3D 프린팅의 기본 개념과 작동 원리는 무엇인가요?

3D 프린팅은 지난 2년 동안 인기를 끌었던 쾌속 프로토타이핑 기술로, 디지털 모델 파일을 기반으로 레이어별로 프린팅하여 물체를 구성하는 기술입니다. a digital 모델 파일을 기반으로 금속분말이나 플라스틱 등의 접착재료를 이용하여 층층이 프린팅하여 오브제를 구성하는 모델입니다.

3D는 3차원이라는 뜻으로, 인쇄되는 것이 입체적인 물체라는 뜻입니다. 이는 문자와 이미지만 인쇄하는 기존 인쇄와는 다릅니다. 컴퓨터 속 구도를 쉽게 현실로 만들어 보세요.

3D 프린팅에는 가상 모델링인 물리적 모델이 필요하며, 전문 소프트웨어를 통해 슬라이싱한 후 프린터로 한 겹씩 프린팅하고, 한 겹씩 프린팅해 완성한다.

3D 프린팅의 핵심 원칙: 적층 제조, 신속한 프로토타이핑, 개인화.

1. 3D 프린팅 기술 소개

3D 프린팅 기술은 실제로 광중합, 종이 라미네이션 등의 기술을 이용한 최신 쾌속조형 장치이다. 3D 프린팅은 쾌속조형(Rapid Prototyping) 기술의 일종으로, 금속분말이나 플라스틱 등의 접착재료를 이용해 디지털 모델 파일을 기반으로 한 층씩 프린팅하여 물체를 제작하는 기술이다.

과거에는 금형제작, 산업디자인 등 다양한 분야에서 모형 제작에 자주 활용됐지만, 현재는 점차 일부 제품의 직접 제작에도 활용되고 있다. 특히, 일부 고부가가치 응용 분야(고관절이나 치아, 일부 항공기 부품 등)에는 이미 이 기술을 사용하여 프린팅된 부품이 있는데, 이는 '3D 프린팅' 기술의 인기를 의미합니다.

2. 3D 프린팅 기술의 원리 분석

1. 입체 디자인

3D 프린팅의 디자인 프로세스는 먼저 컴퓨터 지원을 통해 이루어집니다. 디자인(CAD) 또는 컴퓨터 애니메이션 모델링 소프트웨어는 모델을 구축한 다음 완성된 3차원 모델을 레이어별 섹션으로 "분할"하여 프린터에 레이어별로 인쇄하도록 지시합니다.

디자인 소프트웨어와 프린터 간의 협업을 위한 표준 파일 형식은 STL 파일 형식입니다. STL 파일은 삼각형 면을 사용하여 물체의 표면을 대략적으로 모델링합니다. 삼각형이 작을수록 생성된 표면의 해상도가 높아집니다. PLY는 스캔을 통해 3차원 파일을 생성하는 스캐너입니다. 생성된 VRML 또는 WRL 파일은 풀 컬러 인쇄를 위한 입력 파일로 자주 사용됩니다.

2. 인쇄 과정

프린터는 파일의 단면 정보를 읽고 이러한 단면을 액체, 분말 또는 시트 재료를 사용하여 레이어별로 인쇄한 다음 레이어를 인쇄합니다. 섹션은 다양한 방법으로 서로 접착되어 견고한 몸체를 만듭니다. 이 기술의 특징은 거의 모든 모양의 물체를 만들 수 있다는 것입니다.

프린터에서 생성되는 단면의 두께(예: Z 방향)와 평면 방향(예: X-Y 방향)의 해상도는 dpi(인치당 픽셀) 또는 마이크론으로 계산됩니다. 일반적인 두께는 100미크론 또는 0.1mm이지만 ObjetConnex 시리즈 및 3DSystems의 ProJet 시리즈와 같은 일부 프린터는 16미크론만큼 얇은 레이어를 인쇄할 수 있습니다. 평면 방향에서는 레이저 프린터와 유사한 해상도로 인쇄할 수 있습니다. 인쇄된 "잉크 방울"의 직경은 일반적으로 50~100미크론입니다. 기존 방법을 사용하여 모델을 제조하는 데는 모델의 크기와 복잡성에 따라 일반적으로 몇 시간에서 며칠이 걸립니다. 3D 프린팅 기술을 사용하면 시간을 몇 시간으로 단축할 수 있습니다. 물론 이는 프린터 성능과 모델의 크기 및 복잡성에 따라 달라집니다.

3D 프린팅 총기

사출 성형과 같은 전통적인 제조 기술은 폴리머 제품을 더 저렴한 비용으로 대량으로 제조할 수 있는 반면, 3D 프린팅 기술은 제품을 더 빠르고 유연하게 생산할 수 있으며 더 낮은 비용으로 제품을 생산할 수 있습니다. 상대적으로 적은 양의 제품을 생산하는 비용 방법. 데스크탑 크기의 3D 프린터는 디자이너나 컨셉 개발 팀의 모델 제작 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

3. 완료

3D 프린터의 현재 해상도는 대부분의 응용 프로그램에 충분합니다(이미지의 가장자리가 들쭉날쭉한 것처럼 곡면에서는 거칠 수 있음). 고해상도 개체를 얻는 데 사용됩니다. 먼저 최신 3D 프린터를 사용하여 약간 더 큰 개체를 인쇄한 다음 표면을 약간 연마하여 표면이 매끄러운 "고해상도" 개체를 얻습니다.