모든 것은 3 차원 모델로 시작한다. 당신은 처음부터 하나를 만들거나 3 차원 라이브러리에서 다운로드하도록 선택할 수 있습니다.

3 차원 소프트웨어

다양한 소프트웨어 도구를 사용할 수 있습니다. 산업 급료에서 오픈 소스에. 우리는 우리의 3 차원 소프트웨어 페이지에 대한 개요를 만들었습니다.

우리는 종종 팅커캐드로 시작하는 초보자를 추천합니다. 팅커캐드는 무료이며 브라우저에서 작동하므로 컴퓨터에 설치할 필요가 없습니다. 팅커캐드는 초급 레슨을 제공하며 모델을 인쇄 가능한 파일로 내보낼 수 있는 내장 기능이 있습니다.또는.반대.

이제 인쇄 가능한 파일이 있으므로 다음 단계는 3 차원 프린터에 대비하는 것입니다. 이 슬라이싱이라고합니다.

슬라이싱: 인쇄 가능한 파일에서 3 차원 프린터로

슬라이싱은 기본적으로 3 차원 모델을 수백 또는 수천 개의 레이어로 슬라이싱하는 것을 의미하며 슬라이싱 소프트웨어로 수행됩니다.

파일이 슬라이스 될 때,그것은 당신의 3 차원 프린터에 대한 준비가 된 것입니다. 프린터에 파일을 공급하는 것은 다음을 통해 수행 할 수 있습니다. 당신의 슬라이스 파일은 이제 레이어에 의해 3 차원 인쇄 층이 될 준비가되어 있습니다.

3 차원 인쇄 산업

3 차원 인쇄의 채택은 임계 질량에 도달 했습니다. 3 차원 인쇄가 초기 단계에서 프로토타이핑과 일회성 제조에만 적합했던 곳에서는 이제 생산 기술로 빠르게 변모하고 있습니다.

3 차원 인쇄에 대한 현재의 수요의 대부분은 본질적으로 산업적이다. 어큐멘 리서치 및 컨설팅은 2026 년까지 전 세계 3 차원 인쇄 시장이 410 억 달러에 달할 것으로 예측합니다.

3 차원 인쇄 기술은 발전함에 따라 거의 모든 주요 산업을 변화시키고 미래에 우리가 살고 일하고 노는 방식을 변화시킬 운명이다.

3 차원 인쇄의 예

3 차원 인쇄는 당신이 생각할 수 있는 거의 모든 산업에서 사용되고 있기 때문에 다양한 형태의 기술과 재료를 포함하고 있다. 그것은 다른 응용 프로그램의 무수와 다양한 산업의 클러스터로 보는 것이 중요합니다.

몇 가지 예:

  • – 소비자 제품(안경,신발,디자인,가구)
  • –산업 제품(제조 도구,프로토 타입,기능 최종 사용 부품)
  • -치과 제품
  • –보철
  • –건축 규모 모델&마켓
  • –화석을 재구성
  • –고대 복제 인공물
  • –법의학 병리의 증거 재구성
  • –영화 소품

래피드 프로토타이핑&래피드 제조

기업들은 설계 과정에서 3 차원 프린터를 사용했다 70 년대 후반 이후 프로토 타입을 만들 수 있습니다. 이러한 목적을 위해 3 차원 프린터를 사용하여 신속한 프로토 타이핑이라고합니다.

신속한 프로토타이핑을 위해 3 차원 프린터를 사용하는 이유는 무엇입니까?
요컨대:빠르고 상대적으로 저렴합니다. 당신의 손에 프로토 타입을 들고 아이디어에서 3 차원 모델에 며칠이 아닌 주 문제입니다. 반복은 쉽고 저렴 하 게 하 고 비싼 금형 또는 도구를 필요 하지 않습니다.

신속한 프로토타이핑 외에도 3 차원 인쇄는 신속한 제조에도 사용됩니다. 신속한 제조는 기업이 단기/소형 배치 맞춤 제조를 위해 3 차원 프린터를 사용하는 새로운 제조 방법입니다.

