3D 프린팅 기술의 7 가지 주요 유형

추가 제조라고도하는 3D 프린팅은 여러 가지 고유 한 프로세스 .을 다루고 있지만, 예를 들어, 모든 3D 인쇄는 동일한 주요 단계 .를 공유합니다. 모든 3D 프린팅은 디지털 기반 기술 .이기 때문에 디지털 기반 기술 .이기 때문에 CAD 소프트웨어를 사용하거나 디지털 파일에서 얻은 전자 파일에서 얻은 디지털 라이브러리에서 얻은 것입니다. 레이어로 3D 프린터가 .을 따를 경로 지침을 만듭니다.

왜 7 가지 유형?

첨가제 제조는 생산 된 제품 또는 .를 사용하는 재료를 기반으로 분류 할 수 있습니다 . ISO는 7 가지 일반 유형으로 분류했지만이 7 가지 범주의 3D 프린팅은 점점 더 많은 기술 하위 유형 및 하이브리드 기술 .을 다루기 위해 어려움을 겪고 있습니다.

재료 압출 3D 프린팅

재료 압출은 이름에 따라 생겨납니다. 재료는 노즐 . 전형적으로, 재료는 플라스틱 필라멘트이며, 가열 된 노즐을 통해 녹고 압출되어 프린터는 소프트웨어에 의해 생성 된 도구 경로를 따라 빌드 플랫폼에 재료를 {. .}}}}}}}}. {3 . {3 {3}. 3D 프린팅 .의 플라스틱, 금속, 콘크리트, 바이오 겔 및 다양한 식품을 포함하여 압출 될 수있는 다양한 재료를 고려할 때 간단하게 들리지만 실제로는 매우 광범위한 범주 . 3 d이 가격 범위의 프린터가 $ 100에서 수천 달러에서 수십만 달러에 이르기까지.입니다.

 재료 압출의 하위 유형 : 융합 증착 모델링 (FDM), 구조 3D 프린팅, 마이크로 3D 프린팅, 바이오 3D 프린팅 .
 재료 : 플라스틱, 금속, 식품, 콘크리트 등 .
 치수 정확도 : ± 0 . 5% (하한 ± 0.5mm).
 공통 응용 분야 : 프로토 타이핑, 전기 인클로저, 형태 및 맞춤 테스트, 지그 및 비품, 캐스팅 패턴, 건물 등 .
 장점 : 광범위한 재료가있는 최저 비용 3D 인쇄 방법 .
 단점 : 일반적으로 재료 성능 저하 (강도, 내구성 등 .) 및 일반적으로 더 낮은 차원 정확도 .

1. 융합 증착 모델링 (FDM)
 

FDM 부품은 금속 또는 플라스틱을 사용하여 다양한 3D 프린터에서 만들 수 있습니다.

FDM 3D 프린터에 대한 수십억 달러 규모의 시장이 있으며, 기본 산업 모델에서 복잡한 산업 모델에 이르기까지 수천 개의 기계가 . FDM 기계에 이르기까지 퓨즈 필라멘트 제작 (FFF)이라고도하며, 정확히 동일한 기술 . . All 3D 프린팅 기술과 같습니다. . FDM에서 FDM에서 필라멘트 스풀 (또는 한 번에 여러 번)을 3D 프린터에로드하여 프린터의 압출기 노즐 . 프린터가 필라멘트를 부드럽게하기 위해 노즐이나 노즐을 필요한 온도로 가열하고 연속 부분을 결합하고 고체 부품을 형성 할 수 있습니다.

프린터가 지정된 XY 평면 좌표를 따라 압출기를 움직일 때, 제 1 층 아래로 내려 . 압출기가 다음 높이 (Z 평면)로 올라가서 물체가 완전히 형성 될 때까지 . .가 완전히 형성 될 때까지 층에 의해 프로세스 레이어를 반복합니다. 물 또는 기타 용액에 분해 될 수있는 일부 재료 .

FDM 3D 프린터는 애호가, 소기업 및 제조업체를위한 광범위한 기계를 제공합니다 (출처 : Creality, Rain3D, Stratasys) .

2. 3 d Bioprinting

3D 바이오 프린팅은 기존 3D 프린팅과 유사하지만 사용 된 재료는 크게 다릅니다 .

