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시간부터3D 프린팅 기술발명되어 전통적인 제조 공정이 바뀌 었습니다. 부품 프로토 타입 및 물리적 모델을 빠르게 인쇄하고 제품 개발 시간을 압축 할 수 있습니다. 이 기술의 원리는 컴퓨터 파일의 계층에 의한 건축 자재 계층으로, 결국 가시적이고 유형의 3 차원 객체를 생성합니다. 사람들은 보통 단계별로 어떻게 이루어 지는지를 아는 데 당황합니다. 다음에서는 실제 작업, 일반적인 형식 및 실제 응용 프로그램 시나리오를 설명합니다.
3D 프린팅이란 무엇입니까?
3D 프린팅 마법은 컴퓨터 모델을 수백 개의 단면 층으로 자르고 재료를 구축하여 고체 형성에 있습니다. 그것은 제조 산업에 차원 감소 타격 일뿐입니다!전통적인 처리때때로 전체 원료를 삭감하여 80%의 폐기물이 발생하는 반면 3DPRINTING은 금형 개발 비용을 직접 저장합니다! 하나의 기계만으로 달성하는 것은 매우 간단하며, 재료의 활용률은 95%로 상승했습니다!
가장 파괴적인 것은 무엇이라고 생각하십니까? 기존의 빼기 제조에는 부품을 조정하는 데 몇 주가 필요하지만 이제 CAD 파일 만 업로드하는 것이 충분하며 48 시간 동안 보관할 수 있습니다. 3D 프린팅 서비스 솔루션은 효과적으로이를 달성 할 수 있습니다.
3D 프린팅의 역사에 대해 무엇을 알아야합니까?
3D 프린팅의 역사는 상상할 수있는만큼 오래되지 않았습니다!
그들은 제 2 차 세계 대전 말 에이 개념을 생각했지만 1980 년까지이를 구현하는 데 걸렸습니다! 그때 일본 과학자 Hideo Kodama 박사가 프로토 타입을 발명했을 때였습니다.빠른 프로토 타이핑제조 커뮤니티에 충격을주는 기술.
그러나 1986 년에 찰스 헐 (Charles Hull)이라는 미국인이 있었는데, 이는 액체 수지와 자외선을 통해 밀링 된 3 차원 물체를 사용할 수있는 3 차원 리소그래피 기술을 발명했습니다. 그들의 발 뒤꿈치에서, 두 명의 텍사스 대학교 교수들은 오늘날 산업에서 SLS 프로세스로 일반적으로 사용되는 Laser Sountering to Sinter Material Powder를 사용하는 기술을 제시함으로써 새로운 트릭을 제시했습니다.
1990 년대 후반, 개인용 컴퓨터는 주류가 시작되었고, 디자인 소프트웨어는 사용자 친화적이되었으며 오픈 소스 환경이 활기차게되었습니다. 3D 디자인 소프트웨어가 대학 캠퍼스에 나타나기 시작한 이래로 표준 잉크 제트 인쇄 장치와 동일한 차원에서 3D 프린터를 작게 만들기위한 설득력있는 엔지니어.
2006 년에 데스크탑 3D 프린터는 소비자가 공식적으로 이용할 수있게되었으며 가격은 수만 달러에서 2 천 달러로 떨어졌습니다.
Covid-19는 의도하지 않게 기술 발전을 추진했습니다. 2020 년에는 전 세계의 병원이 인공 호흡기 액세서리를 얻기 위해 경주하는 동안 엔지니어는 3D 프린터를 사용하여 오버 타임을 인쇄하여 밤새 부품을 전달했으며, 일부는 3D 프린터를 사용하여 투명한 보호 페이스 방패를 인쇄했습니다. 이것은 업계 표준을 업데이트하는 프로세스를 직접 촉구하며 현재 의료 등급3dprinting 재료0.1 밀리미터로 측정 된 정확도의 불일치와 함께 생체 적합성 테스트를 받아야합니다.