자동차

자동차 제조업체들은 오랫동안 3 차원 인쇄를 활용해 왔다. 자동차 회사는 예비 부품,공구,지그 및 비품뿐만 아니라 최종 사용 부품을 인쇄하고 있습니다. 3 차원 인쇄는 재고 수준을 낮추고 설계 및 생산주기를 단축하는 주문형 제조를 가능하게했습니다.

전 세계 자동차 애호가들은 오래된 자동차를 복원하기 위해 3 차원 인쇄 부품을 사용하고 있습니다. 이러한 예 중 하나는 호주 엔지니어가 부품을 인쇄하여 딜레이 유형을 다시 살릴 때입니다. 그 과정에서 그들은 수십 년 동안 생산되지 않은 부품을 인쇄해야했습니다.

항공

항공 산업은 여러 가지 방법으로 3 차원 인쇄를 사용합니다. 다음 예는 중요한 3 차원 인쇄 제조 이정표를 표시:창 항공은 도약 항공기 엔진에 3 차원 30,000 코발트-크롬 연료 노즐을 인쇄했다. 그들은 2018 의 10 월에 그 이정표를 달성했으며,40 개의 3 차원 프린터에서 주당 600 을 생산한다는 것을 고려하면 현재보다 훨씬 높을 것입니다.

이전에 함께 용접되어야 했던 약 20 개의 개별 부품이 무게가 25%더 적고 5 배 더 강한 하나의 3 차원 인쇄 부품으로 통합되었습니다. 도약 엔진은 높은 수준의 효율성으로 인해 항공 우주 산업에서 가장 잘 팔리는 엔진이며 연료 노즐을 3 차원 인쇄하여 항공기 당 3 백만 달러를 절약 할 수 있으므로이 단일 3 차원 인쇄 부품은 수억 달러의 재정적 이익을 창출합니다.보잉 787 드림라이너에도 연료 노즐이 설치됐지만,787 에서 유일하게 인쇄된 부분은 아니다. 기체에 후미 주방 조리실을 잡고 33 센티미터 길이의 구조 피팅은 노르스크 티타늄이라는 회사에 의해 인쇄 된 3 차원이다. 노르 스크는 티타늄을 전문으로 선택했는데,이는 강도 대 중량 비율이 매우 높고 비용이 비싸기 때문입니다. 노르 스크 메르 케 4 는 대부분의 금속 3 차원 프린터와 같은 레이저로 금속 분말을 소결하는 대신 플라즈마 아크를 사용하여 시간당 최대 10 킬로그램의 티타늄을 증착 할 수있는 빠른 플라즈마 증착(방향 에너지 증착의 형태)이라는 과정에서 금속 와이어를 녹입니다. 2 킬로그램 티타늄 부분은 일반적으로 티타늄의 30 킬로그램 블록에서 기계,폐기물,28 킬로그램 생성 필요 하지만 3 차원 인쇄 같은 부분만 6 킬로그램 티타늄 와이어의 필요 합니다.

건설

건물을 인쇄 할 수 있습니까? -네,그렇습니다. 3 차원 인쇄 주택은 이미 상업적으로 사용할 수 있습니다. 몇몇 회사는 조립식 부속을 인쇄하고 다른 사람은 그것을 현지에서 합니다.

이 웹 사이트에서 보는 대부분의 콘크리트 인쇄 이야기는 큰 유량을 위해 상당히 큰 노즐을 가진 대규모 콘크리트 인쇄 시스템에 초점을 맞추고 있습니다. 그것은 상당히 빠르고 반복 가능한 방식으로 콘크리트 층을 내려 놓고 좋아요. 그러나 3 차원 인쇄의 기능을 최대한 활용 진정으로 복잡한 콘크리트 작업을 위해 좀 더 민첩하고 미세한 터치로 뭔가를 필요로한다.

소비재

2011 년 3 차원 인쇄에 대한 블로그를 처음 시작했을 때,3 차원 인쇄는 대량의 생산 방법으로 사용될 준비가되지 않았습니다. 요즘 최종 사용 3 차원 인쇄 소비자 제품의 수많은 예가 있습니다.

