금속 3D프린팅 특징과 주요방식

안녕하세요, 주식회사 #한국전자기술 입니다.

 

절삭 가공방식을 사용하는 CNC 장비와 적층 가공방식을 사용하는 3D프린터는 모두 산업용 장비로 활용되지만 제조방식이 달라 그 활용처가 다릅니다. 금속 소재의 경우 절삭 가공인 CNC 장비를 주로 사용하는데요, 표면을 깎아내는 작업이다보니 내부에 공간을 내는 것이 쉽지 않아 경량화에는 어려움이 있다는 단점이 있습니다.

이와 같이 CNC가 가지고 있는 단점을 개선하는 금속 3D 프린터에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

 

금속 소재를 이용한 3d 프린팅

3D 프린팅에 주로 활용되는 소재는 ABS/PLA 플라스틱 소재입니다. 그 외 PP나 고무, 나일론 등의 소재를 사용하는 사례가 증가하긴했지만 흔하게 사용되고 있진 않아요.

금속 3D프린팅이란 금속 소재를 3D프린팅하는 것으로 의료나 우주항공, 제조분야에 적용이 가능한 기술입니다.

복잡한 형상의 제조가 가능하며 특히 CNC가 구현하지 못하는 중공 구조, 메쉬 구조의 구현이 가능하며 CNC와 달리 내부를 비울 수 있어 제품을 경량화할 수 있고 깎아내는 CNC 방식과 달리 필요한만큼의 소재를 적층함으로써 소재의 낭비도 줄일 수 있어요.

티타늄, 스테인레스 스틸, 구리, 니켈, 알루미늄, 코발트-크롬(Co-Cr) 등 금속 소재를 사용할 수 있습니다.

아직까지는 CNC 장비의 저비용 고품질이라는 장점을 따라오지 못해 많은 연구가 필요한 분야이기도 해요.

 

< 금속 3D프린팅 주요 방식 >

PBF(Powder Bed Fusion) 방식 : 금속 분말을 얇게 도포하고 레이저로 가열하여 형상을 제작하는 방식

DED(Directed Energy Deposition) 방식 : 고출력 레이저 빔과 금속 파우더를 동시 분출하여 형상을 적층하는 방식

DMP(Direct Metal Printing) 방식 : 고출력 레이저를 금속 파우더에 조사하여 얇은 레이어를 생성한 뒤 레이어들을 적층하는 방식

BMD(Bound Metal Deposition) 방식 : 노즐에서 금속 분말을 적층하는 방식 (레이저와 파우더를 사용하지 않음)