3D 바이오 프린팅 또는 바이오 3D 프린팅은 살아있는 세포 및 영양소와 같은 유기 또는 생물학적 물질을 결합하여 구조와 같은 자연 3 차원 조직을 만들기 위해 . . 생물 조직에서 살아있는 조직에 살아있는 조직에 이르기까지 모든 것을 생산할 수 있습니다. 재생 의학 요법 . 3D 바이오 프린팅의 실제 정의는 여전히 진화하고 있습니다 . 본질적으로, 본질적으로, 그것은 FDM 3D 프린팅과 유사하게 작동하며 재료 압출 범주에 속합니다 (압출은 유일한 바이오 프린팅 방법은 아니지만) .

3D 바이오 프린팅에서, 재료 (바이오 잉크)는 바늘로부터 압출되어 인쇄층을 생성하기 위해 . 바이오 잉크는 주로 캐리어 재료 내의 세포와 같은 살아있는 물질로 구성되어있다. ., 콜라겐, 젤라틴, 히알루 론산, 실크, 알기 네이트 또는 영양을위한 분자 스카 플라스 지원 .

3. 구성 3D 프린팅

구성 3D 프린팅

건축 3D 프린팅은 재료 압출의 빠르게 성장하는 하위 분야 .이 기술은 대형 3D 프린터 (보통 최대 수십 미터)를 사용하여 노즐에서 콘크리트와 같은 건축 자재를 압제하는 것과 관련이 있습니다. .이 기계는 일반적으로 갠트리 또는 로봇 팔의 형태를 취하는 건축 인쇄입니다. 물 우물에서 벽에 이르기까지 . 일부 연구자들은 노동 요구와 건설 폐기물을 줄임으로써 건설 산업을 크게 변화시킬 수 있다고 말합니다 .

미국과 유럽에는 수십 개의 3D 인쇄 주택이 있습니다 . 3D 건축 기술의 개발은 달과 화성에서 발견 된 재료를 사용하여 미래의 원정대를위한 서식지를 건설하기 위해 .보다 지속 가능한 건축 방법이 주목을 받고 있기 때문에 .} .}.

Resinbased 3D Printing 또는 Photopolymentization은 조명을 사용하여 액체 수지 . 각 층이 경화 된 후 조명을 선택적으로 치료하고, 빌드 플랫폼이 약간 변경되면 (0.01 0.05 mm), 객체가 완료 될 때까지 {{3}.

이 프로세스의 일반적인 형태는 입체 해석 (SLA), DLP (Digital Light Processing) 및 액정 디스플레이 (LCD)/마스크 된 SLA (MSLA) .이 기술 사이의 주요 차이점은 광원과 경화 방법 .가 포함됩니다.

버킷 중합은 빛을 사용하여 층 .에 의해 감광성 수지 층을 강화합니다.

일부 3D 프린터 제조업체, 특히 전문 등급 기계를 만드는 일부 3D 프린터 제조업체는 독특하고 특허를받은 포토 폴리 메이트 변형 .를 개발하여 시장에서 다른 명명 된 기술이 볼 수 있습니다 . 산업 3D 프린터 제조업체는 VAT Photopolymerization에서 디지털 라이트 합성 (DLS)에서 디지털 라이트 합성 (DLS)을 사용합니다. Photopolymerization (P3), Formlabs는 낮은 힘 입체 해석 (LFS) 및 Azul 3D 최초의 상용화 된 VAT 광고 공화화를 제공하며, HARP (High Area Rapid Printing) . 시장은 리소그래피 기반 금속 제조 (LMM), PROZERTION MICRE STERELITHOGRAPHY (POROIGITION STERELITHOGRAPIN) 및 DIGITITE COMPOSITURING (DIGITITE COMPOSITURING), DIGITITE COMPOSITURING (DCOITE COMPOSINUTION) 액체 수지 .

3D 프린팅 기술의 유형 : 입체 리소그래피 (SLA), 액정 디스플레이 (LCD), 디지털 라이트 프로세싱 (DLP), 마이크로 스테레오 리소그래피 (μSLA) 등 .
재료 : 광 폴리머 (캐스트 가능, 투명, 산업, 생체 적합성 등 .)
치수 정확도 : ± 0.5% (μSLA의 ± 0.15mm 또는 5nm의 하한)
일반적인 응용 분야 : 프로토 타이핑 및 최종 사용 중합체 부품, 보석류, 치과, 소비자 제품
장점 : 부드러운 표면, 미세한 세부 사항

1 스테레오 리소그래피 (SLA)

3D 시스템, DWS 및 Formlabs의 스테레오 리소그래피 (SLA) 예제 .

