3D 프린팅 기초: 3D 프린터의 종류

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3D 인쇄는 일반 인쇄처럼 작동하지 않습니다. 종이에 잉크를 사용하는 경우 종이와 잉크를 사용하는 거의 모든 기계가 작동하지만 3D 인쇄는 훨씬 더 구체적입니다. 모든 프린터 또는 모든 유형의 프린터가 모든 필라멘트 유형이나 프로젝트에 적합한 것은 아닙니다. 필요에 맞는 유형을 선택하기 위해 선택하기 전에 조사를 해야 합니다.

다음은 찾을 수 있는 가장 일반적인 유형의 3D 프린터에 대한 요약입니다. 포괄적인 목록은 아니지만 3D 프린팅 매니아가 알아야 할 사항입니다!

SLA

SLA 또는 Stereolithography는 최초의 3D 인쇄 유형이었습니다. Chuck Hall이 1986년에 만든 이 제품은 Vat 중합이라고 하는 인쇄 기술을 사용합니다. 광원에 노출되는 포토폴리머 검을 사용합니다. 이 유형의 프린터는 인쇄된 프로젝트의 매끄러운 표면과 높은 수준의 세부 사항에 이상적입니다.

특히 초심자를 위한 것은 아니며 미세 유체 공학뿐만 ​​아니라 해부학적 모델을 인쇄하는 데 사용되는 의학에서 많이 사용됩니다. 프린터는 필라멘트로 사용되는 잇몸을 가로질러 레이저 기둥을 가리키도록 배열된 여러 거울을 사용하여 성형 영역에서 다른 층을 형성할 수 있습니다.

정확성과 속도가 핵심이며 3D 프린트 프로젝트는 기초부터 구축됩니다. 의학에서 언급된 용도 외에도 이 인쇄 기술은 항공 및 자동차 산업에서도 유용합니다. 이 유형의 프린터에는 ProJets 및 Viper가 포함됩니다.

SLS

특정 레이저 소결 또는 SLS는 나일론 분말을 연화시켜 단단한 플라스틱 구조로 만듭니다. 사용된 재료는 열가소성 수지이므로 결과가 단단하고 스냅핏 및 고충격 사용에 적합합니다. 사용된 기술을 파워 베드 융합이라고 합니다. 열가소성 수지가 액화되기 직전까지 가열된 다음 성형 단계에 적층됩니다. 레이저는 단단하고 단단한 층으로 쌓인 분말을 소결하는 데 사용됩니다. 완료되면 스테이지가 해당 층의 높이만큼 떨어지고 더 많은 분말이 추가되고 레이저가 다시 한 번 이를 소결합니다. 단단한.

추가되지만 소결되지 않은 과잉 분말은 결국 떨어지게 될 일종의 지지재 역할을 합니다. 이 때문에 지원 구조가 필요하지 않습니다. SLS의 주요 장점은 다른 유형의 프린터보다 리드 타임이 길다는 단점과 함께 우수한 기계적 특성을 생성한다는 것입니다. 예를 들면 Sinterit Lisa, Formlabs Fuse 1 및 Sharebot SnowWhite 2가 있습니다.

FDM/FFF

Fused Deposition Modeling 및 Fused Filament Fabrication은 유사한 유형의 프린터입니다. 그들은 플라스틱 섬유 층을 성형 단계로 밀어냅니다. 이러한 방식으로 완전한 모델을 비교적 빠르고 효율적으로 생성할 수 있습니다. 생성된 표면은 매끄럽지 않은 경향이 있으며 결과 모델도 일반적으로 너무 강하지 않습니다. 즉, 인쇄된 부품의 실제 사용은 상당히 제한적일 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 이 유형의 프린터는 실험 친화적이며 사용하기 쉽기 때문에 초보자에게 훌륭한 선택입니다.

즉, 이러한 유형의 프린터는 예산에 맞는 프린터 중 가장 저렴한 프린터 중 하나가 될 수 있습니다. 필라멘트 스풀이 프린터로 들어간 다음 가열된 스파우트를 통해 밀어 넣습니다. 가장 일반적으로 사용되는 재료는 PLA, ABS 및 PET이지만 사용되는 주둥이에 따라 다른 재료도 작동합니다.

