제품 개발의 역동적 인 영역에서, 3D 프린팅 빠른 프로토 타이핑은 혁신적인 도구로 등장하여 개념에 생명을 불어 넣는 데 비교할 수없는 속도와 유연성을 제공합니다. 주요 3D 프린팅 빠른 프로토 타이핑 공급 업체로서 프로토 타이핑 프로세스에서 치수 정확도의 중요한 중요성을 이해합니다. 치수 정확도는 프로토 타입이 의도 된 설계를 정확하게 나타내도록 할뿐만 아니라 테스트, 검증 및 생산과 같은 후속 제품 개발 단계에서 중추적 인 역할을합니다. 이 블로그 게시물에서는 3D 인쇄 빠른 프로토 타입의 치수 정확도에 영향을 미치는 다양한 요소를 탐구하고 정확하고 신뢰할 수있는 결과를 보장하기 위해 효과적인 전략을 탐색합니다.
치수 정확도에 영향을 미치는 요인을 이해합니다
치수 정확도 문제를 해결하기 전에 3D 인쇄 프로토 타입의 최종 치수에 영향을 줄 수있는 다양한 요소를 이해하는 것이 필수적입니다. 이러한 요소는 프린터 기술, 재료 특성 및 설계 고려 사항의 세 가지 주요 영역으로 광범위하게 분류 될 수 있습니다.
프린터 기술
사용 된 3D 인쇄 기술의 유형은 프로토 타입의 치수 정확도에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 융합 증착 모델링 (FDM), 스테레오 리소그래피 (SLA) 및 선택적 레이저 소결 (SLS)과 같은 다양한 인쇄 기술은 고유 한 특성과 한계를 갖습니다.
- 융합 증착 모델링 (FDM) :FDM은 가장 일반적으로 사용되는 3D 프린팅 기술 중 하나이며 경제성과 사용 편의성으로 유명합니다. 그러나 FDM 프린터는 일반적으로 다른 기술에 비해 해상도가 낮아서 정확한 차원 정확도를 덜 초래할 수 있습니다. FDM에 사용 된 층별 증착 공정은 또한 프로토 타입의 크기, 특히 복잡한 형상이있는 영역에서 작은 변화를 도입 할 수 있습니다.
- 스테레오 리소그래피 (SLA) :SLA는 레이저를 사용하여 액체 수지 층을 층별로 치료하는 고해상도 3D 프린팅 기술입니다. SLA 프린터는 매끄러운 표면으로 매우 상세하고 정확한 프로토 타입을 생성 할 수 있습니다. 그러나, SLA 인쇄는 FDM에 비해 더 비싸고 시간이 많이 걸릴 수 있으며, 사용 된 수지 재료는 부서지기 쉬우 며 뒤틀림이 발생할 수 있습니다.
- 선택적 레이저 소결 (SLS) :SLS는 레이저를 사용하여 나일론 또는 폴리 카보네이트와 같은 층별로 층별로 층을 사용하는 파우더 기반 3D 프린팅 기술입니다. SLS 프린터는 높은 차원 정확도로 강력하고 내구성있는 프로토 타입을 생성 할 수 있습니다. 그러나 SLS 인쇄는 더 비싸고 특수 장비와 전문 지식이 필요할 수 있습니다.
재료 특성
3D 프린팅에 사용 된 재료의 특성은 프로토 타입의 치수 정확도에도 영향을 줄 수 있습니다. 재료는 다른 수축률, 열 팽창 계수 및 기계적 특성을 가지며, 이는 프로토 타입의 최종 치수에 모두 영향을 줄 수 있습니다.
- 수축률 :3D 인쇄 공정 동안, 재료는 액체 또는 분말 상태에서 고체 상태로 위상 변화를 겪습니다. 이 위상 변화로 인해 재료가 줄어들어 프로토 타입의 차원 변화가 발생할 수 있습니다. 재료의 수축률은 재료 유형, 인쇄 온도 및 냉각 속도와 같은 인자에 따라 다릅니다.
- 열 팽창 계수 :재료의 열 팽창 계수는 온도 변화에 따라 재료가 확장되거나 수축되는 속도를 나타냅니다. 인쇄 과정에서 또는 인쇄 후 프로토 타입이 다른 온도에 노출되면, 재료는 확장 또는 수축 될 수 있으며, 이는 프로토 타입의 치수 정확도에 영향을 줄 수 있습니다.
- 기계적 특성 :강성, 강도 및 연성과 같은 재료의 기계적 특성은 프로토 타입의 치수 정확도에도 영향을 줄 수 있습니다. 재료가 너무 유연하거나 부서지기 쉬운 경우 인쇄 공정 또는 취급 중에 변형되거나 파손될 수있어 차원 변화가 발생할 수 있습니다.
