7월 29, 2022

3D 프린팅 금속은 튼튼할까요?

금속 부품을 제조하는 기업, 엔지니어링 회사 또는 파운드리의 경우 3D 프린팅을 적극 권장하며 최고의 생산 방식으로 빠르게 진화하고 있습니다. 이전에는 3D 프린팅의 고유한 컴퓨터 구축 프로세스가 플라스틱 생산에 더 적합했지만, 이제는 레이어 제조를 통해 다양한 고체 금속 부품을 생산할 수 있습니다. 간단하고 정밀하며 빠른 생산 공정 덕분에 점점 더 많은 기업이 3D 프린팅으로 전환하는 것은 당연한 일입니다. 하지만 3D 프린팅 금속은 전통적으로 생산되는 금속과 비교했을 때 얼마나 강할까요? 예를 들어 인쇄된 금속이 주조 금속의 모든 이점을 제공할 수 있을까요? 이 글에서는 적층 제조에 사용되는 몇 가지 금속을 살펴보고 그 강도 특성에 대해 논의합니다.

Steel

전 세계에서 3D 프린팅에 가장 많이 사용되는 금속인 강철은 뛰어난 강도와 낮은 생산 비용으로 모든 산업에 광범위하게 적용되고 있습니다. 3D 프린팅으로 제작된 강철 부품은 전통적으로 제조된 부품만큼 강하지는 않더라도 비슷할 수 있으며, 건설에서 항공우주에 이르는 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 3D 프린팅이 제공하는 주요 장점은 격자형 충진재를 만들 수 있다는 점입니다. 격자는 3D 프린팅 부품의 내부 구조를 구성하는 겹쳐지고 상호 연결되는 부분적으로 속이 빈 패턴입니다. 이 프로세스는 전통적인 형태의 철강 생산으로는 수행할 수 없으며, 그 결과 무게가 더 가볍고 생산에 더 적은 재료가 필요하면서도 고급 강도 특성을 유지하는 제품을 생산할 수 있습니다. 3D 프린팅이 기존의 모든 철강 생산 수단을 대체할 수는 없지만, 3D 프린팅은 매우 다양한 제품 및 부품을 생산할 수 있는 우수한 옵션입니다. 특히 수술용 임플란트나 엔진 부품 및 예비 부품과 같이 매우 복잡하거나 특정 목적을 염두에 두고 설계된 금속 부품의 경우 더욱 그렇습니다. 용도에 따라 3D 프린팅은 실제로 더 강력하고 편리한 옵션이 될 수 있습니다.

알루미늄

무게 대비 강도가 좋은 알루미늄은 가단성이 뛰어나 쉽게 성형할 수 있습니다. 녹이 슬지 않아 내구성이 뛰어나고 가볍기 때문에 호일처럼 얇은 시트로 쉽게 절단할 수 있습니다. 부식에 강해 기계적 성질이 강합니다. 알루미늄의 3D 프린팅 활용 분야는 매우 광범위하며 지금까지 자동차에서 항공우주에 이르는 다양한 산업에 적용되었습니다. 3D 프린팅 알루미늄은 보잉과 같은 다양한 선도 기업에서 사용하고 있으며, 보잉은 지금까지 다양한 항공우주 프로젝트에 이 부품을 사용하고 있습니다. 적층 제조의 지속적인 발전으로 3D 프린팅은 강도와 경량 특성으로 인해 알루미늄 부품의 생산 공정으로 선택되고 있습니다.

황동

의 합금 구리 아연과 함께 황동은 일반적으로 귀금속을 경제적으로 대체할 수 있는 소재가 필요한 분야에서 사용됩니다. 부식에 강하고 항균성이 있기 때문에 일상 생활과 산업 분야에서 다양한 소재를 만드는 데 사용됩니다. 예를 들어 악기, 조각품, 수도꼭지, 손잡이, 배관, 베어링 등 다양한 금속 제조 분야에서 선호되는 소재이며, 뛰어난 디테일로 제작할 수 있습니다. 적층 가공에 사용되는 황동 제품은 강도와 내구성이 매우 뛰어나며 내화학성이 뛰어납니다.

3D 프린팅 금속은 그 강도 특성으로 인해 다양한 산업 분야에서 매일 사용되고 있습니다. 다음은 그 중 몇 가지 예시입니다:

1. 건설 - 3D 프린팅은 건설용 금속을 생산하는 전통적인 수단을 대체하기보다는 구조물 강화 및 수리를 위한 도구와 맞춤형 금속을 제작하여 산업을 보완하고 있습니다. 3D 프린팅은 격자 충진 기능을 통해 내구성과 안정성을 유지하거나 개선하는 부품의 복잡한 내부 구조를 제공할 수 있습니다.

2. 교육 - 3D 프린팅은 특히 과학, 기술, 공대 학생들을 위한 교육에 큰 변화를 가져왔습니다. 예를 들어 공대생은 프로토타입을 출력할 수 있고, 교사는 교육용 보조 자료를 출력하는 데 3D 프린팅을 사용할 수 있습니다. 건축학과 학생들도 3D 프린팅을 사용하여 구조물 모형 등을 만들 수 있습니다.

3. 건강 관리 - 3D 프린팅 금속이 제공하는 강도 특성 덕분에 의료 분야에서 3D 프린팅 금속이 매일 사용되고 있습니다. 수술 도구부터 보철 장치, 환자 맞춤형 뼈 복제품에 이르기까지 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 척추측만증으로 고통받는 환자들은 이제 첨단 안정성을 제공하는 맞춤형 3D 프린팅 보조기의 혜택을 누릴 수 있습니다.

요약하기

3D 프린팅 금속 부품은 기존 방식으로 제조된 부품보다 강도는 떨어지지만 제조업체의 요구사항에 따라 강도가 달라집니다. 레이어 제조를 통해 생산자는 가볍고 복잡한 최첨단 부품을 만들 수 있으며, 더 복잡한 디자인도 만들 수 있습니다. 또한 제품을 훨씬 더 빠른 속도로 제조할 수 있으며 인건비와 낭비되는 비용을 절감할 수 있습니다. 항공우주 분야에서 사용되는 엔진 부품부터 의료 분야에서 의사가 사용하는 인공 임플란트에 이르기까지 3D 프린팅 금속의 강도 특성은 부인할 수 없는 사실입니다. 3D 프린팅이 제조업체에게 올바른 선택인지 여부는 최종 목표와 금속의 용도에 따라 달라집니다.

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