3D 프린터는 어떻게 작동합니까? 3D 프린터의 실용화!

3D 프린팅의 세계가 처음이신가요? 그러면 앞으로의 여정이 매우 재미있을 것입니다.

1980년대에 시작된 이래 3D 프린팅은 기술의 급속한 발전과 산업 전반에 걸친 광범위한 적용 모두에서 먼 길을 왔습니다. 처음에는 프로토타입을 지원하기 위한 적층 제조로 개발되었습니다. 오늘날 도구 보조 장치에서 기능적 프로토타입에 이르기까지 3D 프린팅은 산업 및 일상 생활에서 최종 부품으로 사용되고 있습니다.

인기 급상승

기준선은 항상 비용입니다. 비용 효율적이고 접근 가능한 기술은 많은 새로운 응용 프로그램을 찾고 더 넓은 범위로 진출합니다. 수년에 걸쳐 이 고가의 기술은 3D 프린터에 효과적으로 사용되는 모델 및 재료의 비용을 낮추는 많은 개선을 보았습니다.

기능적 측면의 변형으로 인해 생체 공학 보철, 자동차 부품 또는 어린이 장난감 등 다양한 분야에서 사용할 수 있는 간단한 기술이 되었습니다. 이제 3D 프린터로 무장하면 요리사, 발명가, 조각가가 될 수 있는 실용적인 도구가 되었습니다.

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어떻게 작동합니까?

3D 프린팅 프로세스는 단단한 3차원 물체를 만들기 위해 순차적으로 쌓인 다양한 재료 레이어의 축적으로 볼 때 종이 프린팅과 유사합니다. 그것은 한 번에 3D 모델 단일 레이어를 개발하고 아래쪽에서 작업하여 위쪽으로 진행합니다. 프린터는 동일한 영역에 반복적으로 인쇄하면서 3D CAD 도면을 많은 2차원 단면 레이어로 변환하여 몇 시간에 걸쳐 모델을 구축합니다. 따라서 많은 별도의 2D 인쇄물이 종이 매체 없이 서로 겹쳐지며 잉크 대신 플라스틱을 사용합니다.

기본적으로 3D 프린터는 3D 설계를 기반으로 하는 컴퓨터 제어를 통해 정확하게 안내되는 노즐인 작은 노즐을 통해 용융 플라스틱을 압착합니다. 한 레이어를 인쇄하고 마를 때까지 기다린 다음 그 위에 다음 레이어를 인쇄하고 몇 시간 내에 3D 모델을 얻습니다!

재료

3D 프린터는 열가소성 수지, 특히 ABS 종류를 사용합니다. 레고를 생각해보세요! 이제 이것은 합성 고무인 부타디엔 스티렌과 결합된 단단한 합성 플라스틱인 아크릴로니트릴입니다. 녹는점이 100°C(220°F) 이상이어서 실온에서 고체이기 때문에 3D 프린팅에 적합한 소재입니다. 게다가, ABS 안료는 정말 쉽게.

따라서 이론은 적절한 온도에서 경화되고 빠르게 경화되는 용융 재료를 사용할 수 있다는 것입니다. 재료에 대한 특허는 도자기, 점토, 팔라듐, 종이, 고무, 은, 티타늄, 왁스 등 총 45가지입니다.

2011년, 3D 프린터로 초콜릿을 녹여 생명이 창조한 파도에 초콜릿 욕망을 불어넣었습니다.

사용된 기술

ISO/ASTM 52900 표준에서 인정한 7가지 범주의 3D 프린팅 프로세스가 있습니다. 2015년에 개발된 표준으로, 용어 및 프린터 분류 표준화를 정립합니다. 이 7가지 3D 프린팅 프로세스는 현재 사용되는 11가지 유형의 3D 프린팅 기술을 개발했습니다. Binder Jetting, DLP, DMLS, DOD, EBM, FDM, Material Jetting, MSLA, SLA, SLM 및 SLS가 있습니다.