프린터 헤드가 설정된 축을 따라 이동하여 액화된 플라스틱을 층별로 토출합니다. 레이어가 완료되면 개체가 완료될 때까지 다음 레이어가 시작됩니다. 이 기술의 가장 좋은 용도 중 일부는 고정 장치와 케이싱이지만 FFF 및 FDM은 모든 종류의 작은 화장대 인쇄 프로젝트에도 적합합니다.

프린터 모델에는 Snapmaker 및 Ultimaker 뿐만 아니라 다른 많은 모델이 포함됩니다. 이 유형의 프린터가 현재 얼마나 널리 퍼져 있는지를 감안할 때 모든 가격대의 다양한 모델이 있습니다.

DLP

디지털 라이트 프로세싱은 SLA 인쇄와 다소 유사합니다. 레이저를 사용하여 교차 부분에서 수행하는 것보다 더 빠르게 인쇄하고 동시에 레이어를 드러냅니다. SLA와 DLP는 용도가 비슷하며 주입형 모델입니다. FFF와 달리 표면이 매끄럽기 때문에 프로젝트에서 치과 응용 분야와 같은 응용 분야를 찾을 수 있습니다.

반면 DLP 인쇄는 다소 약합니다. 일반적으로 기계 부품이나 특정 안정성이 필요한 모든 것에는 유용하지 않습니다. SLA와 DLP의 차이점에 관해서는 – 전자가 레이저를 사용하여 둥근 모양을 그리는 반면 DLP는 모양을 만들기 위해 특정 최소 크기의 정사각형 복셀을 투영하는 화면 인쇄.

이 유형의 프린터에는 Micromake L2, SprintRay Moonray 및 Anycubic Photon S가 포함됩니다.

엠제이에프

Multi Jet Fusion 프린터는 나일론 분말로 부품을 조립합니다. 레이저(SLS 인쇄와 같이) 대신 잉크젯 클러스터를 사용하여 열을 가하여 분말을 녹입니다. 결과는 더 안정적이고 예측 가능한 기계적 특성과 더 나은 표면 결과입니다.

이 기술이 제공하는 더 빠른 제작 시간은 또한 전반적인 제작 비용을 낮춥니다. 프린트 헤드는 UV 광선에서 경화되고 응고되는 수백 개의 작은 포토폴리머 방울을 분사합니다. 레이어가 경화되면 개체가 완성될 때까지 다음 레이어가 적용됩니다.

이 기술은 사후 처리에서 꺼내는 도우미 재료가 필요합니다. 약간의 어려움이 있을 수 있지만 MJF는 프린터가 빌드 속도를 저하시키지 않고 한 줄에 여러 개체를 생성할 수 있는 유일한 기술 중 하나입니다. 또한 다양한 재료를 사용하여 전체 톤으로 물건을 생산할 수 있습니다. 이것은 최적으로 배열될 때 MJF가 다른 어떤 프린터 유형보다 훨씬 빠르게 작은 동일한 부품을 대량 생산할 수 있음을 의미합니다. 이 유형의 프린터에는 HP Jet Fusion 시리즈가 포함됩니다.

폴리젯

PolyJet 프린터는 다양한 사물에 적합한 부드럽고 정확한 부품을 생산합니다. 그들은 미세한 레이어 해상도를 제공하고 작업할 수 있기 때문에 얇은 벽과 복잡한 요소를 모두 생성할 수 있습니다. 3D 프린터 중에서 가장 다양한 재료(물론 올바른 노즐/베드가 장착되어 있는 경우). PolyJet 프린트는 고정물, 금형 및 다양한 제조 도구를 만드는 데 사용할 수 있습니다.

치과 기공소 및 치과 인쇄용으로 특별히 치과 작업에 사용하기 위한 다양한 프린터 모델이 있습니다. 이 기술의 결과물인 빠르고 고품질의 인쇄물은 의료용으로 탁월한 선택입니다. 이 프린터는 여러 개의 분사 헤드를 사용하여 작동합니다. 축을 따라 슬라이딩하여 빌드 재료 층을 증착합니다. 각 머리는 해당 레이어의 모양이 무엇이든 만들기 위해 서로 다른 지점에서 서로 다른 양을 제공합니다. 이러한 프린터의 가장 일반적인 설정에는 다중 노즐 잉크젯 스타일의 프린트 헤드가 있습니다.