3D 프린팅은 더 이상 실험실 장치가 아닙니다. 그것은 크고 작은 공장에서도 제조 공정에 들어갔다.
전도성 금속 잉크와 생분해 성 생물 경과는 재료 과학자들에 의해 발명되었으며, 이들은 인쇄 기술의 발전을 주도하고 있습니다. 이 두 분야는 항상 서로 경쟁에서 손을 잡고있는 것은 재미 있습니다.
간단히 말해서 3D 프린팅은 어떻게 작동합니까?
3D 프린팅의 워크 플로우는 네 가지 주요 단계로 분류 될 수 있으며 도면에서 완제품에 이르기까지 정확한 생산을 실현할 수 있습니다.
1 단계 : 디지털 모델을 구축해야합니다
CAD 소프트웨어를 사용하여 처음부터 디자인하거나 3D 스캐너를 사용하여 물리적 객체를 정확하게 복제 할 수 있습니다. 디자이너가 반복적으로 조정할 수 있으므로이 단계는 특히 흥미 롭습니다.3D 프린팅 모델인쇄 중 재료 낭비를 피하기 위해 기계 부품의 벽 두께를 5 밀리미터에서 3 밀리미터로 줄이는 것과 같은 가상 공간에서.
2 단계 : 형식 변환 단계를 입력하십시오
여기에 주목할 가치가있는 기술적 세부 사항이 있습니다. STL 형식은 모자이크 퍼즐을 사용하여 3 차원 모양을 복원하는 것처럼 모델 표면을 수많은 삼각형 메쉬로 분해합니다. 그러나 고급 플레이어는 이미 3D 인쇄 모델에 속성 레이블을 추가하는 것과 같이 색상 및 자료와 같은 더 많은 정보를 기록 할 수있는 AMF 형식을 사용하기 시작했습니다. 이 시점에서 배치 각도를 조정하고 매달린 암 모델 인쇄를 상상해야합니다. 합리적인 기울기 각도는지지 구조를 60%줄일 수 있습니다.
3 단계 : 슬라이싱 소프트웨어
3D 모델을 수백 개의 층의 2D 프로파일로 자르고 각 층은 모발 직경 (0.05-0.3 밀리미터)만큼 두껍습니다. 프린터는이 설정에 따라 작동하기 시작합니다. FDM 프로세스는 일반적으로 데스크탑 레벨에서 사용되며 노즐은 플라스틱 와이어를 220 °로 가열하여 모양으로 압출됩니다. 산업 등급 장비는 레이저를 사용하여 금속 분말을 즉시 녹여 마이크로 미터 레벨 정확도를 달성합니다.
4 단계 : 중요한 사후 처리 단계
지지 구조를 해체하려면 보조 프레임을 신중하게 제거하고 조인트를 사포로 샌딩해야합니다.항공 우주 부품또한 뜨거운 등방성 프레스 처리를 겪어야하며 최종 품질 검사를 위해서는 레이저 스캐너를 사용하여 치수 오류가 0.1 밀리미터 이내인지 확인해야합니다. 이것은 인공 관절과 같은 의료 임플란트의 중요한 표준입니다.
3D 프린팅의 일반적인 유형은 무엇입니까?
3D 프린팅 서비스에서 중요한 역할을하는 4 가지 주요 기술이 있습니다.
1. 슬라
1986 년에 태어 났으며 오늘날까지 정밀 제조 에이스로 남아 있습니다. 비밀 무기는 자외선 레이저이며, 이는 층으로 액체 수지 층을 굳히는 조각 나이프로 빛을 사용하는 것과 같습니다. Dental Clinics의 보이지 않는 버팀대에서 보석 디자인의 마이크로 조각 모델에 이르기까지 SLA표면 마감기능.
