3d프린터 종류 및 원리 등 공학조사

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하고 싶은 말: 3D프린터의 종류와 적용사례, 그리고 미래기술에 대한 접목방향등을 분석한 공학조사 자료입니다. 다양한 사진을 첨부했고, 공학적 분석으로 차이점을 명확하게 하였습니다.

본문내용: 3D Printer 관련 조사
1. 3D 프린터란?
3D 프린터는 설계 데이터에 따라 액체·파우더 형태의 폴리머(수지), 금속 등의 재료를 가공·적층 방식(Layer-by-layer)으로 쌓아올려 입체물을 제조하는 장비로서 3차원 CAD에 따라 생산코자 하는 형상을 레이저와 파우더 재료를 활용하여 신속 조형하는 기술을 의미하는 RP(Rapid Prototyping)에서 유래하였다. 입체의 재료를 기계가공·레이저를 이용하여 자르거나 깎는 방식으로 입체물을 생산하는 절삭가공(Subtractive Manufacturing)과 반대되는 개념으로서 공식적인 기술 용어는 적층 가공(Additive Manufacturing)이다. 3D 프린터는 적층 방식과 입체물 제조에 활용 가능한 재료에 따라 다양한 기술로 구분할 수 있다. 적층 방식은 압출, 잉크젯 방식의 분사, 광경화, 파우더 소결, 인발, 시트 접합 등으로 구분가능하며, 활용 가능 재료는 폴리머, 금속, 종이, 목재, 식재료 등 매우 다양하다.
2. 3D 프린터의 원리
FDM(Fused Deposition Modeling) 방식
FDM방식은 얼마 전에 특허권이 만료된 방식으로 오픈 소스를 활용하여 상당히 많은 제품이 나와있는 방식이다. 배드에 열로 녹인 플라스틱을 가늘게 한층 한층씩 적층하여 형상을 만드는 방식이며, 주로 개인이 사용하거나 시제품을 제작하는 사업자가 사용하는 경우가 많다. 그리고 다른 방식에 비하여 비교적 저렴한 가격으로 출시고 있는 방식이다.
DLP(Digital Light Processing) 방식
DLP방식은 DLP 프로젝터의 광원을 활용하는 방식으로 광원에서 발생하는 UV(자외선)를 UV 경화성 수지에 쏴서 경화시키는 방법으로 프린팅을 한다. 프린팅을 할 형상대로 UV를 쏴 UV 경화성 수지를 한층 한층 굳히게 되면서 형상을 완성시킨다. 가격은 높은 편이었으나 최근에는 여러 제품의 개발로 지속적으로 낮아지고 있다.
SLA(Stereolithography Apparatus) 방식
SLA방식은 레이저 프린팅 방식이며 UV 레진을 재료로 프린팅을 한다. UV 레진을 경화시키는 레이저를 쏘면 고속으로 이동하면서 한층 한층 쌓아가면서 프린팅을 한다.
SLS(Selective Laser Sintering) 방식
SLS방식은 분말 소결방식으로 분말로 된 재료를 레이저로 부분적으로 녹여 프린팅 하는 방식 이다. SLS는 다른 프린팅 방식과는 달리 금속까지 프린팅 할 수 있으며 고품질의 상품 제조에 바로 사용할 수 있다는 것이 특징이기도 하다.

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