신발류

아디다스의 4 차원 제품군은 완전히 3 차원 프린트된 미드솔을 가지고 있으며,대량으로 프린트되고 있다. 우리는 아디다스가 처음에 5,000 쌍의 신발을 대중에게 공개하고 2018 년까지 100,000 쌍의 오전 주입 디자인을 판매하는 것을 목표로 한 방법을 설명하는 기사를 작성했습니다.

신발의 최신 반복과 함께,그들은 그 목표를 능가하는 것 같다,또는 그것을 능가하는 그들의 방법에. 이 신발은 현지 아디다스 매장과 다양한 제 3 자 온라인 매장에서 전 세계에서 구입할 수 있습니다.

안경

3 차원 인쇄 안경 시장은 2028 년까지 34 억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 급속하게 증가하는 섹션은 최종 사용 프레임의 섹션입니다. 3 차원 인쇄는 개인의 측정이 최종 제품에서 쉽게 처리 할 수 있기 때문에 안경 프레임에 특히 적합한 생산 방법입니다.

하지만 당신은 3 차원 인쇄 렌즈도 가능 알고 계십니까? 전통적인 유리 렌즈는 얇고 가벼운;밖으로 시작 하지 않습니다 그들은 약 80%는 낭비가 빈 이라는 재료의 훨씬 더 큰 블록에서 잘라 있어. 얼마나 많은 사람들이 안경을 쓰고 얼마나 자주 새로운 쌍을 가져야 하는지를 고려할 때,그 숫자의 80%는 많은 낭비입니다. 그 꼭대기에,연구소는 고객의 사용자 정의 비전 요구를 충족하기 위해 공백의 거대한 재고를 유지해야합니다. 그러나 마지막으로 3 차원 인쇄 기술은 고품질의 맞춤형 안과 렌즈를 제공 할만큼 충분히 발전하여 과거의 낭비 및 재고 비용을 없앴습니다. 2015 년 11 월 15 일-2015 년 12 월 15 일-2015 년 12 월 15 일-2015 년 12 월 15 일-2015 년 12 월 15 일-2015 년 12 월 15 일-2015 년 12 월 15 일 렌즈의 다른 지역 가까이 더 나은 비전을 제공 하는 동안 렌즈의 특정 영역 거리에서 더 나은 선명도를 제공할 수 있도록 초점 영역 또한 완전히 사용자 지정할 수 있습니다.

보석

3 차원 프린터로 보석을 생산하는 두 가지 방법이 있습니다. 직접 또는 간접 생산 프로세스를 사용할 수 있습니다. 다이렉트는 3 차원 설계에서 바로 객체를 생성하는 것을 말하며,간접 제조는 3 차원 인쇄된 객체(패턴)가 결국 인베스트먼트 주조용 금형을 만드는 데 사용된다는 것을 의미합니다.

의료

요즘 3 차원 인쇄 임플란트에 대한 헤드 라인을 보는 것은 드문 일이 아닙니다. 종종,이러한 경우는 3 차원 인쇄는 여전히 의료 및 의료 분야에서 프린지 기술처럼 보일 수있는,실험,하지만 더 이상 사실이 아니다. 지난 10 년 동안,100,000 개 이상의 고관절 치환술이 창 첨가제에 의해 3 차원으로 인쇄되었습니다.

박사가 설계한 델타 티 컵 귀도 그라피올로 및 리마코포레이트는 섬유주 티타늄으로 만들어지며,이는 섬유주 뼈 형태를 모방하는 규칙적인 3 차원 육각형 세포 구조를 특징으로합니다. 섬유주 구조는 임플란트로 뼈 성장을 격려해서 티타늄의 생체 적합성을 증가합니다. 첫 번째 델타 이식 중 일부는 10 년 후에도 여전히 강세를 보이고 있습니다.

