3d프린터 원리 작업과정 대표기술

안녕하세요^^공무원클럽 김주사입니다.

최근 우리나라에 이슈가 되고 있는 3d프린터 원리와 작업과정 대표기술에 대해 많은 의문이 이어지고 있는데요.

3d프린터 원리는 3차원으로 디자인된 디지털 도면 정보를 프린터에 입력하고

특수소재를 적층식으로 쌓아 제품을 생산하는 기술이에요.

그러면 3D프린터 원리를 기초로 작업과정을 살펴보면

첫 번쨰로 제품디자인과정에서는 컴퓨터를 이용, CAD 및 디자인 SW로 3d 모델링 또는 기존제품 스캔 제작하고

두번째로 3d프린터 전송 과정에서는 제품 디자인 데이터를 다수의 얇은 수평 레이어로 나누어 프린터로 전송

세번째로 제품생산 과정에서는 다양한 특수소재를 분사, 경화, 본딩 등의 과정을 통해 한 층씩 적층하여 물체를 제조하는 것으로 나눠요.

3d프린팅 작업과정을 간단하게 요약하면

모델링(3차원설계)

프린팅(3d프린팅 진행)

후공정(지지물 제거)

제작완료(완성품)

라고 할 수 있어요.

결국 3D프린팅 공정은 모델링 -> 프린팅 ->후공정의 3단계로 분류되어요.

3d프린터는 기기(프린터, 스캐너 등), SW(모델링/스캐닝), 소재로 구성되고

활용가능 소재는 폴리머, 플라스틱, 고무, 금속, 목재, 식재료 등 다양하게 구성되어 있어요.

기술의 분류에서 (기술방식) 재료의 종류·형태, 광원의 종류 및 적층방식에 따라

다양한 3d프린팅 기술이 존재해요.

3d프린터 원리 대표기술을 살펴보면

SLA(Stereo Lithography Apparatus),

FDM(Fused Deposition Modeling),

SLS(Selective Laser Sintering)

3가지 인데

액체기반 SLA는 레이저를 이용해 젤을 순간경화를 하는 것인데요. 미세한 형상제작이 가능한 장점이 있어요.

고체기반 FDM는 고체 재료를 녹여 쌓는 방식인데요. 비용 및 시간절감의 장점이있어요.

파우더기반 SLS는 레이저를 이용해 금속분말 가열하는 것 인데요. 응고 금속활용, 견고함에 장점이 있어요.

3d프린터 요소기술을 살펴보면

요소기술은 3D디자인 데이터 설계 및 3D프린팅 기술을 이용한 제작 등의

공정분야에 각각의 요소기술(SW 등) 존재하게 되는데요.

설계,3D스캐닝은 실제사물 인식, 3D디자인 변환 (SW, HW)하는 것을 말해요.

3d모델링은 3D디자인 SW(CAD 등)하는 것을 말하며

제작 3d프린팅은 제품제작(HW, Slicer SW, 전송 SW 등)을 하는 것이에요.

소재현황은 다음과 같아요.

활용소재는 합성수지, 금속, 종이, 목재, 식재료 등 매우 다양해요.

3d프린터 소재현황을 자세히 살펴보면

합성수지에는 나일론, 폴리스티렌, ABS 등/패션소품, 완구, 기능성 시제품 등

금속에는 티타늄, 알미늄, 코발트, 스테인레스 등/기계부품, 쥬얼리, 금형 등

박막소재에는 종이, 필름 형태 플라스틱 등 가정소품, 교육실습, 패션 등

기타로 사용가능한 소재는 의료용 특수소재, 목재, 식재료, 고무 등의료제품, 신발, 건축 등이 있어요.

여러가지 3d프린터 원리와 작업과정 그리고 대표기술에 대해 살펴보았는데요.

미래에 엄청난 발전이 있는 신산업분야로 발전이 기대되네요.