서로 다른 모든 기술에는 고유한 설계 규칙과 이에 적합한 최고의 3D 프린팅 재료가 있습니다. 오늘날 가장 활발하게 사용되는 기술은 FFF(Fused Filament Fabrication) 또는 FDM(Fused Deposition Modeling) 및 SLA(Stereolithography)입니다.

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실용적인 용도

2015년까지 기본적인 3D 프린팅 기술을 다루는 많은 특허가 만료되었습니다. 최근 몇 년 동안 새로운 제품, 기술, 유연한 3D 프린팅 방법 및 비용 효율적인 장비가 폭발적으로 증가하여 전 세계 산업을 변화시키고 있습니다.

3D 프린팅은 많은 분야에서 실용적인 도구가 되었습니다. 2020년 COVID-19 대유행으로 3D 프린팅 기술이 장비를 빠르게 설계하고 제조하는 것을 보았습니다. 3D 프린팅의 응용 프로그램은 계획 단계, 도구 개발 및 건축가 기능 설계에서 찾을 수 있습니다. 많은 조직이 이를 통해 전체 종단 간 설계 프로세스를 실행하기로 결정했습니다.

현재 사용 중인 실용적인 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

1. 교육

커리큘럼은 물리적인 3차원 세계에서 아이디어나 이미지를 생성하기 위한 3D 프린팅 방법을 통합하고 있습니다. 값비싼 도구 없이 더 빠르고 안전한 환경에서 설계하고 모델링합니다. 실제로 STEM 교육은 저렴하고 빠른 프로토타입을 제작하는 3D 프린팅 도구로 혁명을 일으켰습니다. 마찬가지로 고고학, 디자인, 지리학 및 의학을 공부하는 학생들은 더 나은 관점을 얻습니다.

2. 의료

의수와 심지어 조직, 환자가 쉽게 통합할 수 있도록 도와주는 특수 다공성 특성을 가진 금속 정형 임플란트, 인공 장기의 바이오 프린팅은 모두 3D 프린팅 기술의 공헌입니다. 3D 인쇄된 조직에 대한 제약 테스트는 비용 효율적이고 시간을 절약할 뿐만 아니라 의료 테스트 절차에서 윤리적인 단계입니다. 사실, 바인더 제팅 기술은 고용량 적용을 위한 다공성 알약을 생산하고 있습니다.

3. 부품 제조

자동차 산업은 다른 산업과 함께 예비 부품을 제조하는 3D 프린팅 도구로 큰 혜택을 받았습니다. 더 이상 생산되지 않는 부품을 상상해 보십시오. 교체품은 상당히 쉽게 설계 및 인쇄할 수 있습니다. 이제 기업은 더 나은 맞춤형 서비스를 제공할 수 있고 제공할 수 있습니다. 간단한 웹 기반 사용자 정의 소프트웨어를 통해 디자인 개체를 사용자 정의하고 결과 항목을 주문할 수 있습니다. 독특한 모바일 케이스, 조명기구 등을 생각해보십시오.

4. 건설

인쇄 가능한 3D 주택은 다양한 현장에 설치할 수 있는 사전 제작된 프로토타입입니다. 새로운 협업과 프린터 기술의 발전으로 점차 비용이 절감되고 있습니다. 콘크리트에서 혁신적인 콘크리트 믹스로의 이동은 더 좋고 더 저렴한 제품을 개발하는 데 도움이 됩니다. 폴라 머신에서 갠트리 장착 프린터, 모바일 로봇에 이르기까지 다양한 유형의 건설 3D 프린터가 있습니다. 3D 프린팅 주택은 특히 악천후의 영향을 받는 농촌 지역의 주택 위기에 대한 솔루션이 될 수 있습니다.