설계 고려 사항
프로토 타입의 설계는 또한 3D 인쇄 부품의 치수 정확도에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 얇은 벽, 돌출부 및 날카로운 모서리와 같은 특정 설계 기능은 정확하게 인쇄하기가 더 어려울 수 있으며 추가지지 구조 또는 설계 수정이 필요할 수 있습니다.
- 벽 두께 :프로토 타입의 벽 두께는 인쇄 과정에서 구조적 무결성을 유지하기에 충분히 두껍지 만 너무 두껍지 않도록 과도한 수축 또는 뒤틀림을 유발할 수 있도록 신중하게 고려해야합니다. 일반적으로 3D 프린팅의 최소 벽 두께는 일반적으로 사용 된 재료 및 인쇄 기술에 따라 약 1-2mm입니다.
- 돌출부와 교량 :돌출부와 교량은 아래의 지원없이 수평으로 확장되는 프로토 타입의 영역입니다. 이러한 기능은 인쇄 과정에서 재료가 처 지거나 처질 수 있으므로 정확하게 인쇄하기가 어려울 수 있습니다. 돌출부와 교량의 치수 정확도를 보장하기 위해서는지지 구조를 사용하거나 돌출의 필요성을 최소화하는 방식으로 부품을 설계해야합니다.
- 날카로운 모서리와 가장자리 :날카로운 모서리와 가장자리는 재료가 이러한 영역으로 부드럽게 흐르지 않을 수 있으므로 둥근 모서리와 가장자리보다 정확하게 인쇄하는 것이 더 어려울 수 있습니다. 날카로운 모서리와 모서리의 치수 정확도를 향상시키기 위해 필렛이나 모서리를 사용하여 모서리를 반올림하는 것이 좋습니다.
치수 정확도를 보장하기위한 전략
이제 우리는 3D 인쇄 빠른 프로토 타입의 치수 정확도에 영향을 줄 수있는 요소를 더 잘 이해 했으므로 정확하고 신뢰할 수있는 결과를 보장하기위한 몇 가지 효과적인 전략을 살펴 보겠습니다.
올바른 프린터 기술과 자료를 선택하십시오
3D 인쇄 빠른 프로토 타입의 치수 정확도를 보장하는 첫 번째 단계는 특정 응용 프로그램에 적합한 프린터 기술과 자료를 선택하는 것입니다. 크기, 복잡성 및 기계적 특성과 같은 프로토 타입의 요구 사항을 고려하고 이러한 요구 사항을 충족 할 수있는 프린터 기술 및 자료를 선택하십시오.
- 프린터 기능 평가 :다른 3D 프린팅 기술마다 치수 정확도와 관련하여 기능과 제한이 다릅니다. 프린터를 선택하기 전에 레이어 높이, 해상도 및 정확도와 같은 사양을 평가하여 프로토 타입의 요구 사항을 충족 할 수 있도록하십시오.
- 적절한 자료를 선택하십시오.3D 프린팅에 사용되는 재료는 프로토 타입의 치수 정확도에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 수축률이 낮고 열 안정성이 우수한 재료를 선택하십시오. 특정 응용 분야에 대한 적절한 기계적 특성. 재료를 선택할 때 재료의 강도, 강성, 유연성 및 내구성과 같은 요소를 고려하십시오.
인쇄 프로세스를 최적화하십시오
올바른 프린터 기술과 재료를 선택한 후에는 다음 단계는 인쇄 프로세스를 최적화하여 프로토 타입의 치수 정확도를 보장하는 것입니다. 여기에는 최상의 결과를 얻기 위해 인쇄 온도, 속도 및 층 높이와 같은 다양한 인쇄 매개 변수를 조정하는 것이 포함됩니다.
- 프린터 교정 :프로토 타입을 인쇄하기 전에 프린터를 교정하여 정확하게 보정되고 정렬되는지 확인하는 것이 중요합니다. 여기에는 프린터의 빌드 플레이트, 압출기 및 축을 보정하여 레벨과 평행을 보장합니다.
- 인쇄 매개 변수 조정 :인쇄 온도, 속도 및 층 높이와 같은 인쇄 매개 변수는 프로토 타입의 치수 정확도에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 다양한 인쇄 매개 변수로 실험하여 사용 된 특정 재료 및 프린터 기술에 대한 최적의 설정을 찾으십시오.
- 지원 구조 사용 :지지 구조는 돌출부, 다리 및 기타 도전적인 기능을 지원하기 위해 프로토 타입과 함께 인쇄 된 임시 구조입니다. 원형의 차원 정확도를 보장하기 위해 필요한 경우 지원 구조를 사용하십시오. 그러나 너무 많은지지 구조를 사용하지 않도록주의하십시오. 제거하기가 어려울 수 있으며 프로토 타입 표면에 표시가 남을 수 있습니다.
