3D 프린팅 금속 분말 프린팅 방법

금속 부품의 3D 프린팅에는 디지털 모델을 기반으로 미세한 금속 분말을 층별로 선택적으로 결합하는 작업이 포함됩니다. 금속 분말 베드 융합에 사용되는 프린팅 기술에는 여러 가지가 있습니다:

선택적 레이저 용융(SLM) 고출력 레이저를 사용하여 금속 분말 입자를 선택적으로 용융하고 융합합니다. 이를 통해 높은 정밀도와 복잡한 디테일을 갖춘 거의 완전 밀도에 가까운 부품을 제작할 수 있습니다. SLM은 티타늄 및 니켈 합금과 같은 반응성 금속에 이상적입니다.

전자빔 용융(EBM) 진공 상태에서 전자 빔을 사용하여 금속 분말의 연속적인 층을 녹입니다. EBM을 사용하면 항공우주 분야에 사용되는 크고 복잡한 티타늄 구조물을 프린팅할 수 있습니다.

열간 등방성 프레스(HIP) - 고온 및 등방성 가스 압력을 가하여 3D 프린팅된 금속 부품을 압축하고 조밀하게 만드는 후처리 방식입니다. HIP는 기계적 특성과 재료 무결성을 개선하는 데 도움이 됩니다. 일반적으로 미션 크리티컬한 항공우주 부품에 사용됩니다.

금속 사출 성형(MIM) - 미세 금속 분말을 바인더 재료와 결합하고 사출 성형하여 복잡한 그물 모양의 녹색 부품을 만듭니다. 그런 다음 바인더를 제거하고 금속 부품을 소결 및 고밀도화합니다. MIM을 사용하면 반복성이 우수한 소형의 복잡한 금속 부품을 비용 효율적으로 대량으로 생산할 수 있습니다.

직접 금속 레이저 소결(DMLS)은 레이저를 사용하여 금속 분말을 부분적으로 녹여 고체 덩어리로 만듭니다. DMLS는 일부 응용 분야에서 속도와 비용 절감 효과를 제공합니다. 전체 밀도를 위해서는 후처리가 필요할 수 있습니다.

MetalBinder 분사 방식은 액체 결합제를 금속 분말 베드에 증착하여 입자를 결합합니다. 녹색 부품은 나중에 용광로에서 소결됩니다. 이 기술을 통해 대량 생산이 가능합니다.

금속 3D 프린팅의 주요 응용 분야로는 경량 항공기 부품, 의료 분야의 환자 맞춤형 임플란트 및 보철물, 사출 성형용 툴링, 열 또는 구조적 성능이 강화된 복잡한 산업용 부품 등이 있습니다. 기존 방식으로는 구현할 수 없는 복잡한 형상을 제작할 수 있다는 점이 금속 3D 프린팅의 매력입니다.