세계 최초의 3D 프린팅 기술인 STEREOLITHOGRAPHY (SLA)는 1986.에서 Chuck Hull에 의해 발명되었습니다. 그는 그것을 특허하고 3D 시스템을 상용화하기 위해 3D 시스템을 설정했습니다. . 이제 많은 3D 프린터 제조업체를 통해 애호가와 전문가가 사용합니다.

SLA는 레이저를 사용하여 수지 층 . 대부분의 SLA 프린터가 DLP와 비교하여 솔리드 스테이트 레이저 .를 사용하는 경우, SLA의 포인트 레이저는 추적 객체 레이어를 추적하는 데 더 오래 걸리는 반면, DLP는 플래시.를 사용하여 전체 레이어를 즉시 강화시킬 수 있습니다. 필요 .

미세 - 스테레오 리소그래피 (μSLA)

2 - 50 microns .의 해상도를 가진 마이크로 - 스케일 구성 요소를 인쇄 할 수 있습니다. 비교를 위해 인간의 모발 평균 75 마이크론은 "마이크로 3D 프린팅"기술로 .의 평균 75 미크론을 "Micro 3D Printing"기술, μSLA는 초자연 레이저에 액체 수지를 노출시킵니다. 매우 작은 초점 생성 .
 

Nanoscribe 및 MicroLight3D는 2 개의 광자 중합 (TPP) 3D 프린터의 두 가지 주요 제조업체입니다 (소스 : Nanoscribe, Microlight3d) .

2- 광자 중합 (TPP)

2pp, 또 다른 마이크로 - 3 d 인쇄 기술 및 SLA 형태의 SLA .는 특수 수지의 VAT에 중점을 둔 펄스 펨토초 레이저를 사용하여 0 . 1 마이크론으로 부품을 인쇄 할 수 있습니다 ({6}} tpp Creates}} tpp Creates. 픽셀) 및 층별로 부품 레이어를 구축합니다. . 연구, 의료 응용 분야 및 마이크로 전극 및 광학 센서와 같은 마이크로 구성 요소 제조에 사용됩니다.
 

2 디지털 조명 처리 (DLP)

DLP 3D 프린팅은 디지털 라이트 프로젝터를 사용하여 각 레이어의 이미지를 한 번의 이동 (또는 더 큰 부품의 경우 여러 번) . SLA보다 더 일반적으로, DLP는 단일 배치에서 더 큰 부품을 생성하는 데 효율적입니다. 각 레이어의 노출 시간은 각 부품의 수에 관계없이 균일하기 때문에.는 제곱이 구성되어 있습니다. 복셀 . 라이트는 LED 화면 또는 UV 조명을 통해 수지에 투사되며, 디지털 Micromirror 장치 (DMD)는 조명을 빌드 표면 .로 지시합니다.

최신 DLP 프로젝터는 XY 해상도를 높이기 위해 개별적으로 제어되는 수천 개의 마이크로 미터 크기의 LED를 광원으로 사용합니다. . DLP 3D 프린터는 광원 전력, 렌즈, DMD 품질 및 기타 구성 요소에 따라 크게 다양하며 가격은 $ 300에서 $ 200 이상,000.입니다.

"Top -Down"DLP 인쇄에서 광원은 프린터의 상단에 있으며, 수지 VAT .이 프린터는 상단에서 이미지를 플래시하고, 레이어를 치료 한 다음, 경화 된 레이어를 VAT로 다시 잠수 . . {. {{3 {3 {3 {3} {. {. . {. {. {. {. {{.. 제조업체는 중력과 싸우지 않는이 방법이 더 큰 부품 .에 대해 더 안정적인 결과를 생성한다고 주장합니다. 반대로, "하단 -UP"DLP 프린터는 빌드 플레이트에서 부품을 걸기위한 중량 용량이 제한되어 있습니다.

프로젝션 마이크로 - 스테레오 리소그래피 (PμSL)
 

독특한 VAT 광고 공학 유형으로서 PμSL은 DLP 하위 범주이며 마이크로 - 3 d- 인쇄 기술 . 프로젝터의 UV 라이트를 사용하여 특수 공식의 수지 레이어를 치료하여2 - 마이크론을 사용하여 특별히 공식화 된 수지 레이어를 치료합니다. 저렴한 비용, 정확성, 속도 및 재료 다양성 (중합체, 생체 물질, 세라믹) . 미세 유체, 조직 공학, 미세 - 광학 및 생체 의학적 미세 장치 응용 분야에서 잠재력을 보여줍니다. .