감지할 수 없는 일을 잘 하는 또 다른 3 차원 인쇄 의료 구성 요소는 보청기입니다. 지난 17 년 동안 거의 모든 보청기는 구체화와 포낙 간의 협업 덕분에 3 차원 인쇄되었습니다. 포낙은 2001 년에 빠른 쉘 모델링을 개발했습니다. 보청기를 만들기 전에 보청기 하나를 만들기 위해서는 손 조각 및 금형 제작과 관련된 9 가지 힘든 단계가 필요했으며 결과는 종종 적합하지 않았습니다. 이 응용 프로그램은 당신이 당신의 외이도를 측정 할 수 있도록 설계되었습니다. 전자 장치가 추가 된 다음 사용자에게 배송됩니다. 이 과정을 통해 매년 수십만 개의 보청기가 3 차원으로 인쇄됩니다.

치과

치과업계에서는 투명 얼라이너용 금형이 세계에서 가장 3 차원 인쇄물이라고 볼 수 있습니다. 현재 금형은 수지 및 분말 기반의 3 차원 인쇄 공정으로 3 차원 인쇄되지만 재료 분사를 통해 인쇄됩니다. 크라운과 틀니는 이미 수술 가이드와 함께 직접 3 차원 인쇄되어 있습니다.

바이오 인쇄

초기 2 천 3 차원 인쇄 기술은 잉크젯 기술을 사용하여 장기 및 신체 부위를 구축하는 조직 공학 응용 분야에서 가능한 사용을 위해 생명 공학 회사와 학계에 의해 연구되었습니다. 살아있는 세포의 층은 젤 매체에 예금되고 3 차원 구조를 형성하기 위하여 천천히 쌓아 올린다. 이 연구 분야를 바이오 인쇄라는 용어로 언급합니다.

식품

첨가제 제조는 오래 전에 식품 산업을 침범했습니다. 식품 잉크 및 멜리 세 같은 레스토랑은 전 세계에서 고객을 유치하기 위해 고유 한 판매 지점으로 이것을 사용합니다.

교육

교육자와 학생들은 교실에서 오랫동안 3 차원 프린터를 사용해 왔습니다. 3 차원 인쇄를 통해 학생들은 빠르고 저렴한 방법으로 아이디어를 구체화 할 수 있습니다.

적층 제조 특정 학위는 상당히 새로운 반면,대학은 긴 다른 분야에서 3 차원 프린터를 사용하고있다. 거기에 많은 교육 과정 하나 3 차원 인쇄와 참여 걸릴 수 있습니다. 대학에서는 특정 단계에서 3 차원 인쇄에 적용할 수 있는 3 차원 인쇄 및 3 차원 디자인 같은 3 차원 인쇄에 인접 한 것 들에 대 한 과정을 제공 합니다.

프로토타이핑 측면에서 많은 대학 프로그램이 프린터로 전환되고 있습니다. 건축 또는 산업 디자인 학위를 통해 달성 할 수있는 첨가제 제조 전문 분야가 있습니다. 인쇄 된 프로토 타입은 예술,애니메이션 및 패션 연구에서도 매우 일반적입니다.

3 차원 인쇄 기술 및 공정의 종류

미국 시험 및 재료 학회는 적층 제조 공정을 7 가지 범주로 분류하는 일련의 표준을 개발했습니다. 이들은:

    1. )
  1. )
  • 분말 침대 융해
    1. 다 제트기 융해
    2. 선택적 레이저 소결
    3. 직접 금속 레이저 소결)
  • 시트 라미네이션
  • 직접 에너지 증착
  • 부가가치세 광중합화

    부가가치세 광중합화 방법에 기초한 3 차원 프린터는 포토폴리머 수지로 채워진 용기를 갖는다. 수지는 자외선 근원으로 강하게 합니다.

    부가 가치세 광중합 공정
    부가 가치세 광중합 회로도. 이미지 출처:lboro.ac.uk

    스테레오 리소그래피는 액체 경화성 포토 폴리머 수지와 자외선 레이저를 사용하여 물체의 층을 한 번에 하나씩 만듭니다. 각 층에 대해,레이저 빔은 액상 수지의 표면에 부품 패턴의 단면을 추적한다. 자외선 레이저 광에 노출은 수지에 추적된 본을 치료하고 고형화하고 아래 층에 융합합니다.