2.FDM
3D 프린팅 서비스에서 비용 효율성의 왕이며, 그 작업 원칙은 업그레이드 된 핫 멜트 접착제 건, PLA 또는 ABS 플라스틱 와이어를 220 ℃로 가열하여 모양으로 압출하는 것과 같습니다. 레이어링은 육안으로 보이지만 장비가 저렴하다는 장점은 2 천 위안을위한 데스크탑 레벨 기계를 구입할 수 있다는 것입니다. 이는 대학생들이 코스 디자인을하거나 제조업체가 DIY 개인화 된 장식품에 적합합니다. 그러나 하중 부담 구조 구성 요소를 인쇄하려면 산업 등급 FDM을 사용해야합니다.이 FDM은 탄소 섬유 강화 나일론을 처리 할 수 있으며 물론 가격은 6 개의 수치로 바로 이동해야합니다.
3. SLS
나일론 가루에 직접 레이저가 소결됩니다. 400 와트 레이저 빔이 어디에 있든, 분말은 즉시 밀도가 높은 구조로 녹아 내지 못한 분말이 자연스럽게지지를 형성하여 중공 구조 및 뱀 파이프와 같은 복잡한 형상을 인쇄 할 수 있습니다. Adidas의 Futurecraft 4D Sports Shoe Midsole은 SLS 기술을 사용하여 TPU 파우더로 인쇄 된 벌집 구조로 가볍고 쿠션이 우수합니다.
4. MJF
6 가지 유형의 재료를 동시에 뿌릴 수있는 마이크로 미터 레벨 정밀도를 가진 아티스트로 간주 될 수 있으며, 16 개의 마이크로 미터 층 두께 정밀도로 인해 육안은 층 마크를 구별하기가 어렵습니다. 더 놀라운 점은 일부 산업 모델은 보청기 통합의 정밀 쉘과 같은 부품 내부의 전도선을 직접 인쇄 할 수 있다는 것입니다.전자 구성 요소전자 제조의 전통적인 과정을 방해하고 있습니다.
의료 분야에서, 그것은 혈관 마커를 가진 수술 가이드를 만드는 데 사용되며, 외과 의사는 종양과 혈관 사이의 공간 관계를 명확하게 볼 수 있습니다.
4 가지 유형의 3D 프린팅 기술 비교
| 기술 유형 | 정확도 (MM) | 핵심 재료 | 인쇄 속도 (cm ³/h) | 일반적인 응용 프로그램 시나리오 | 가격대 (10000 위안) |
| SLA | 0.05 | 의료 등급의 감광성 수지. | 30-60 | 보이지 않는 버팀대/정밀 주물 금형. | 50,000-500,000 |
| FDM | 0.1-0.3 | PLA/탄소 섬유 나일론. | 50-150 | 교육 프로토 타입/로드 베어링 구조 구성 요소. | 2,000-300,000 |
| SLS | 0.08 | 나일론 12 분말/TPU 엘라스토머. |
20-40
|
우주 브래킷/스포츠 신발 미드솔. | 400,000-2 백만 |
| MJF | 0.016 |
혼합 감광성 수지+전도성 재료.
|
10-25 | 수술 가이드 플레이트/임베디드 전자 부품. | 600,000-3 백만 |
어느 산업이 종종 3D 프린팅 기술을 사용합니까?
1. 건강 관리
3D 모델 인쇄 기술은 의료 산업에 혁신적인 변화를 가져오고 있습니다. 맞춤형 뼈 임플란트에서 보조 수술을위한 시뮬레이션 모델에 이르기 까지이 기술은 치료를보다 정확하고 저렴하며 더 빠르게 회복 할 수 있도록합니다. 특정 응용 프로그램에는 다음이 포함됩니다.
- 맞춤형 치과 임플란트 :컴퓨터 디자인 모델과 환자 CT 스캔 데이터를 통해 입에 완벽하게 맞는 임플란트를 인쇄하여 편안함을 향상시킬뿐만 아니라 기능을 향상시킵니다.