리소그래피 - 기반 금속 제조 (LMM)

또 다른 DLP와 관련된 기술인 LMM은 수술 도구 및 마이크로 기계 성분 .를위한 작은 금속 부품을 생성합니다. LMM의 금속 분말은 Photopolymer 수지에 분산되고 파란색 - 가벼운 프로젝터 노출을 통해 선택적으로 고형화됩니다. . 인쇄 후 폴리머가 회상되고, 금속 부분을 남겨두고,. {5}. 스테인레스 스틸, 티타늄, 텅스텐, 황동, 구리,은 및 금 .

incus 3D 프린터에서 LMM 기술을 사용하여 마이크로 - 금속 3D 인쇄 부품 .

LCD 또는 MSLA는 DLP와 비슷하지만 DMD 대신 LCD 화면을 사용하여 프린터가 더 저렴한 프린터 . LCD는 인쇄 곡물을 결정하여 XY 정밀도를 고정하여 . DLP의 단일 라이트 소스와는 달리.}}}}}}}}}}}}}}}}. .을 사용합니다. . 사용

LCD는 전체 - 레이어 노출 .로 인해 SLA보다 빠르게 인쇄 할 수 있습니다. LCD 단위 비용이 낮 으면 예산 데스크탑 수지 프린터 .에 인기가 있습니다. 그러나 일부 산업용 3D 프린터 제조업체는 한계를 뛰어 넘고 인상적인 결과를 달성하면서 전문적으로 사용됩니다...

파우더 베드 퓨전 (PBF)은 열원이 빌드 영역에서 분말 입자 (플라스틱, 금속 또는 세라믹)를 선택적으로 녹아 층에 의해 단단한 물체 층을 생성하는 3D 프린팅 공정입니다. PBF 3D 프린터에서 층 .은 일반적으로 블레이드, 롤러 또는 wiper {3}의 {3} .에 대한 얇은 층의 얇은 층이 빌드 베드에 퍼져 있습니다. 파우더 층 . 다른 분말 층이 증착되어 이전의 .이 프로세스가 전체 물체가 제작 될 때까지 반복되며, 최종 제품을지지하고 최종 제품 .을 둘러싸고 있습니다.

7 개의 주요 3D 프린팅 기술 및 응용 프로그램에 대한 포괄적 인 가이드 (SEO 최적화)

부가적인 제조 (3D 프린팅) 기술이 계속 성숙함에 따라, 더 많은 산업이 복잡한 구조, 고성능 재료 및 소규모 배치 커스터마이징에 대한 요구를 충족시키기 위해 다양한 인쇄 방법을 채택하고 있습니다 .이 기사는 7 가지 메인 스트림 3D 프린팅 기술 -PBF, SLS, LPBF, EBR, EBR, Resource Business 및 Binder-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to retureations를 탐색합니다. 방법 .

1. 파우더 베드 퓨전 (PBF) 기술

PBF는 소비자 제품, 산업 도구 및 기능 구성 요소 .에 일반적으로 사용되는 고강도, 내장 및 내구성 부품을 생산할 수 있습니다.

일반적인 재료 : 플라스틱 분말, 금속 분말, 세라믹 파우더
치수 정확도 : ± 0.3% (최소 ± 0.3mm)
대표 기술 :
SLS (선택적 레이저 소결)
LPBF (레이저 파우더 베드 퓨전)
EBM (전자 빔 용융)

 1.1 선택적 레이저 소결 (SLS)

SLS는 LASER TO SINTER 중합체 분말 (e . g ., Nylon PA12) 층별 레이어를 사용하여지지 구조가 필요하지 않아 . 기능 부품에 널리 사용되는 중공 및 복잡한 설계에 이상적입니다.

 1.2 미세 선택적 레이저 소결 (μSLS)

μSLS는 전자 마이크로 컴포넌트 생산에 사용되는 5μm 미만의 해상도를 갖는 매우 정확한 미세 금속 구조에 적합합니다. .

 1.3 레이저 파우더 베드 퓨전 (LPBF)

LPBF는 주로 티타늄 합금, 스테인레스 스틸 및 니켈 기반 합금 .와 같은 금속 성분을 인쇄합니다. . 고출력 레이저 및 불활성 가스 환경은 항공 우주, 의료 및 산업 응용 분야에서 일반적으로 사용되는 부분 밀도 및 기계적 성능을 보장합니다.