    패턴을 추적 한 후,슬라 스의 엘리베이터 플랫폼은 단일 층의 두께와 동일한 거리만큼 하강한다. 그런 다음 수지로 채워진 블레이드가 부품의 단면을 가로 질러 스윕하여 신선한 재료로 다시 코팅합니다. 이 새로운 액체 표면에서 후속 레이어 패턴이 추적되어 이전 레이어와 결합됩니다. 개체&의 인쇄 방향에 따라 서포트 구조를 사용해야 하는 경우가 많습니다.

    디지털 라이트 처리(DLP)

    DLP 또는 디지털 방식으로 빛을 처리하는 방식의 인쇄용의 빛과 감광성 고분자. 그것은 광원과 매우 유사하지만,주요 차이점은 광원이다. 아크 램프와 같은 다른 광원을 사용합니다. 다른 3 차원 인쇄 기술에 비해 상대적으로 빠릅니다.

    연속 액체 계면 생산(클립)

    부가가치세 광중합을 사용하는 가장 빠른 공정 중 하나는 탄소에 의해 개발 된 연속 액체 계면 생산을위한 짧은 클립이라고합니다.

    디지털 빛 합성

    클립 프로세스의 핵심은 디지털 빛 합성 기술입니다. 이 기술에서는,주문 고성능 지도한 빛 엔진에서 빛은 정밀하게 통제되는 방법으로 부분적으로 치료하는 자외선 경화성 수지를 일으키는 원인이 되는 3 차원 인쇄된 부분의 단면을 드러내는 자외선 영상의 순서를 계획합니다. 산소는 산소 투과성 창을 통과하여 창과 데드 존으로 알려진 인쇄 된 부분 사이에 경화되지 않은 수지의 얇은 액체 인터페이스를 만듭니다. 데드 존은 미크론의 10 만큼 얇습니다. 데드 존 내부,산소는 따라서 인쇄 된 부분 아래에 액체의 연속 흐름을 허용 창에 가장 가까운 위치한 수지를 경화에서 빛을 금지합니다. 그냥 데드 존 위의 자외선 투영 빛 위쪽으로 부품의 경화 같은 캐스케이드를 발생 합니다.

    탄소의 하드웨어로만 인쇄하는 것만으로는 실제 응용 분야에서는 최종 사용 특성을 허용하지 않습니다. 일단 빛이 부분을 형성하면,두번째 풀그릴 치료 과정은 열 목욕 또는 오븐에 있는 3 차원 인쇄한 부분을 굽어서 원한 기계적 성질을 달성합니다. 프로그래밍 된 열 경화는 재료가 원하는 최종 특성을 달성하는 것을 강화하게하는 2 차 화학 반응을 유발하여 기계적 특성을 설정합니다.

    탄소의 기술로 인쇄 된 부품은 사출 성형 부품과 동등합니다. 디지털 광 합성은 일관되고 예측 가능한 기계적 특성을 생성하여 진정으로 등방성 인 부품을 만듭니다.

    재료 분사

    이 과정에서 재료는 일반적인 잉크젯 용지 프린터의 작동 방식과 유사하게 작은 직경의 노즐을 통해 물방울로 적용되지만 빌드 플랫폼에 층별로 적용한 다음 자외선에 의해 경화됩니다.

    재료 분사 공정
    재료 분사 회로도. 이미지 출처:custompartnet.com

    바인더 분사

    바인더 분사에는 분말 기재와 액체 바인더의 두 가지 재료가 사용됩니다. 빌드 챔버에서 분말은 동일한 층으로 퍼지고 바인더는 필요한 모양의 분말 입자를”접착”하는 제트 노즐을 통해 적용됩니다. 인쇄가 끝난 후에,잔여 분말은 수시로 다음 목표를 인쇄하는 재사용될 수 있는 떨어져 청소됩니다. 이 기술은 1993 년 매사추세츠 공과 대학에서 처음 개발되었습니다.

    바인더 제팅 공정
    바인더 제팅 회로도

    재료 압출

    융합 증착 모델링)

    (이미지 크레디트: 사용자가 만든 위키 백과)

    스풀에서 풀린 플라스틱 필라멘트를 사용하여 흐름을 켜고 끌 수있는 압출 노즐에 공급합니다. 노즐은 재료를 녹이기 위해 가열되며 수치 제어 메커니즘에 의해 수평 및 수직 방향으로 이동할 수 있습니다. 물자가 분사구에서 밀어남 직후에 강하게 하기 때문에 목표는 층을 형성하기 위하여 녹은 물자를 내밀어서 생성합니다.