3D 프린팅을위한 설계
프로토 타입의 설계는 또한 3D 인쇄 부품의 치수 정확도를 보장하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 몇 가지 기본 설계 원칙 및 지침을 따르면 3D 프린팅을위한 프로토 타입 설계를 최적화하고 치수 변화의 위험을 최소화 할 수 있습니다.
- 디자인 단순화 :복잡한 세부 사항과 기능을 갖춘 복잡한 디자인은 정확하게 인쇄하기가 더 어려울 수 있으며 추가 지원 구조 또는 설계 수정이 필요할 수 있습니다. 인쇄 공정의 복잡성을 줄이고 치수 정확도를 향상시키기 위해 프로토 타입의 설계를 가능한 한 단순화하십시오.
- 적절한 공차 사용 :공차는 프로토 타입의 차원에서 허용 가능한 변형입니다. 프로토 타입을 설계 할 때 응용 프로그램의 요구 사항 및 사용 된 3D 인쇄 기술의 기능에 따라 적절한 공차를 지정하십시오. 이를 통해 최종 부분이 필요한 사양을 충족하도록하는 데 도움이됩니다.
- 테스트 및 반복 :최종 프로토 타입을 인쇄하기 전에 부품의 테스트 버전을 인쇄하여 치수 변형이나 문제를 확인하는 것이 좋습니다. 테스트 프린트를 사용하여 개선이 필요한 영역을 식별하고 필요한 설계 수정을 수행하십시오. 원하는 치수 정확도를 달성 할 때까지 디자인을 반복하십시오.
품질 관리 및 검사
올바른 프린터 기술 및 재료를 선택하고 인쇄 프로세스 최적화 및 3D 프린팅 설계 외에도 3D 인쇄 된 빠른 프로토 타입의 치수 정확도를 보장하기 위해 품질 관리 및 검사 프로세스를 구현하는 것이 중요합니다. 여기에는 다양한 측정 도구 및 기술을 사용하여 프로토 타입의 차원을 확인하고 설계 사양과의 편차를 식별합니다.
- 정밀 측정 도구 사용 :캘리퍼, 마이크로 미터 및 좌표 측정기 (CMM)와 같은 정밀 측정 도구를 사용하여 3D 인쇄 프로토 타입의 치수를 정확하게 측정 할 수 있습니다. 이 도구는 매우 정확한 측정을 제공하고 치수 변화 또는 문제를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 육안 검사 수행 :육안 검사는 3D 인쇄 프로토 타입의 명백한 결함이나 문제를 확인하는 간단하지만 효과적인 방법입니다. 뒤틀림, 균열 또는 부품의 치수 정확도에 영향을 줄 수있는 다른 결함의 징후를 찾으십시오.
- 기능 테스트 수행 :기능 테스트에는 프로토 타입을 테스트하여 의도 된 기능 요구 사항을 충족하는지 확인해야합니다. 이는 시각적 검사 또는 측정에서 명백하지 않은 부분의 치수 정확도와 관련된 문제를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
결론
3D 인쇄 빠른 프로토 타입의 치수 정확도를 보장하는 것은 제품 개발 프로세스의 중요한 측면입니다. 치수 정확도에 영향을 줄 수있는 요인, 올바른 프린터 기술 및 재료 선택, 인쇄 프로세스 최적화, 3D 인쇄 설계 및 품질 관리 및 검사 프로세스 구현을 이해하면 정확하고 안정적인 결과를 얻을 수 있습니다. 주요 3D 프린팅 빠른 프로토 타이핑 공급 업체로서, 우리는 프로토 타입의 차원 정확도를 보장하는 데 도움이되는 전문 지식과 경험을 가지고 있습니다. 질문이 있거나 3D 인쇄 프로젝트에 도움이 필요한 경우 주저하지 마십시오.조달 및 협상을 위해 저희에게 연락하십시오. 우리는 당신과 함께 당신의 아이디어를 활기차게 만들기 위해 당신과 협력하기를 기대합니다.
참조
- Gibson, I., Rosen, DW, & Stucker, B. (2010). 첨가제 제조 기술 : 직접 디지털 제조를위한 빠른 프로토 타이핑. Springer Science & Business Media.
- Hopkinson, N., Hague, R., & Dickens, PM (2006). 빠른 제조 : 디지털 시대의 산업 혁명. 와일리.
- Wohlers, T., & Gornet, P. (2016). Wohlers Report 2016 : 3D 프린팅 및 첨가제 제조 상태. Wohlers Associates.