 1.4 전자 빔 용융 (EBM)

EBM은 진공 상태에서 전자 빔을 소결 금속 분말로 사용하며, 구리 및 티타늄과 같은 전도성 및 반사 재료에 적합한 고온 건축 환경은 잔류 응력을 줄인다. 정형 외과 임플란트 및 터빈 블레이드 {.

재료 제트 퇴적물은 방울 기반 방식으로 감광성 수지 또는 왁스를 퇴적하여 고해상도, 다중 재료 및 풀 컬러 인쇄 .를 허용합니다.
공통 재료 : 광 폴리머 수지, 왁스, 복합재
치수 정확도 : ± 0.1mm
하위 유형 :
M-Jet (중합체 재료 제트기)
NPJ (나노 입자 제트)
M-Jet은 복잡한 금속 부품 제작을위한 금속 및 세라믹 나노 입자 잉크의 정확한 증착을 목표로하는 자동차, 의료 및 산업 설계 프로토 타이핑에 사용됩니다.

바인더 제트기는 파우더 베드와 잉크젯 기술을 결합하여 결합제를 분말 베드에 층, 층별로 층에 쌓고 3D 구조 .을 형성합니다.
일반적인 재료 : 금속, 세라믹, 모래, 폴리머
치수 정확도 : ± 0.2mm (금속) 또는 ± 0.3mm (모래)
변형 :
금속 바인더 제트기
중합체 바인더 제트
모래 바인더 제트기

이 기술은 지원 구조가 필요하지 않으며 높은 생산 효율을 제공하며, 컬러 프로토 타입 및 기능 금속 부품을 제조하는 데 적합한 높은 생산 효율을 제공합니다. . 금속 부품은 일반적으로 기계적 강도를 향상시키기 위해 {{2} |

DED는 레이저, 아크 또는 전자 빔을 사용하여 금속 와이어 또는 분말을 녹이고 퇴적하여 대형 구조 인쇄 및 구성 요소 수리에 이상적입니다 .

재료 : 스테인레스 스틸, 티타늄 합금, 니켈 합금
치수 정확도 : ± 0.1mm
일반적인 하위 유형 :
레이저 DED (L-DED)
전자 빔 다비드
아크 기반 WAAM (와이어 아크 첨가제 제조)
콜드 스프레이

DED는 부품 수리 및 대규모 제조를 위해 항공 우주, 에너지 및 중공업에 널리 적용됩니다 .
 

시트 라미네이션 스택 용지, 폴리머 또는 금속 시트 층과 레이저 또는 절단 도구를 사용하여 형성을위한 절단 도구를 사용합니다.
일반적인 재료 : 종이, 폴리머, 금속 포일
치수 정확도 : ± 0.1mm
장점 : 다중 물질 조합, 빠른 생산

단점 : 높은 재료 폐기물, 정밀도가 낮습니다

HP에 의해 개발 된 MJF는 분말 증착을 융합 및 디테일 제제의 적용과 결합한 다음 선택적 재료 용융 .에 적외선 가열을 사용합니다.

재료 : 나일론 및 폴리 프로필렌과 같은 열가소성
응용 프로그램 : 산업 부품, 기능 프로토 타입, 의료 기기
장점 : 빠른 인쇄,지지 구조 없음, 재활용 가능한 파우더

콜드 스프레이 : 가열없이 금속 분말 본드, 빠른 첨가제 제조에 이상적 .
녹은 DED : 액체 금속 (E . g ., 알루미늄), 잠재적으로 재활용 재료를 사용하여 .
복합 기반 첨가제 제조 (CBAM/SLCOM) : 고강도 구조 부품의 탄소 섬유 또는 유리 섬유를 결합합니다 .
VLM (점성 리소그래피 제조) : 쉽게 탈착 가능한지지 구조 .가있는 투명 필름의 다중 물질 조합을 활성화합니다.

결론

3D 프린팅은 제조 환경을 재구성하여 비교할 수없는 유연성을 제공하고, 대량 생산량에서 대량 생산을 설계하여 개인화 된 커스터마이징 . . . . . . . .은 재료 요구, 구조적 복잡성 및 예산에 따라 가장 적합한 3D 프린팅 솔루션을 선택할 수 있습니다 ({4}}} ..