5. 예술과 디자인

전 세계의 아티스트들은 3D 프린팅에서 영감을 받아 개별적이고 독특한 제품을 생산하는 기술을 수용했습니다. 인테리어 디자인과 가정 장식에서 보석과 조각품에 이르기까지 디자인을 실험하는 것은 비용 효율적인 과정이 되었습니다. 많은 아티스트가 음성이나 노래와 같이 시각적이지 않거나 그림과 같이 시각 장애인에게는 무형인 매체에 3D 버전을 렌더링하고 있습니다.

6. 개인적인 용도

일상 생활에서 점점 더 많은 것들이 3D 프린팅되고 있습니다. 다양한 크기, 모양 또는 색상의 많은 가정 용품 및 도구를 집에서 렌더링할 수 있습니다. 3D 프린터를 사용하면 교체 부품을 주문하지 않고 집에서 인쇄할 수 있습니다. 방 구석에 딱 맞는 스탠드, 선반 또는 브래킷은 어떻습니까? 코스프레 의상, 패션 액세서리 또는 디자인 장난감에 추가할 사항을 생각하고 새로운 게임을 상상해 보세요!

7. 음식

3D 식품 인쇄는 단일 식용 페이스트를 3D 모델 및 슬라이싱 소프트웨어 지침에 의해 결정된 정밀 모양으로 추적하는 것으로 제한됩니다. 식품 카트리지라고도 하는 필라멘트 재료는 된장, 쿠키 반죽, 잼, 으깬 감자와 같은 식품 페이스트에서 카시스, 초콜릿, 퐁당, 마지판 및 파스타에 이르기까지 다양합니다. 레시피와 템플릿이 미리 로드되어 있습니다. 더 큰 산업 응용 분야에서 음식은 질감, 맛 또는 영양면에서 맞춤화할 수 있어 우주 탐사 및 의료와 같은 분야에 유용합니다.

3D 프린터의 등장으로 새로운 표현 형태가 탄생했습니다. 이제 자신의 3D 프린터를 사용하여 디자인 적성에 감각을 부여하고 실용적인 사용을 향상시킬 수 있는 디자인을 만들 때입니다.

왜 하나를 받아야 합니까?

많은 사람들이 가지고 있는 '집에서 3D 프린터를 사용해야 하는 이유'라는 질문은 3D 프린터의 사용 편의성으로 인해 서서히 잠식되고 있습니다. 취미 생활을 하는 사람이라면 CAD 소프트웨어 기술로 기술에 가치를 더할 때입니다. 더군다나 인쇄 가능한 다양한 디자인의 온라인 가용성은 가정에서 소규모 비즈니스를 시작하는 아이디어를 제공할 수 있습니다. 개인화 된 선물 옵션을 생각하십시오!

예비 부품 및 교체 품목을 쉽게 인쇄할 수 있어 값비싼 배송 배송 및 대기 기간에 대한 의존도가 줄어듭니다. 항목에 더 빠르게 액세스할 수 있으며 자신의 디자인 변경 및 수정 사항을 추가할 수도 있습니다. 또한 실제로 모든 연령대의 어린이를 위한 훌륭한 학습 및 훈련 도구입니다.

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영감을 얻다

집이나 사무실에서 매일 하는 모든 일을 3D 프린터로 더 쉽게 만들 수 있습니다. 예를 들어 집에서 책상 근처에 헤드폰을 걸 수 있는 간단한 벽걸이 브래킷을 찾고 있다고 가정해 보겠습니다. 온라인 쇼핑 포털을 검색할 필요 없이 인터넷에서 미리 만들어진 디자인을 다운로드하고 인쇄하기만 하면 됩니다! 많은 가정 용품에는 온라인에서 인쇄 가능한 버전이 있습니다.

3D 프린터 구매를 고민하고 계시다면 온라인 과정을 통한 3D 프린팅은 학습 단계가 될 수 있습니다. 온라인 비디오도 제공되므로 이 비디오에서도 배울 수 있습니다.