- 개인화 된 보철물 :개인 신체 데이터에 따라 맞춤화 된 보철물은 사용하기가 더 편리 할뿐만 아니라 실제 사지에 더 가깝게 보이면 보철물이 질적 인 도약으로 만듭니다.
- 외과 시뮬레이션 소품 :의사는 환자의 3D 복제를 사용하여 수술 계획을 미리 연습 할 수 있습니다. 이는 복잡한 수술에 리허설을 추가하여 성공률을 크게 향상시키는 것과 같습니다.
- 정확한 약물 전달 도구 :특별히 설계되었습니다3D 인쇄 장치어린이를 위해 맞춤화 된 작은 복용량 약 상자와 같은 약물 복용량을 정확하게 제어 할 수있어 약물을 더 안전하게 만듭니다.
2. 항공기 제조
항공기 제조업체는 3D 프린팅 기술을 사용하여 두 가지 핵심 문제를 해결합니다.
- 새로운 부품의 프로토 타입 샘플을 빠르게 만들어 기존의 곰팡이 개구의 긴 과정을 제거합니다.
- 30 년 전 항공기의 환기 부분을 복원하기 위해 3D 프린팅을 사용하는 것과 같은 구식 모델의 중단 된 액세서리를 재현하십시오.
- 이 방법은 품질을 보장하고 특별한 요구를 충족시킬뿐만 아니라 많은 생산 비용을 절약합니다.
3.자가 모바일 제조
컨셉 카 디자인에서 부품 생산에 이르기까지 3D 프린팅은 자동차 제조의 모든 측면을 변화시키고 있습니다.
- 레이저 소결 분말의 SLS 기술을 사용하여 엔진 프로토 타입은 48 시간 안에 만들 수 있습니다.
- FDM 기술에 의해 인쇄 된 테스트 부품을 통해 설계 팀은 새로운 구조를 신속하게 확인할 수 있습니다.
- 포르쉐는 3D 프린팅 기술을 사용하여 클래식 모델의 중단 된 부분을 재현하여 클래식 자동차에 새로운 삶을 제공했습니다.
4. 교육 및 과학 연구
학교는 3D 프린팅을 통해 지식을 가시적이고 실질적으로 만들고 있습니다.
- 인쇄청동 모델역사 수업에서 학생들은 자신의 손으로 패턴의 세부 사항을 만질 수 있습니다.
- 생물학 수업은 투명한 인간 장기 모델을 사용하여 내부 구조를 보여줍니다.
과학 연구 기관은 최첨단 분야를 탐색하고 있습니다.
- Cornell University is trying to print artificial heart tissue with biomaterials.
- MIT는 인쇄 가능한 마이크로 일렉트로닉 구성 요소를 개발하고 있습니다.
5. 사중 소비재 산업
3D 프린팅은 개인화 된 제품을 생명에 가져옵니다.
- 안경사는 현장에서 얼굴 모양을 스캔하여 독점 프레임을 인쇄 할 수 있습니다.
- 보석 디자이너는 수지를 사용하여 복잡한 모양의 펜던트를 인쇄합니다.
- 의류 브랜드는 3D 직물 통기성 스포츠 신발을 출시합니다.
전통적인 제조에 곰팡이가 필요한 제품은 이제 3D 프린팅을 통해 작은 배치로 생산할 수 있으며, 이는 특히 맞춤형 요구에 적합합니다.
왜 3D 프린팅을 사용합니까?
1. 컨디션에는 큰 장점이 있습니다
전통적인 공장은 먼저 새로운 물체를 만들기 위해 금형을 열어야하며, 곰팡이 비용만으로는 수만 명의 위안에 쉽게 도달 할 수 있습니다. 3D 프린팅은 다르므로 컴퓨터에 모델을 구축하여 직접 작업을 시작할 수 있습니다.