    스콧 크럼프가 80 년대 후반에 발명했다. 이 기술을 특허 후 그는 1988 년에 회사 스트라타시스를 시작했다. 융합 증착 모델링이라는 용어와 그 약어는 스트라타시스의 상표입니다.

    융합된 필라멘트 제조(FFF)

    정확하게 동등한 기간 융합된 필라멘트 제조(FFF),의해 만들어졌다 멤버들의 프로젝트 인쇄하게 구하는 것은 법적으로 구속서를 제공할 수 있습니다.

    분말층 융합

    선택적 레이저 소결

    고출력 레이저를 사용하여 작은 분말 입자를 원하는 3 차원 모양의 덩어리로 융합합니다. 레이저는 분말 침대 표면의 단면(또는 층)을 먼저 스캔하여 분말을 선택적으로 융합합니다. 각 단면이 스캔 된 후,분말 베드는 하나의 층 두께만큼 낮아진다. 그런 다음 새로운 재료 층이 맨 위에 적용되고 개체가 완료 될 때까지 프로세스가 반복됩니다.

    : 사용자 자료에서 위키 백과)

    휴렛 팩커드가 개발한 멀티젯융합기술은 분말층을 침적하는 스위핑암과 잉크젯이 장착된 다른 암과 함께 작동하여 재료 위에 바인더제를 선택적으로 도포한다. 잉크젯은 또한 정확한 차원 및 매끄러운 표면을 지키기 위하여 바인더의 주위에 선발 대리인을 예금합니다. 마지막으로,층은 에이전트가 반응하는 원인이 되는 열 에너지의 파열에 드러냅니다.

    직접 금속 레이저 소결(971>

    ) 모든 미사용 파우더는 그대로 남아 있으며 물체에 대한 지지 구조가 됩니다. 사용하지 않은 분말은 다음 인쇄에 다시 사용할 수 있습니다.

    레이저 출력의 증가로 인해 레이저 용융 공정으로 발전했습니다. 우리의 금속 기술 개요 페이지에 그와 다른 금속 기술에 대해 자세히 알아보기.

    장 박판

    장 박판은 외력과 함께 바운스되는 장에 있는 물자를 포함합니다. 시트는 금속,종이 또는 폴리머 형태 일 수 있습니다. 금속 시트는 초음파 용접에 의해 층으로 함께 용접 된 다음 적절한 모양으로 가공됩니다. 종이 시트도 사용할 수 있지만 접착제 접착제로 접착되고 정확한 블레이드로 모양을 자릅니다.

    초음파 판금 공정의 단순화 된 회로도(이미지 제공:위키 백과)

    직접 에너지 증착

    이 공정은 주로 금속 산업 및 신속한 제조 응용 분야에서 사용됩니다. 3 차원 인쇄 장치는 일반적으로 다축 로봇 팔에 부착되며 표면에 금속 분말 또는 와이어를 증착하는 노즐과 용융 된 에너지 원(레이저,전자 빔 또는 플라즈마 아크)으로 구성되어 고체 물체를 형성합니다.

    데드프로세스
    금속가루를 이용한 에너지 증착 및 레이저 용융(이미지 제공:멀린 프로젝트)

    재료

    플라스틱,금속,콘크리트,세라믹,종이 및 특정 식용 재료(예:초콜릿)와 같은 여러 재료를 첨가제 제조에 사용할 수 있습니다. 재료는 종종 와이어 공급 원료 일명 필라멘트,분말 형태 또는 액체 수지로 생산됩니다. 에 우리의 주요 자료에 대해 자세히 알아보기 우리의 재료 페이지.

    서비스

    생산 공정에서 3 차원 인쇄를 구현하고자 하십니까? 우리의 3 차원 인쇄 서비스 페이지에 사용자 정의 부품 또는 주문 샘플에 대한 견적을 가져옵니다.

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