분산된 재료는 프린터가 이동하기 전에 UV 레이어에 의해 플래싱되고 경화됩니다. 플랫폼이 레이어를 떨어뜨리고 다음 레이어가 추가됩니다. 원재료와 필라멘트는 스풀이 아닌 노즐에 연결된 카트리지에 보관하는 방식으로 일반 잉크젯 프린터와 다를 바 없다. 이 유형의 프린터에는 Connex 3 시리즈, Objet30 및 J5 DentaJet이 있습니다.

DMLS

DMLS 프린터에는 금속 기반 인쇄라는 하나의 주요 응용 프로그램이 있습니다. 금속 기반 첨가제를 사용하는 DMLS는 MF 필라멘트를 포함하는 모든 종류의 3D 인쇄를 위한 표준 기계입니다. 일부 다른 프린터도 재료를 처리할 수 있지만 DMLS 프린터는 '일반' 금속으로 주조된 것과 유사한 품질을 가진 균일한 부품을 만드는 데 특히 좋습니다.

DMLS는 Direct Metal Laser Sintering의 약자이며 이것이 정확히 작동하는 방식입니다. 금속/플라스틱 혼합물의 분말 층을 녹이고 다시 경화시켜 생성하는 고출력 레이저 프로젝트. 이것은 매우 정밀하고 정밀한 레이저로 용접하거나 납땜하는 것과 유사하게 작동하지만 인간의 손이 기대할 수 있는 것보다 훨씬 빠르고 정확합니다.

이러한 프린터는 사용하기가 상당히 복잡하며 일부 비 전통적인 요소(예: 일반적으로 아르곤 가스로 채워진 빌드 챔버) 따라서 초보자에게는 전혀 적합하지 않습니다. 특히 높은 가격. 즉, 강철, 티타늄, 니켈, 코발트 및 구리를 포함한 다양한 합금 및 금속과 함께 작업할 수 있습니다. DMLS 프린터 모델에는 EOS M 290 및 FormUp 350이 포함됩니다.

EBM

전자빔 용융은 일종의 분말 베드 융합 인쇄입니다. 일반적인 레이저가 아닌 전자빔을 사용하여 입자를 융합하고 부품을 만듭니다. 금속과 금속을 융합하여 믿을 수 없을 정도로 안정적이고 저항력 있는 구조를 만듭니다. 현재 이 기술은 GE애디티브라는 한 회사에서만 사용 및 제조하고 있습니다.

레이저를 열원으로 사용하는 다른 프린터와 비교할 때 EBM 프린터는 전자총을 사용하여 예를 들어 진공 상태에서 텅스텐 강 필라멘트에서 전자를 추출합니다. 그런 다음 속도가 빨라지고 각 레이어에 증착되는 금속 분말에 투영됩니다.

프로젝트가 인쇄되면 블로우건으로 과도한 분말을 제거합니다. 전체 공정이 진공 상태에서 이루어지기 때문에 부품과 파우더가 사용되는 동안 산화되지 않고 프린팅이 완료되면 사용하지 않은 파우더를 상당량 바로 사용할 수 있습니다. 이것은 대부분의 다른 인쇄 기술과 다르며 특히 금속 필라멘트의 경우 재료가 상당히 비쌀 수 있으므로 인쇄 비용을 크게 줄입니다.

전자빔 프린터는 레이저빔 프린터에 비해 속도면에서는 장점이 있지만 정밀도와 최대 생산 부품 크기 면에서 다소 아쉬운 점이 있다. 빔이 레이저보다 넓기 때문에 레이저로 가능한 일부 작업은 EBM 프린터에서 수행할 수 없습니다. 사용 가능한 프린터 모델의 수가 제한되어 있다는 점을 감안할 때 부품 크기에도 제한이 있습니다. 레이저 프린터의 생산량은 비슷한 EBM 모델의 생산량의 두 배가 되기 쉽습니다.