세 가지 가시적 인 이점 :
1. 정밀도는 자수와 비슷합니다 : 보청기는 JS의 조명 경화를 사용하여 인쇄되었습니다.(SLA) 기술헤어 실 두께의 절반 미만 (<50 미크론)을 오류 제어하면 착용 할 때 귀를 전혀 아프게하지 않습니다.
2. 검색어와 재료는 자유롭게 선택할 수 있습니다. 이제 어린이를위한 생일 선물을 사용자 정의하고, 인쇄를 위해 분홍색, 파란색 및 투명 플라스틱을 섞고, 그라디언트 장난감 자동차를 만듭니다.
3. 기기 전달 : 환자의 치과 데이터를 기반으로 특정 치과 진료소가 보이지 않는 교정기를 인쇄합니다. 환자가 아침에 치과 사진을 찍은 후에는 오후에 독점적 인 교정기구를받을 수 있습니다.
기술 지원 :
- SLA (스테레오 리소그래피) : 50 μm 미만의 오류를 인쇄 할 수있는 고등 전 세부 사항 (예 : 보석 금형, 보청기).
- 다중 재료 스프레이 : 맞춤형 소비재 (전화, 장난감)의 색상 및 재료 믹싱을 지원합니다.
사례 : JS는 SLA 기술을 사용하여 치과 클리닉이 환자 치과 데이터를 기반으로 개인화 된 치열 교정 기기를 인쇄하도록 지원합니다.
2. 3D 프린팅의 지속 가능성
3D 프린팅은 필요한 재료의 양만 필요하며 전통적인 빼기 제조, 즉 절단에 비해 폐기물 생성을 감소 시키므로 티타늄 합금 및 탄소 섬유 복합재와 같은 고가의 재료에 특히 적합합니다.
데이터 비교 :
전통적인 공정 : 항공 알루미늄 절단시 낭비 율은 최대 70%입니다.
3D 프린팅 : 폐기물이 10%미만으로 파우더를 재사용 할 수 있습니다.
예 : JS는 경량 구조 구성 요소를 제공합니다드론 생산자재료 사용량 50%로.
3. 스페드 우위
3D 프린팅은 곰팡이 개발 및 다중 프로세스 조정에 대한 필요성을 제거하고 제품 개발주기를 크게 단축 시키며 특히 빠른 프로토 타이핑 및 소규모 배치 생산에 적합합니다.
기술 효율성 비교 :
| 기술 | 프로토 타입 생산 시간 (복잡한 기어 박스) | 해당 시나리오 |
| 전통적인 캐스팅 | 2-4 주 (곰팡이 만들기 포함) | 많은 수, 표준 조각. |
| FDM | 12-24 시간 | 설계 타당성의 빠른 검증. |
| SLA | 6-8 시간 (높은 정밀) | 기능적 프로토 타입, 투명 구성 요소. |
JS의 3D 프린팅 기술의 장점은 무엇입니까?
전통적인 인쇄소와 달리 JS는 산업 등급 장비 및 전문 지식을 갖춘 차별화 된 솔루션을 제공합니다.
1. ultra-high 정밀도 및 복잡한 구조
정밀 부품 제조 (예 : 의료 기기, 항공 우주 구성 요소 등)를 위해 산업 표준보다 훨씬 높은 ± 0.005mm 공차를 지원합니다. 압력, 중공 구조, 불규칙한 표면 및 기타 모양이없는 복잡한 형상은 곰팡이가 없을 수 있습니다.
2. 물질 다양성
우리는 50 이상을 제공합니다재료 옵션금속 (알루미늄, 티타늄, 스테인리스 스틸), 엔지니어링 플라스틱 (엿보기), 생체 적합성 재료 등에서 자동차, 전자 및 의료 부문의 요구를 충족시킵니다.
3. 효율적인 생산 및 정시 제공
자동화 된 생산 라인과 스마트 스케줄링 시스템을 통해 주문의 98%가 제 시간에 전달되었으며 평균 프로젝트주기는 15% 더 짧았습니다.
소규모 소규모 배치 사용자 정의 (예 : 단일 조각 시험)와 대량 생산 사이에서 쉽게 전환 할 수 있습니다.
4. 최적화
- 재료 활용 알고리즘 최적화는 폐기물과 전체 비용을 20%줄일 수 있습니다.
- 사전 인쇄 결함을 피하고 재 작업 비용을 줄이기 위해 무료 설계 검토 서비스가 제공됩니다.
5. 지속 가능한 제조
녹색 재료 및 에너지 효율적인 장비의 사용을 통해 탄소 배출량은 15% 감소했으며 폐기물 재활용 속도는 최대 20%까지 달성되어 녹색 제조의 방향과 일치했습니다.
요약
3D 프린팅은 디지털 모델을 물리적 객체로 변환함에 따라 제조 가능성을 재정의합니다. FDM에 의한 계층 적 쌓기, SLA에 의한 정밀한 응고 또는 SLS에 의한 가루 융합으로, 3D 프린팅은 민첩한 설계, 높은 재료 효율성 및 빠른 반복으로 전통적인 한계를 극복하기 위해 산업을 주도하고 있습니다.
촉진3D 프린팅 서비스, 맞춤형 의료 임플란트에서 경량 항공 우주 성분의 빠른 프로토 타이핑에 이르기까지 복잡한 구조의 제조가 가능해집니다. 기술이 확산되고 서비스 생태계가 발전함에 따라 3D 프린팅은 혁신의 장벽을 낮추는 것뿐만 아니라 틈새 애플리케이션에서 질량 애플리케이션으로 사용자 정의 생산을 이동시킵니다.
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FAQ
1. 일부 3D 인쇄 모델이 지원 구조가 필요한 이유는 무엇입니까?
3D 프린팅에서 모델에 서스펜션 또는 기울기 각도가 너무 높으면 (예 : 45 ° 이상) 재료가 서로 위에 쌓여있을 때 중력 아래에서 쉽게 붕괴 될 수 있습니다.지지 구조는 서스펜션 섹션을 지원하는 임시 프레임 워크 역할을하여 인쇄의 정확성과 완전성을 보장합니다.
2. 왜 산업 등급 인쇄가 데스크탑 인쇄보다 비싸다?
산업 인쇄 비용이 많이 드는 것은 티타늄 합금 및 엔지니어링 플라스틱과 같은 재료의 요구 사항, 레이저 교정 및 고온 시스템과 같은 정밀 장비의 유지 보수 및 기술 지원 비용에 대한 요구 사항이 높기 때문입니다.동시에 높은 정확도, 안정성 및 대량 생산 효율을 보장해야하며 데스크탑 인쇄는 저렴한 비용과 사용 편의성에 중점을 둡니다.
3. 금속 3D 프린팅과 플라스틱 인쇄의 차이점은 무엇입니까?
금속 인쇄에는 고온 용융 분말 (예 : SLS)이 필요하므로 완제품을 더 강하게 만들지 만 장비는 비싸고 주로 항공 우주 및 의료 임플란트와 같은 고급 영역에서 사용됩니다.플라스틱 인쇄는 용융 증착 또는 광합성에 의해 형성됩니다. 저비용, 운영하기 간단하며 프로토 타입 및 일상 제품에 적합하며 가볍고 경제적입니다.
4. 3D 인쇄 재 처리의 주요 단계는 무엇입니까?
3D 프린팅의 후 처리에는지지 구조 제거, 층 마크를 제거하기위한 표면 연마, 강도를 높이기위한 열처리 및 표면 분무 또는 연마와 같은 미화 단계가 완성 된 제품이 매끄럽고 내구성이 있으며 설계 요구 사항을 충족하는 것이 포함됩니다.
자원
